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A. 對衛(wèi)星a、c比較，相同時間內衛(wèi)星轉過的弧長最長B. 、、三顆衛(wèi)星運行速度都小于第一宇宙速度C. 衛(wèi)星由近地點向遠地點運動過程中，機械能減小D. 衛(wèi)星的動能一定大于衛(wèi)星的動能【答案】A【解析】【詳解】A．對衛(wèi)星a、c比較，根據(jù)可得則a的運行速度最大，則相同時間內衛(wèi)星轉過的弧長最長，選項A正確；B．因為a處在地球附近軌道上運動，則a的速度等于第一宇宙速度，選項B錯誤；C．衛(wèi)星由近地點向遠地點運動過程中，只有地球的引力做功，則機械能不變，選項C錯誤；D．衛(wèi)星的質量關系不確定，則衛(wèi)星的動能不一定大于衛(wèi)星的動能，選項D錯誤。故選A。3. 如圖所示，光滑水平地面上有兩個小球甲和乙，質量分別是m和km，現(xiàn)讓甲以初速度v0向右運動并與乙(靜止)發(fā)生碰撞，碰后乙的速度為，若碰后甲、乙同向運動，則k的值不可能是( )
A. B. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】設甲與乙發(fā)生碰撞后甲的速度為v，由動量守恒定律得解得碰撞后甲、乙同向運動，則有v>0，即解得k<2碰后甲球不能越過乙球，因此有解得k≥1又因為碰撞過程中動能不增加，所以有解得0≤k≤3綜上可得1≤k<2則ACD可能，B不可能．故選B。4. 如圖甲所示，在真空中，兩個帶電荷量均為的負點電荷P、Q固定于光滑絕緣水平面上，將該平面上一質量、電荷量為的帶正電小球（視為質點）從a點由靜止釋放，小球沿兩電荷連線的中垂線運動到兩電荷連線的中點O，其從a點運動到O點的圖像如圖乙中實線所示，其經過b點時對應的圖線切線斜率最大，如圖中虛線所示，則下列分析正確的是（ ?。?/span>A. 在兩電荷的連線上，O點的電場強度最小，電勢最低B. b點的電場強度大小為10C. a、b兩點間的電勢差為45VD. 在從a點運動到O點的過程中，小球受到電荷P的作用力先增大后減小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．點電荷在與其距離為r處的電場強度大小故兩點電荷在O點的合電場強度為0，沿電場線方向電勢降低，O點的電勢最高，選項A錯誤；B．在圖像上的圖線的斜率表示加速度，在b點可得
根據(jù)牛頓第二定律有解得選項B錯誤；D．小球從a點運動到b點的過程，根據(jù)動能定理有由圖乙可知解得選項C正確；D．在小球從a點運動到O點的過程中，小球與電荷P間的距離一直減小，所以受到電荷P的作用力一直增大，選項D錯誤。故選C5. 如圖所示為一種風向和風速傳感器的原理圖。兩個收集板是銅絲網狀導體，有良好的導電性和通風能力，粒子源是一條直徑很小的鎳鉻絲，其與兩收集板相互平行且等距。粒子源極附近的空氣在強電場作用下電離，正離子沿電場方向移動到收集板形成電流，數(shù)值由兩電流表測量，測量時保持風向與收集板垂直，電流表、的示數(shù)分別為、，，則（ ）A. 若，則風向左 B. 若，則風向左C. 風速越大，越小 D. 若，則無法判斷風向【答案】B【解析】詳解】AB．若風向向左，單位時間打到左收集極板上正離子數(shù)較多，則I1＞I2，B正確， A錯誤；C．風速越大，則單位時間打到兩收集極板的正離子數(shù)之差越大，故兩電流表的示數(shù)之差越大，即△I越大，C錯誤；D．若，則有，說明是無風的狀態(tài)，故D錯誤。故選B。6. 如圖所示，和為兩平行虛線，上方和下方都是垂直紙面向里的磁感應強度相同的勻強磁場，、兩點都在上。帶電粒子從點以初速度與成30°角斜向右上射出，經過偏轉后正好過點，經過點時速度方向也斜向上。不計重力，下列說法中正確的是（ ）A. 此粒子一定帶正電荷B. 帶電粒子經過點與經過點時速度方向不同C. 若將帶電粒子在點時的初速度變大（方向不變），它仍能經過點D. 若將帶電粒子在點以初速度與成60°角斜向右上射出，它將不能再經過點【答案】C【解析】【分析】【詳解】畫出帶電粒子運動的可能軌跡A．如圖，分別是正負電荷的軌跡，正負電荷都可能。故A錯誤。B．如圖，粒子經過B的位置時速度方向也斜向上，速度跟在A點時的速度大小相等，方向相同，速度相同。故B錯誤；C．根據(jù)軌跡，粒子經過邊界L1時入射點與出射點間的距離與經過邊界L2時入射點與出射點間的距離相同，與速度無關。所以當初速度大小稍微增大一點，但保持方向不變，它仍有可能經過B點。故C正確。D．如圖，設L1與L2之間的距離為d，則A到B的距離為：所以，若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成60°角斜向上，則每次經過一個周期前進的距離為，則經過三個周期后經過B點。故D錯誤。故選C。7. 有一種磁強計，可用于測定磁場的磁感應強度，其原理如圖所示。將一段橫截面為長方形的N型半導體（主要靠自由電子導電）放在勻強磁場中，兩電極、分別與半導體的前后兩側接觸。已知磁場方向沿軸正方向，N型半導體橫截面的長為，寬為，單位體積內的自由電子數(shù)為，電子電荷量為，自由電子所做的定向移動可視為勻速運動。導體中通有沿軸正方向、大小為的電流時，兩電極、間的電勢差為。下列說法正確的是（ ?。?/span>A. 為正極，為負極 B. 磁感應強度的大小為C. 磁感應強度的大小為 D. 其他條件不變時，越大，電勢差越大【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，結合自由電子定向移動的方向與電流方向相反，可知，自由電子受到的洛倫茲力方向指向，則自由電子偏向，則為負極，為正極，故A錯誤；BC．設自由電子定向移動的速率為，則單位時間內移動的距離為，則體積為，電荷量為，則兩電極、間的電勢差為時，對于自由電子，根據(jù)平衡條件聯(lián)立解得故B錯誤同，C正確；D．根據(jù)則其他條件不變時，電勢差與n無關，故D錯誤。故選B。8. 如圖所示天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂下面掛有一個矩形線圈，寬為，共匝，線圈下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面，當線圈中通有電流時（方向如圖），在天平左右兩邊加上質量分別為、的砝碼，天平平衡；當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質量為的砝碼后，天平重新平衡，重力加速度取。由此可知（ ?。?/span>A. 磁場方向垂直紙面向里B. 磁場方向垂直紙面向外C. 磁感應強度的大小為D. 僅使磁場反向和僅使電流反向等效【答案】AD【解析】【詳解】AB．當電流反向（大小不變）時，右邊再加上質量為m的砝碼后，天平重新平衡，可知電流反向時安培力變?yōu)橄蛏?，則由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里，選項A正確，B錯誤；C．由題意可知，當開始時安培力向下，則電流反向后解得選項C錯誤；D．根據(jù)左手定則可知，僅使磁場反向和僅使電流反向等效，選項D正確。故選AD。9. 一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=11：5原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時間t變化的圖象如圖，副線圈僅接入一個10Ω的電阻，則（ ?。?/span>A. 流過電阻的電流是10A B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是C. 經過1min電阻發(fā)出的熱量是6×103J D. 變壓器的輸入功率是1×103W【答案】AD【解析】【詳解】AB．由圖象可知，原線圈中電壓的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓有效值為100V，與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V，流過電阻的電流所以A正確，B錯誤；C．由所以經過60s電阻發(fā)出的熱量是，C錯誤；D.副線圈的輸出功率輸入功率等于輸出功率，D正確。故選AD。10. 如圖，一傾角為37°的光滑固定斜面的頂端放有質量為0.4kg的U型導體框，導體框的電阻忽略不計。一質量為0.2kg，電阻為0.3Ω的金屬棒PQ的兩端置于導體框上，與導體框構成矩形回路MNPQ，MN與斜面底邊平行，長度為。初始時PQ與MN相距，金屬棒與導體框同時由靜止開始下滑，金屬棒下滑距離后進入一方向垂直于斜面向上的勻強磁場區(qū)域，磁場寬度為，磁感應強度大小B=1T，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；已知金屬棒與導體框之間始終接觸良好，重力加速度g=10m/s2.關于導體棒PQ與導體框MN運動的v-t圖像，下列選項正確的是（ ）
A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【詳解】AB．金屬棒PQ進入磁場之前與導體框一起做勻加速直線運動，有設經t1時間進入磁場，則有解得進入磁場瞬間，切割磁感線，產生電動勢，回路中出現(xiàn)感應電流，將受安培力作用，有易知，金屬棒在磁場中做勻速直線運動，設經歷時間為t2，則有之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運動，加速度保持不變。故A錯誤；B正確；CD．導體框MN進入磁場前做勻加速直線運動，設持續(xù)時間為t3，則有解得進入磁場瞬間，金屬棒PQ恰好離開磁場，MN邊切割磁感線，產生電動勢，回路中出現(xiàn)感應電流，將受安培力作用，有易知，導體框在磁場中做勻速直線運動，設經歷時間為t4，則有之后，離開磁場，繼續(xù)做勻加速直線運動，加速度保持不變。故C錯誤；D正確。故選BD。二、實驗題（第11題4分，第12題9分）11. 如圖所示，為某物理興趣小組改裝電流表的電路。已知毫安表表頭內阻為，滿偏電流為，和為定值電阻。若毫安表可改裝成量程為和的電流表，則__________；由題給出的條件和數(shù)據(jù)，可以求出__________，__________。【答案】 ①. 接a時量程為15mA，接b時量程為4mA ②. 16 ③. 44【解析】【詳解】[1]毫安表改裝成電流表時，并聯(lián)的電阻越小，改裝成的電流表量程越大，若毫安表可改裝成量程為和的電流表，則接a時量程為15mA，接b時量程為4mA。[2][3]根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律有 解得 ，12. 某同學要繪出一個標有“0.5A 6V”小燈泡的伏安特性曲線，實驗室有以下器材可供選擇：A.電流表A1（量程0.6A，電阻約為5Ω）B.電流表A2（量程3A，電阻約為0.8Ω）C.電壓表V1（量程6V，電阻約為10kΩ）D.電壓表V2（量程3V，電阻約為5kΩ）E.電源E（電動勢6V，內阻不計）F.滑動變阻器R1（0~10Ω）G.滑動變阻器R2（0~50Ω）（1）在上述器材中，電流表選擇_______（選填“A1”或“A2”），電壓表選擇_________（選填“V1”或“V2”），滑動變阻器選擇________（選填“R1”或“R2”）。（2）請根據(jù)所選器材，在虛線框中補全以下電路圖_______。（3）現(xiàn)繪出的伏安特性曲線如下圖（a）所示，現(xiàn)將此小燈泡接入圖（b）中電路中（各已知量均已標記在圖中）。則小燈泡實際功率為_________W（保留三位有效數(shù)字）。【答案】 ①. A1 ②. V1 ③. R1 ④. ⑤. 1.01【解析】【詳解】（1）[1][2]根據(jù)電源電動勢大小6V和小燈泡上標的電流電壓值“0.5A 6V”可以確定電流表選擇A1、電壓表選擇V1。[3] 小燈泡上標的電流電壓值“0.5A 6V”可得小燈光電阻描繪伏安特性曲線電流或電壓要從0附近開始且變化范圍大，所以選擇分壓式接法，因此滑動變阻器選擇較小的R1。（2）[4]因為小燈光電阻較小，所以電流表選用外接法。畫出電路如圖：（3）[5]設電路圖中，小燈泡電壓為U，電流為I，由閉合電路歐姆定律得得到U、I的直線方程，再畫到伏安特性曲線中，注意該直線方程過兩點，如圖所示：圖中交點坐標為，所以小燈泡實際功率為P=三、解答題（共47分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）13. 如圖所示，平面直角坐標系xOy的第I象限中存在沿y軸負方向的勻強電場，第IV象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域半徑為R.一質量為 m、電荷量為q（>0）的帶正電粒子，從y軸正半軸上（0，R）的M點，以速度v0沿x軸正方向射入電場，經x軸上x=R處的P點進入磁場，最后從磁場邊界最低點以垂直于y軸的方向射出磁場.不計粒子重力，求:（1）電場強度的大小E；（2）磁感應強度的大小B。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由題意得，帶電粒子垂直電場進入后做類平拋運動，則有聯(lián)立解得（2）由類平拋運動可知粒子進入勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則解得14. 如圖甲所示，在坐標系中，軸左側有沿軸正方向的勻強電場，場強大小為；軸右側有如圖乙所示的大小和方向周期性變化的磁場，磁感應強度大小已知。磁場方向垂直紙面向里為正。時刻，從軸上的點無初速度釋放一帶正電的粒子，粒子的質量為，電荷量為（粒子重力不計），粒子第一次在電場中運動的時間與第一次在磁場中運動的時間相等，粒子第一次在磁場中運動的時間為，且垂直軸再次進入電場。求：（1）點到點的距離；（2）粒子經一個周期（）沿軸發(fā)生的位移。
【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設粒子在電場中勻加速運動的時間為t0，則根據(jù)題意Eq＝ma設OP間距離為x，則解得（2）設粒子做圓周運動的半徑分別為R1和R2，根據(jù)洛倫茲力提供向心力
可得 ，粒子在磁場中運動的速度根據(jù)對稱性，粒子每經一個周期沿y軸向下移動Δx，如圖所示Δx＝2R2－2R1＝15. 如圖甲所示，真空中有一電子槍連續(xù)不斷且均勻的發(fā)出電子（電子質量為、電荷量為，初速度可視為零），經電壓大小為的直線加速電場加速，由小孔穿出加速電場后，沿兩個彼此絕緣且靠近的水平金屬板A、B間的中線射入偏轉電場。A、B兩板距離為、板長均為，兩板間加周期性變化的電勢差，隨時間變化的關系圖像如圖乙所示，變化周期為，時刻，。不計電子的重力和電子間的相互作用力，不考慮電場的邊緣效應，且所有電子都能離開偏轉電場，求：（1）電子從加速電場飛出后的水平速度的大小；（2）時射入偏轉電場的電子離開偏轉電場時距兩板間中線的距離；（3）在的時間段內，若電子能夠從中線上方離開偏轉電場，求電子進入偏轉電場的時間段？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】詳解】(1)電子經過加速場后，根據(jù)動能定理得解得(2)電子在偏轉電場中，水平方向做勻速直線運動，所以運動的時間為電子離開偏轉電場時距兩板間中線的距離解得(3)在前半個周期內，假設電子從某時刻進入偏轉電場，離開時恰好從中線處離開，則有解得在內，從中線上方離開偏轉電場的電子進入的時間為16. 相距為的足夠長的金屬直角導軌如圖甲所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。質量相同的金屬細桿、與導軌垂直接觸形成閉合回路，細桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為，導軌電阻不計，細桿、電阻分別為，。整個裝置處于磁感應強度大小為、方向豎直向上的勻強磁場中。當在平行于水平導軌的拉力作用下從靜止開始沿導軌勻加速運動時，桿也同時從靜止開始沿導軌向下運動。測得拉力與時間的關系如圖乙所示。（）（1）求桿的加速度大小和質量；（2）當桿達到最大速度時，求桿的速度大小；（3）若從開始到桿達到最大速度的過程中拉力做了的功，求該過程中桿所產生的焦耳熱。【答案】（1）10m/s2；0.1kg；（2）1m/s；（3）2.94J【解析】【詳解】（1）ab桿在t時刻所受安培力大小為 ①對ab桿根據(jù)牛頓第二定律有 ②由①②可得 ③結合F-t圖像解得a=10m/s2 ④m=0.1kg ⑤（2）當cd桿速度最大時，根據(jù)平衡條件有 ⑥解得v1=2m/s ⑦從開始到cd桿達到最大速度所經歷的時間為 ⑧此過程中ab桿運動的位移大小為 ⑨設此過程中回路中的平均感應電流為，對cd桿根據(jù)動量定理有 ⑩根據(jù)法拉第電磁感應定律和閉合電路歐姆定律綜合得 ?聯(lián)立⑧⑨⑩?解得 ?（3）對ab桿根據(jù)功能關系可得從開始到 cd 桿達到最大速度過程中回路中產生的總焦耳熱為 ?根據(jù)焦耳定律可得 ?
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