高三物理总复习 力电综合练习题

高三物理总复习 力电综合练习题

1．有一列火车正在做匀加速直线运动。从某时刻开始计时，第1分钟内，发现火车前进了180m 。第6分

钟内，发现火车前进了360m 。则火车的加速度为

Ａ．0.01m/s 2

Ｂ．0.05m/s 2

Ｃ．36m/s 2

Ｄ．180m/s 2

2．如图，质量都是m 的物体A 、B 用轻质弹簧相连，静置于水平地面上，此时弹簧压缩了Δl 。如果再给A 一

个竖直向下的力，使弹簧再压缩Δl ，形变始终在弹性限度内，稳定后，突然撤去竖直向下的力，在A 物体向上运动的过程中，下列说法中：①B 物体受到的弹簧的弹力最大为mg ，最小为零；②B 物体受到的弹簧的弹力大小等于mg 时，A 物体的速度最大；③A 物体向下的加速度最大时，B 物体对地面压力为零；④当弹簧长度等于原长时时，A 物体的速度最大。 A ．只有①③正确 B ．只有①④正确 C ．只有②③正确 D ．只有②④正确

3．如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在A 、B 之间做简谐运动，O 点为平衡

位置，A 点位置恰好为弹簧的原长。物体由C 点运动到D 点（C 、D 两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能增加了3.0J ，重力势能减少了2.0J 。对于这段过程有如下说法：①物体的动能增加1.0J ；②C 点的位置可能在平衡位置以上；③D 点的位置可能在平衡位置以上；④物体经过D 点时的运动方向可能指向平衡位置。以上说法正确的是 A ．②和④ B ．②和③ C ．①和③ D ．只有④

4．如图所示，质量为m 的物体放在倾角为α的光滑斜面上，随斜面体一起沿水平方向运动，

要使物体相对于斜面保持静止，斜面体的运动情况以及当时物体对斜面压力F 的大小是 Ａ．斜面体以某一加速度向右加速运动，F 小于mg Ｂ．斜面体以某一加速度向右加速运动，F 不小于mg Ｃ．斜面体以某一加速度向左加速运动，F 大于mg Ｄ．斜面体以某一加速度向左加速运动，F 不大于mg

5．如图所示，一个质量为m 的物体（可视为质点），以某一速度由A 点冲上倾角为30o的固定斜面，其加

速度大小为g ，在斜面上上升的最大高度为h 。则在这个过程中，物体 A ．机械能损失2mgh B ．动能损失了2mgh C ．动能损失了mgh D ．机械能损失了mgh

6．星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇

宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2=2v 1。已知某星球的半径为r ，它表面

的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为 Ａ．gr Ｂ．gr 61 Ｃ．gr 3

1 Ｄ．gr /3

7．下图中给出某一时刻t 的平面简谐波的图象和x=1.0m 处的质元的振动图象，关于这列波的波速v 、传

播方向和时刻t 可能是 Ａ．v =1.0m/s ，t=0 Ｂ．v =1.0m/s ，t=6s Ｃ．t=0，波向x 正方向传播 Ｄ．t=5s ，波向x 正方向传播

8．如图所示，实线表示匀强电场的等势面。一带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动

的轨迹如图中的虚线所示，a 、b 为轨迹上的两点。若a 点电势为фa ，b 点电势为фb ，则 Ａ．场强方向一定向右，且电势фa >фb Ｂ．场强方向一定向左，且电势фa <фb Ｃ．场强方向一定向上，且电势фa >фb

/m

/s

Ｄ．场强方向一定向下，且电势фa <фb

9．如图所示电路，开关S 原来是闭合的，当R 1、R 2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板

电容器C 两水平极板间的带电尘埃P 恰好处于静止状态。要使尘埃P 向下加速运动，下列方法中可行的是

Ａ．把R 1的滑片向左移动 Ｂ．把R 2的滑片向左移动 Ｃ．把R 2的滑片向右移动 Ｄ．把开关S 断开

10．如图所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电流方向向上。由于磁场的

作用，则

A ．板左侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点电势

B ．板左侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点电势

C ．板右侧聚集较多电子，使a 点电势高于b 点电势

D ．板右侧聚集较多电子，使b 点电势高于a 点电势

11．如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如

图乙所示。在0-T /2时间内，直导线中电流向上，则在T /2-T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是

Ａ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左 Ｂ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 Ｃ．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 Ｄ．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左

12．矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e

随时间t 变化的情况如图所示。下列说法中正确的是 Ａ．此交流电的频率为0.2Hz Ｂ．此交流电动势的有效值为1V Ｃ．t =0.1s 时，线圈平面与磁场方向平行

Ｄ．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为

1001Wb

13．如图所示，A 和B 表示在真空中相距为d 的两平行金属板。加上电压U 后，它们之间的电场可视为匀

强电场。当t =0时，将恒定电压加在A 、B 两板上，使A 板电势比B 板电势高。这时在紧靠B 板处有一初速度为零的电子（质量为m ，电荷量绝对值为e ，电子重力忽略不计），在电场作用下开始运动。求：⑴这个电子到达A 板时具有的速率为多少？⑵若该电子到达A 板时被A 板吸收，那么它给A 板的冲量是多大？

14．如图所示，一小物块从倾角θ=37o的斜面上的A 点由静止开始滑下，最后停在水平面上的C 点。已知

小物块的质量m =0.10kg ，小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25，A 点到斜面底端B 点的距离L =0.50m ，斜面与水平面平滑连接，小物块滑过斜面与水平面连接处瞬间无机械能损失。求：⑴小物块在斜面上运动时的加速度；⑵BC 间的距离；⑶若在C 点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A 点，此初速度为多大？（sin37o=0.60，cos37o=0.80，g =10m/s 2

）

b

i

甲

i

/s

+

—

15．两块金属板a 、b 平行放置，板长l=10cm ，两板间距d=3.0cm ，在a 、b 两板间同时存在着匀强电场和

与电场正交的匀强磁场，磁感应强度B =2.5×10-4

T 。一束电子以一定的初速度v 0=2.0×107

m/s 从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中，并沿着直线通过场区，如图所示。已知电子电荷量e =-1.6×10-19

C ，质量m =0.91×10-30

kg 。⑴求a 、b 两板间的电势差U 为多大。⑵若撤去磁场，求电子离开电场时偏离入射方向的距离。⑶若撤去磁场，求电子通过电场区增加的动能。

16．某发电站将U =6000V 的电压直接加在高压输电线的入端，向远方供电，且输送的电功率为P =800kW 。

则安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数相差ΔE =9600度。（1度=1 kW ·h ）。求：⑴此时高压线路的输电效率和终端电压。⑵若要使此高压输电线路的输电，效率增加到为98%，则在发电站处应安装一个变压比（n 1∶n 2）是多少的变压器？

17．如图所示，固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中，轨道圆弧半径为R ，磁

感应强度为B ，方向垂直于纸面向外，电场强度为E ，方向水平向左。一个质量为m 的小球（可视为质点）放在轨道上的C 点恰好处于静止，圆弧半径OC 与水平直径AD 的夹角为α（sin α=0.8）。⑴求小球带何种电荷？电荷量是多少？说明理由。⑵如果将小球从A 点由静止释放，小球在圆弧轨道上运动时，对轨道的最大压力的大小是多少？

18．如左图所示为电视机中显象管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加

速电场加速后，从O 点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN 上，使荧光屏发出荧光形成图象。不计逸出电子的初速度和重力。已知电子的质量为m 、电荷量为e ，加速电场的电压为U 。偏转线圈产生的磁场分布在边长为l 的正方形abcd 区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如右图所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B 0均匀变化到B 0。磁场区域的左边界的中点与O 点重合，ab 边与OO ′平行，右边界bc 与荧光屏之间的距离为s 。由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场。不计电子之间的相互作用。⑴求电子射出电场时的速度大小。⑵为使所有的电子都能从磁场的bc 边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。⑶荧光屏上亮线的最大长度是多少？

′

B E

19．如图所示，A 、B 两木块叠放在k =100N/m 的轻弹簧上。M A =0.42kg ，M B =0.40kg ，现作用在A 上一竖直向

上的拉力F ，使A 由静止开始以a =0.50m/s 2

的加速度竖直向上做匀加速直线运动，直到A 、B 分离，则在此过程中合力对木块A 的冲量为多少N·s?（g =10m/s 2

）

20．如图所示，传送带以恒定的速度v =l0m/s 运动，已知传送带与水平面成θ=37o角，PQ =16m ，将一小物

块无初速地放在传送带上P 点，物块与此传送带间的动摩擦因数μ=0.50，取g =l0m/s 2

。求：⑴当传送带顺时针转动时，小物块运动到Q 点的时间为多少？⑵当传送带逆时针转动时，小物块运动到Q 点的时间为多少？

21．如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ 、MN ，它们的电阻不计。间距为d =0.50m 。P 、M

两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B =0.20T 的匀强磁场中。电阻均为

r =0.10Ω，质量分别为m 1=300g 和m 2=500g 的两金属棒L 1、L 2平行放在光滑导轨上。现固定棒L 1，L 2在水平恒力F =0.80N 的作用下，由静止开始作加速运动。试求：⑴当电压表读数为U =0.20V 时，棒L 2的加速度多大？⑵棒L 2能达到的最大速度v m 。⑶若在棒L 2达到v m 时撤去外力F ，并同时释放棒L 1，求棒L 2达到稳定时的速度值。⑷若固定L 1，当棒L 2的速度为v ，且离开棒L 1距离为s 的同时，撤去恒力F ，为保持棒L 2作匀速运动，可以采用将B 从原值（B 0=0.20T ）逐渐减小的方法。则磁感应强度B 应怎样随时间变化。（写出B 与时间t 的关系式）

22．如图所示，空间存在竖直向上的匀强电场，场强E =2.5×102

N/C 。在电场内一长为L =0.50m 的绝缘细

线一端固定于O 点，一端拴着质量m =0.50kg 、电荷量q =4.0×10-2

C 的小球A 。现将细线拉直到水平位置，将小球A 由静止释放。当小球A 运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取g =10m/s 2

。求：⑴细线能承受的最大拉力F 的大小；⑵细线断裂后小球继续运动到与O 点水平方向距离为L 时，小球距O 点的高度H 。

E

23．如图所示，倾角为θ=30o的斜面固定于水平地面上。在斜面底端O 处固定有一轻弹簧，斜面顶端足够

高。斜面上OM 段光滑，M 点的以上粗糙。质量为m 的物块A 恰好能静止在M 点。在到M 点的距离为L 的N 点处，一质量为2m 的光滑物块B 以速度gL v 20 滑向物块A 。若物块间碰撞后即紧靠在一起但不粘连（碰撞时间极短）。求：⑴物块A 能到达的最高点离M 点的距离s ；⑵该系统产生的总内能的最大值E 。

24．如图所示，质量为m=1.0kg 的小物块以v 1=5.0m/s 的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板，木

板质量为M=4.0kg ，木板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.020。经时间t=2.0s 后，小物块从木板另一端以相对于地面v 2=1.0m/s 的速度滑出。求这一过程中木板的位移s 和系统在此过程中因摩擦增加的内能E 。（取g =10m/s 2

）

25．如图所示，传送带与水平方向成30o角固定，在电动机带动下，始终保持v 0=2.0m/s 的速度运行。现

把一个质量为m =10kg 的工件轻轻地放在底端，由传送带传送到高h =2.0m 的顶端处。已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=3/2，g 取10m/s 2

。求：⑴工件经过多长时间可到达顶端？⑵该过程摩擦力对工件做了多少功？⑶与不放工件相比，该过程电动机对传送带多做了多少功？

26．右图是质谱仪工作原理的示意图。设法使某待测有机化合物的气态分子导入容器A 中，使它受到电子

束的轰击而失去一个电子，变为正一价的离子束。该离子束从狭缝S 1处以可忽略不计的很小的初速度进入电压为U 的加速电场区，加速后，在狭缝S 2处以垂直于磁场区界面PQ 的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场，最后该离子束打到感光片上的S 3处。测得S 2、S 3间的距离为d ，元电荷电量为e ，已知该离子束形成的等效电流为I 。求：⑴时间t 内射到感光片上的离子数目N 。⑵单位时间内穿过S 2处的离子束的能量E 。⑶该离子束中每个离子的质量m 。

27．如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1.0m，导轨左端连接一个R=2.0Ω的电阻，一根质量为0.20kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。整个装置放在磁感应强度为B=2.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题：⑴若F=8.0N，金属棒的稳定速度v1是多少？⑵若F的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？⑶若F的功率恒为P=18W，金属棒从开始运动到速度v3=2.0m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程经历的时间是多少？

[参考答案] http://

1.A （提示：利用s 6-s 1=5aT 2

） 2.C （提示：撤去压力的瞬间弹簧弹力是2mg ，A 受到的回复力是mg ，A 做简谐运动振动到达最高点时，回复力大小也是mg ，方向向下，弹簧为原长。） 3.A （提示：系统机械能守恒，动能应减少1.0J ；由于重力势能减少，C 点必然在D 点上方；由于动能减少，C 点比D 点离平衡位置更近，但可能在平衡位置上方，也可能在平衡位置下方。） 4.C 5.D （提示：由物体加速度为g 可知物体受到的摩擦力大小为mg /2，上升高度为h ，则上滑距离为2 h 。动能损失等于克服合外力做的功；机械能损失等于克服重力摩擦力做的功。） 6.C 7.D （提示：由于周期是12s ，因此t=0时刻或t=6s 时刻x=1.0m 处的质元位移分别是2和-2，都不是0，与振动图象不符；从振动图象知，t=5s 时刻x=1.0m 处的质元位移是2，速度方向向下，再从波的图象看，该质元速度向下，说明波的传播方向向右。） 8.D （提示：先画出电场线，应该是竖直线；由轨迹偏转方向可知电场力向下，因此电场线方向向下；沿电场线方向电势降低，因此фa <фb 。） 9.B （提示：电容器的电压等于R 2左半部分到的电压，改变R 1的阻值不影响电容器两端的电压；R 2的滑片向左移动，使电容器电压降低；开关S 断开后电容器电压等于电源电动势，比原来升高。） 10.A （提示：使用左手定则时，四指指向电流方向，大拇指指洛伦兹力方向。） 11.C 12.D （提示：电动势最大值E m =nBS ω= n φm ω=1V 。） 13.⑴m

Ue v 2=

⑵ mUe I 2= 14.⑴4m/s 2

⑵0.8m ⑶23m/s （提示：由于小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，设AC 间的高度差为h ，水平距离为s ，可以证明小物体从A 到C 克服摩擦力做的功为μmgs 。从A 到C 对物块用动能定理，mgh-μmgs =0。从C 到A 对物块用动能定理，mgh+μmgs =mv 2

/2，因此2mgh=mv 2

/2。）

15.⑴150V ⑵1.1×10-2

m ⑶8.8×10-18

J 16.⑴η=50% U ′=3000V （提示：一昼夜输出的电能为Pt=800×24kW ·h=19200度，输电线上损耗9600度。）⑵1∶5（提示：损耗功率是原来的1/25，由P r =I 2

r ，得输电电流是原来的1/5。） 17.⑴正电荷，E mg q 43= ⑵()

E mg Rg B E

F 439+=（提示：释放后小球将以C 为平衡

位置振动，过C 点时动能最大；向右通过时受到的洛伦兹力沿OC 延长线，此时对轨道压力最大。） 18.⑴m eU v 2=

⑵

e

mU

l B m 254=

（提示：先求出电子刚好从b 点或c 点射出时对应的轨迹半径r=5l /4，再由Be

mUe Be mv l 245==求B 。）⑶ l s +38

19. 0.084Ns （提示：脱离特点：A 、B 间弹力得零，因此以B 为对象，kx 2-M B g= M B a ，得x 2=0.042m ；开始时kx 1=(M A +M B )g ，得x 1=0.082m ；从开始到脱离，上升时间t 满足x 1-x 2=at 2

/2，得t =0.4s ，合力对木块A 的冲量I= M A at 。）20.⑴4s ⑵2s （提示：加速度为l0m/s 2

，经过t 1=1s ，速度将跟皮带速度相同，这时由于下滑力大于最大静摩擦力，物块不会和皮带保持相对静止，而要继续加速，因此摩擦力方向发生改变，加速度为2m/s 2

，剩下的路程还有11m ，由s=vt 2+at 22

/2，得t 2=1s 。）

21.解：⑴电动势为U=0.2V ，E=0.4V ，I=2A ，F 安=0.2N ， F- F 安= m 2a ，a =1.2m/s 2

。

⑵

F r

v d B =222，v=16m/s ⑶动量守恒，v ′=10m/s ⑷Φ不变，B 0ds=Bd (s+vt )，vt s s

B B +=01 22.解：⑴小球A 一定带正电，上升过程动能定理：2

12

1)(mv L mg Eq =

-，在最高点用牛顿第二定律：L

mv Eq mg T 2

1=-+，得T=15N ；⑵绳断后小球做类平抛运动，0.625m 。

23.解：⑴B 下滑L 后的末速度gL v 31=，碰后AB 的共同速度gL v 33

2

2=

，返回M 点，A 、B 分离时的速度仍是gL v 332

2=

，A 上滑的加速度大小是g ，因此L s 3

2=。 ⑵最终A 、B 在M 点时的速度一定为零，共同在M 和MO 间的某点间振动。因此系统产生的总内能就是系统机械能的减少，即B 的机械能减少3mgL 。

24.解：小物块v 1-v 2=a 1t ，a 1=2m/s 2

，因此物块和木板间的f 1=ma 1=2N ，而木板与地面间的f 2=μ(m+M )g=1N ，

f 1-f 2=M a 2，因此a 2=0.25m/s 2，s =a 2t 2/2=0.5m 。全过程能量守恒，系统动能减少等于内能增加，11.5J

25.解：⑴加速度a=g (μcos30o-sin30o)=2.5m/s 2

，加速到v 0经历时间t 1=0.8s ，位移为s 1=0.8m ，再匀速

经历t 2=1.6s ，到达顶点，总时间为2.4s ⑵全过程对工件用动能定理：W f -mgh=mv 02

/2，得W f =220J ⑶加速过程皮带相对于工件的位移是d=s 1=0.8m ，因此系统摩擦生热Q=fd=60J ，因此电动机对传送带多做的功是

280J 。

26.解：⑴按电流定义，t Ne I =

，因此e

It

N = ⑵就是求电功率，因此E=UI ⑶Be

meU

Be

mv

d 22==，因此得U

e d B m 822=

27.⑴由E=BLv 、I=E/R 、F=BIL 知 F=(B 2L 2

v 1)/R 得v 1=4m/s

⑵BL

PR

v Fv P R v L B F =

==222有和由，得v 2=3m/s ⑶由能量守恒：时间t 内拉力F 做的功等于系统能量的增加：Q mv Pt +=2

32

1，得t=0.5s 。