天津市2020年高考物理压轴卷解析版

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高考物理压轴卷

题号一二三四总分

得分

一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)

1.关于近代物理学,下列说法正确的是( )

A. 核反应方程中的X表示电子

B. α粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成

C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变长

D. 一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子

2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均

匀小球,挡板与斜面夹角为α.初始时,α+θ<90°.在挡板绕

顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,下列说法正确的是

( )

A. 斜面对球的支持力变大

B. 挡板对球的弹力变大

C. 斜面对球的支持力不变

D. 挡板对球的弹力先变小后变大

3.一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直

向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,下列判断正确的是()

A. 油滴的电势能减少

B. A点电势高于B点电

C. 油滴所受电场力小于重力

D. 油滴重力势能减小

4.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯

泡获得的交变电压如图乙。则下列说法正确的是( )

A. 甲图中电压表的示数为

B. 乙图中的0时刻就是甲图所示时刻

C. 乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小

D. 乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小

5.下列说法中正确的是( )

A. 一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子

B. 由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质

C. 实际上,原子中的电子没有确定的轨道.但在空间各处出现的概率是一定的.

D. α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的

二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)

6.下列对光电效应的理解,正确的是( )

A. 金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,

就能逸出金属

B. 如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时所需要的最

小功,便能发生光电效应

C. 发生光电效应时,入射光的频率越大,光子的能量就越大,光电子的最大初动

能就越大

D. 由于不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应,入射光的

最低频率也不同

7.如图所示,一束可见光从真空射向半圆形玻璃砖的圆心O,

经折射后分为两束单色光a和b。由此现象可推断出(

A. 玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率

B. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

C. 在玻璃中a光的光速大于b光的光速

D. 若入射角逐渐增大,a光将先发生全反射

8.下列说法正确的是( )

A. 做简谐运动的物体,其振动能量与振幅无关

B. 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射

现象

C. 照相机镜头上会镀一层增透膜,是为了增强光的透射,利用光的干涉原理

D. 波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播

E. 在真空中传播的电磁渡,当它的频率增加时,它的传播速度不变,波长变短

三、实验题(本大题共3小题,共18.0分)

9.水平光滑桌面上有A、B两个小车,质量都是。A车的车尾连着一个打点计时

器所用交流电的频率为的纸带,A车以某一速度与静止的B车碰撞,碰后两车连在一起共同向前运动。碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示。根据这些数据

,如果两个小车合在一起考虑,回答下列问题:结果保留三位有效数字

碰撞前后可能相等的物理量是______;

碰前其大小为______,碰后其大小为______;

结论_______________________________

10.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。

(1)(单选)下列说法正确的是______。

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-图象

(2)某同学在实验中。打出的一条纸带如图2所示,他选择了几个计时点作为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点没有标出,其中S1=7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.30cm、S4=8.92cm,纸带加速度的大小是______m/s2.(保留两位有效数字)(3)某同学将长木板右端适当垫高,其目的是______。但他把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力。他绘出的a-F关系图象(如图3)是______(单选)

11.某同学在“测电源甲的电动势和内电阻”的实验中,实验室提供备选器材有:电流

表(0-0.60A)、电压表(0-3.00V)、滑动变阻器R1(10Ω1.00A)、滑动变阻器R2(100Ω0.60A)、电阻箱R3(0-999.9Ω)、定值电阻R0为2Ω、开关S及导线若干。

他采用如图甲所示电路进行实验,测得6组U、I数据(见表格中)

(1)将图乙实验电路所缺的导线补充连上,使电路完整;

(2)根据电流、电压数量关系确定电源甲的电动势和内阻,请你自定标度将表中的数据在图丙坐标系中描点并连线画出U-I图线。

数据序号123456

电压U/V 2.65 2.35 2.05 1.75 1.40 1.15

电流I/A0.050.150.250.350.400.55

(3)根据作图分析得出的结论是:电源甲的电动势为______V,电源内电阻为

______Ω;

(4)该同学接着从提供的器材中选择合适器材,继续测量电源乙的电动势和内阻,得到图线(R为电源外电路的总电阻),如图丁。根据图象可知电源乙的内阻为______Ω。

在虚线框中画出该同学实验新方案的电路图。

四、计算题(本大题共3小题,共54.0分)

12.如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P

之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~10Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,并垂直轨道,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R,重复前述操作,得到多组v m与R的数据,得到v m与R的数据关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m,重力加速度g=10m/s2,轨道足够长且电阻不计。求:

(1)求金属杆的质量m和阻值r;

(2)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P m;

(3)当R=8Ω时,求回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对金属杆做的功W 。

13.如图所示,在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD.导轨间距为L,电阻不计。一

根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直,并接触良好。

导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B.导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R.在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器,板间距离为d,电容器中质量为m的带电微粒电量为q。

(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质和电容器的电量Q

(2)ab棒由静止开始,以恒定的加速度a向左运动。求带电微粒q所受合力恰好为0的时间t。(设带电微粒始终未与极板接触。)

14.如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域,I、Ⅱ区域内有

垂直于纸面的匀强磁场.I区域磁场向内、磁感应强度为B0、Ⅱ区域磁场向外,大小待定.现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出.

(1)求加速电场两极板间电势差U,以及粒子在I区运动时间t1.

(2)若Ⅱ区磁感应强度也是B0时,则粒子经过I区的最高点和经过Ⅱ区的最低点之间的高度差是多少.

(3)为使粒子能返回I区.II区的磁感应强度B应满足什么条件,粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射出Ⅰ区需要的最长时间.

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解:A、核反应方程中,X的质量数为m=234-234=0,电荷数

:z=90-91=-1,则X表示电子,故A正确;

B、α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构,故B错误;

C、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故C错误;

D、一群氢原子处于n=4的激发态向较低能级跃迁,根据C=6知这群氢原子最多能发

出6种频率的光,而一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射3种不同频率的光子,故D错误;

故选:A。

根据质量数守恒与电荷数守恒判断;α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构;自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关。

本题关键是明确原子核衰变的特征、种类、快慢,熟悉三种射线的特征,注意质子和中子的发现者不同,并理解影响半衰期的因素。

2.【答案】D

【解析】【分析】

以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡

条件得出球对档板的压力FN1、球对斜面的压力FN2与斜

面坡角α、挡板与斜面夹角β的函数关系式,由数学知识

分析力的变化。

本题是较为复杂的动态变化分析问题,采用的是函数法,

也可以采用图解法,更直观反映出力的变化情况。

【解答】

物体受到重力,斜面的支持力,挡板的压力,挡板在旋转的过程中重力的大小方向都不变,支持力的大小发生变化,方向不变,因此可以用矢量三角形进行求解,如下图

其中红色的线为重力,虚线为斜面的支持力,黑色的线代表支持力,在矢量三角形中,三角形边长的大小代表了力的大小,因此通过图可以看到在挡板旋转过程中斜面的支持力变小,挡板给的压力先减小后变大,因此ABC错误,D正确。

故选:D。

3.【答案】A

【解析】【分析】

带电油滴的运动轨迹向上偏转,可知合力方向向上,分析油滴的受力情况,确定电场力方向,即可判断油滴的电性,并能确定电场力与重力的大小。重力做负功,重力势能增加,电场力做正功,电势能减少。逆着电场线,电势升高。

本题关键要根据轨迹的弯曲方向判断出油滴所受的合力方向,再分析电场力方向。根据做功正负,判断电势能和重力势能的变化。

【解答】

解:A、由图示运动轨迹可知,带电油滴的运动轨迹向上偏转,则其合力方向向上,油滴受到竖直向下的重力和竖直方向的电场力,则知电场力必定竖直向上;故电场力做正功,电势能减小;故A正确;

B、油滴逆着电场线运动,电势升高,则在A点电势低于在B点电势,故B错误;

C、油滴受到的合力方向竖直向上,电场力必定大于重力,故C错误。

D、因油滴向上运动,故重力做负功,重力势能增加,故D错误;

故选:A。

4.【答案】C

【解析】解:A、由题图乙可知交流电电压的最大值是U m=6V,所以甲图中电压表的示数为6V,故A错误;

B、乙图中的0时刻,感应电动势为零,甲图所示时刻穿过甲图中线圈的磁通量为零,感应电动势最大,故B错误;

C、乙图中0.5×10-2s时刻,感应电动势最大,穿过甲图中线圈的磁通量最小,故C正确;

D、乙图中1.0×10-2s时刻,感应电动势为零,穿过甲图中线圈的磁通量最大,故D错误;

故选:C。

由题图乙可知交流电电压的最大值、周期,电压表的示数为有效值,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,穿过甲图中线圈的磁通量最小。

本题是准确理解感应电动势与磁通量的变化,知道磁通量最大时,感应电动势反而最小。明确线框每转一周,电流方向改变两次。能从图象读取有效信息。

5.【答案】B

【解析】解:A、一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,可能放出3种不同频率的光子。故A错误。

B、每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质,称为光谱分析。故B正确。

C、原子中的电子没有确定的轨道。在空间各处出现的概率是不一定的。故C错误。

D、α粒子散射实验,揭示了原子的核式结构模型,认为电子绕核旋转,根据经典理论,知向外辐射能量,轨道半径连续减小,辐射的能量连续。故D错误。

故选:B。

能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,不同的能级间辐射的光子频率不同.

本题考查能级跃迁、光谱分析、α粒子散射实验等基础知识点,难度不大,比较容易掌握,关键要熟悉教材,牢记这些知识点.

6.【答案】CD

【解析】解:A、电子增加的动能来源于照射光的光子能量时,一个电子一次只能吸收一个光子,不能吸收多个光子,否则即使光的频率低,若照射时间足够长,也会产生光电效应现象;所以可知光电效应的条件:只有入射光的频率大于等于极限频率,就有光电子从金属逸出,故A错误。

B、当入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功,光电效应便不能发生了,但如换用波长更长的入射光子,频率更低,更不可能发生。

故B错误。

C、只有入射光的频率大于等于极限频率,就有光电子从金属逸出,光电效应方程

E km=hγ-W0知,入射光频率越大,最大初动能就越大,故C正确。

D、根据光电效应方程E km=hγ-W0知,不同金属的逸出功是不相同的,因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同,故D正确。

故选:CD。

发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于极限频率,与入射光的强度无关。根据光

电效应方程可知最大初动能与入射光频率的关系。

解决本题的关键知道发生光电效应的条件,以及掌握光电效应方程E km=hγ-W0.理解最大初动能与入射频率有关。

7.【答案】AD

【解析】解:AB、因为a光的偏折程度大于b光,所以玻璃对a光的折射率大于对b 光的折射率。故A正确,B错误;

C、根据v=可知,在玻璃中a光的光速小于b光的光速,故C错误;

D、根据可知,a光的临界角小于b光,则若入射角逐渐增大,a光将先发生全

反射,故D正确。

故选:AD。

根据光线的偏折程度,比较光的折射率大小,从而得出波速的大小关系。根据sin C=分

析临界角关系,判断全反射现象。

对于光的折射率与频率、光速、临界角的对应关系需清楚,有些学生弄不清它们之间的关系,容易出错。可结合光的色散、干涉等实验进行记忆。

8.【答案】BCE

【解析】解:A、做简谐运动的物体,其振动能量与振幅有关,即最大势能,故A错误;

B、肥皂泡呈现的彩色是光的等厚干涉现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象,故B正确;

C、照相机镜头上会镀一层膜,为增透膜,这是为了增强光的透射程度,故C正确;

D、波长越短的电磁波,衍射本领越弱,越不容易绕过障碍物,不便于远距离传播,故D错误;

E、在真空中传播的电磁波,波速不变,根据v=λf可知,当它的频率增加时,波长变短,故E正确;

故选:BCE。

根据光的干涉产生原理;结合相对论原理:在运动方向,长度变短;根据公式

,确定波长与波速的关系,从而即可求解。

本题考查了简谐运动、光的干涉、光的衍射、机械波和电磁波,知识点多,难度小,关键多看书,记住基础知识点。

9.【答案】动量 0.555kg?m/s 0.540kg?m/s在误差允许范围内,初末总动量相等,碰撞前后动量守恒

【解析】解:碰前A做匀速运动,由图可知,碰撞前A的速度:v===0.925m/s ,

碰撞后两车的共同速度:v′===0.540m/s,

碰撞前系统动量:P=mv=0.6×0.925=0.555kg?m/s,

碰撞后系统的总动量:P′=2mv′=2×0.6×0.450=0.540kg?m/s;

(1)由以上分析可知,在误差允许范围内,碰撞前后系统的动量保持不变,碰撞前后可能相等的量是动量。

(2)碰撞前动量大小:P=0.555kg?m/s,碰撞后动量大小:P′=0.540kg?m/s;

(3)由实验数据可知,在误差允许范围内,初末总动量相等,碰撞前后动量守恒。

故答案为:(1)动量;(2)0.555kg?m/s;0.540kg?m/s;(3)在误差允许范围内,初末总动量相等,碰撞前后动量守恒。

由纸带所示数据求出碰前甲车速度与碰撞后两车的共同速度;碰撞过程中,两车组成的系统动量守恒,根据动量表达式求出动量,再分析碰撞前后的动量关系,从而得出实验结论

本题考查利用打点计时器验证碰撞过程的动量守恒;要注意由纸带数据应用速度公式求出车的速度、应用动量守恒定律即可正确解题。

10.【答案】D 0.62 平衡摩擦力C

【解析】解:(1)A、实验前要平衡摩擦力,每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力,故A错误;

B、实验时应先接通电源,然后再释放小车,故B错误;

C、在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时,小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力,故C错误;

D、应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时,为了直观,应作a-图象,故D正

确;

故选:D。

(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得纸带的加速度为:

a=≈0.62m/s2。

(3)将长木板右端适当垫高,其目的是平衡摩擦力;把长木板的右端垫得过高,使得倾角过大,小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力,小车受到的合力大于细线的拉力,在小车不受力时,小车已经具有一定的加速度,a-F图象不过原点,在a轴上有截距,因此他绘出的a-F关系图象是C。

故答案为:(1)D;(2)0.62;(3)平衡摩擦力,C。

(1)实验前要平衡摩擦力,每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力;实验时应先接通电源,然后再释放小车;在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时,小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力;应用图象法处理加速度与质量关系实

验数据时,为了直观,应作a-图象;(2)做匀变速运动的物体在某段时间内的平均

速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度;做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位于之差是定值,△x=at2,据此求出纸带的加速度。(3)实验前需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,如果木板垫起的太高,过平衡摩擦力,小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力,在不施加拉力时,小车已经有加速度,a-F图象不过坐标原点,在a轴上有截距。

要知道验证牛顿第二定律实验的注意事项,要会处理实验数据,能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度。要掌握应用图象法处理实验数据的方法。

11.【答案】2.8 1.0 0.5

【解析】解:(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象如图所示:

(3)由图示图象可知,电源内阻:r=-R0=-2=1.0Ω,

电源电动势:E=U+I(r+R0)=2.65+0.05×(1+2)=2.8V;

(4)可以应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻,实验电路图如图所示:

由闭合电路欧姆定律可知,电源电动势:E=I(R+r),

整理得:=R+,由图示-R图象可知:b==0.2,k==,

解得:E=2.5V,r=0.5Ω;

故答案为:(1)实物电路图如图所示;(2)图象如图所示;(3)2.8;1.0;(4)0.5;电路图如图所示。

(1)根据图示电路图连接实物电路图。

(2)应用描点法作出图象。

(3)电源U-I图象斜率的绝对值等于电源内阻,根据电源U-I图象求出电源电动势与内阻。

(4)可以应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻,根据实验原理作出实验电路图,应用欧姆定律求出图象的函数表达式,根据图示图象求出电源电动势与内阻。

本题考查了测电源电动势与内阻实验,知道实验原理是解题的前提,应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,要掌握描点法作图的方法,格局实验数据应用闭合电路的欧姆定律即可解题。

12.【答案】解:(1)设杆运动的最大速度为v,杆切割磁感线产生的感应电动势为:E=BLv

由闭合电路的欧姆定律得:I=

杆达到最大速度时满足:mg sinθ-BIL=0

联立解得:v=,

由图象可知斜率为:k=m/(s?Ω)=1m/(s?Ω),

纵截距为:v0=2m/s,

得到:r=v0=k,

解得:m=0.2kg,r=2Ω;

(2)金属杆匀速下滑时电流恒定,则有:mg sinθ-BIL=0

得:I==1A

电阻箱消耗电功率的最大值为:P m=I2R m=10W;

(3)由题意:E=BLv,P=,

得:P=

瞬时电功率增加量为:△P=-

由动能定理得:W=mv22-mv12

比较上两式得:W=△P

代入数据解得:W=1J;

答:(1)金属杆的质量m为0.2kg,阻值r为2Ω;

(2)金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值P m为10W;

(3)当R=8Ω时,回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对金属杆做的功W为1J 。

【解析】(1)根据E=BLv、欧姆定律、F=BIL推导出安培力的表达式,当杆匀速运动时速度最大,由平衡条件得到最大速度v m与R的关系式,根据图象的斜率和纵截距求解金属杆的质量m和阻值r;

(2)金属杆匀速下滑时,由平衡条件求得电路中电流,即可求出电阻箱消耗电功率的最大值P m;

(3)由E=BLv和电功率公式求得瞬时电功率增大量△P,根据动能定理求出合外力对杆做的功W。

本题综合考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等,综合性强,对学生能力的要求较高,其中安培力的分析和计算是关键。

13.【答案】解:

(1)ab以速度v0匀速向左运动时,由右手定则,a为正极,电容上极板带正电,微粒带负电,

感应电动势E=BLv0,电容器电压U=,

电容器的电量Q=CU=

(2)带电微粒q所受合力恰好为0时,

qE′=mg,E′=,U′=,解得t=;

答:

(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,带电微粒恰好静止。微粒的带负电,电容器的电量Q为;

(2)ab棒由静止开始,以恒定的加速度a向左运动。带电微粒q所受合力恰好为0的时间t为;

【解析】(1)根据右手定则,可判断a的正负极,电容上极板带电正负,可判断微粒带电性质,又根据感应电动势,电容器电量与电压关系可计算电量;

(2)根据带电微粒q所受合力恰好为0,得电场强度,得电容器电压,得感应电动势,得金属棒切割速度,得加速时间;

本题是电磁感应中的动生电动势与电容器结合的题目,难度不大,比较综合,涉及动生电动势、闭合电路、电容器、在电场中的带电粒子、匀加速直线运动。容易出错的是电容俩极板带电正负性质的判断,带电粒子的受力分析。

14.【答案】解:(1)画出粒子在磁场中运动的示意图,如图所示,

粒子在加速电场中根据动能定理可得:qU=mv2

粒子在I区域做圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力可得:qvB0=m

根据几何关系可得:R1=L

联立可得加速电场两极板间电势差:U=

粒子在磁场中运动的周期:T==

粒子在磁场中转过的圆心角为90°,

可得粒子在I区域运动的时间:t1=T=

(2)粒子在II区域运动的半径与I区域相同,高度差由图中几何关系可得:h=(R1+R2)(1-cosθ)+L tanθ

可得:h=L

(3)画出粒子刚好从II区域右边界穿出磁场的临界状态,即轨迹圆与右边界相切的情况.

根据几何关系可得:R2(1+cosθ)≤L,即:<

解得:B≥B0

可知当B=B0时,粒子在II区域中运动的时间最长,即:粒子从左侧进入Ⅰ区到从

左侧射出Ⅰ区的时间最长,

粒子两次在I区域运动的时间为:t1=2??

粒子两次在磁场之间的时间为:t2==

粒子在II区域运动的时间:t3=?==3(-1)

总时间:t=t1+t2+t3=(3π-2π+4)

答:(1)加速电场两极板间电势差U为,粒子在I区运动时间t1为;

(2)若Ⅱ区磁感应强度也是B0时,则粒子经过I区的最高点和经过Ⅱ区的最低点之间的高度差为L;

(3)为使粒子能返回I区.II区的磁感应强度B应满足B≥B0,粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射出Ⅰ区需要的最长时间为(3π-2π+4).

【解析】(1)加速电场对粒子运用动能定理,粒子进入磁场I中做匀速圆周运动,利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系,联立即可求出加速电场两极板间电势差U,运用周期公式结合粒子在I区域转过的圆心角,联立即可求出粒子在I区运动时间t1;(2)若Ⅱ区磁感应强度也是B0时,利用几何关系即可求出粒子经过I区的最高点和经过Ⅱ区的最低点之间的高度差;

(3)画出粒子的临界轨迹过程图,为使粒子能返回I区,临界情况为粒子恰好与II区的右边界相切,利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系即可求出II区的磁感应强度B 应满足的条件;粒子恰好与II区的右边界相切时,粒子在II区域中运动的时间最长,分别求出粒子在区域I中运动的时间以及两区域之间的时间,还有在区域II中运动的时间,将三个时间加和即可求出粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射出Ⅰ区需要的最长时间.本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,利用洛伦兹力提供向心力,结合几何关系进行求解;运用粒子在磁场中转过的圆心角,结合周期公式,求解粒子在磁场中运动的时间.

高考物理压轴大题

压轴大题的解题策略与备考策略 2008年高考,江苏省将采用新的高考模式,物理等学科作为学科水平测试科目,不再按百分制记分而代之以等级记成绩,把满分为120分的高考原始成绩转化为A、B、C、D等4个等级,A、B两级分别占考生总人数的前20%和20%~50%。在A、B两级中又细 化为A和B,如A,就是占考生总人数的前5%的考生。没有B级,就不能报本科,没有A级,就很难考上重点大学,而要考上名牌大学,如清华、北大、南大等,可能要A了。所以表面看起来,虽然物理等学科不按百分制记分了,似乎它对高考的作用减弱了,其实那是近视的看法,物理等学科虽然没有决定权但有否决权。 不论百分制记分还是等级记成绩,都要把题目做对才能有好成绩。要把题目做对、做好,就要研究高考命题趋势和解题策略,本文研究的是压轴大题的高考命题的趋势及压轴大题的解题策略与备考策略。因为压轴大题占分多,难度大,对于进入B级以及区分A级B级至关重要,而什么是压轴题?查现代汉语词典,有[压轴戏]词条,解释是:压轴子的戏曲节目,比喻令人注目的、最后出现的事件。有[压轴子]词条,解释是:①把某一出戏排做一次戏曲演出中的倒数第二个节目(最后的一出戏叫大轴子)。②一次演出的戏曲节目中排在倒数第二的一出戏。本文把一套高考试卷的最后一题和倒数第二题作为压轴大题研究。 根据笔者多年对高考的实践与研究认为,因为要在很短的时间内考查考生高中物理所学的很多知识和物理学科能力,压轴大题命题的角度常常从物理学科的综合着手。在知识方面,综合题常常是:或者力学综合题,或者电磁学综合题。 力学综合题的解法常用的有三个,一个是用牛顿运动定律和运动学公式解,另一个是用动能定理和机械能守恒解,第三个是用动量定理和动量守恒解,由于新课程高考把动量的内容作为选修和选考内容,所以用动量定理和动量守恒解的题目今年将会回避而不会出现在压轴大题中。在前两种解法中,前者只适用于匀变速直线运动,后者不仅适用于匀变速直线运动,也适用于非匀变速直线运动。 电磁学综合题高考的热点有两个,一个是带电粒子在电场或磁场或电磁场中的运动,一个是电磁感应。带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,在磁

(完整版)2019年高考天津卷物理试题【解析版】

2019年普通高等学校招生统一考试(天津卷) 理科综合 物理部分 第Ⅰ卷 注意事项: 1.每题选出答案后,用铅笔将答题对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 2.本卷共8题,每题6分,共48分。 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M 、半径为R ,探测器的质量为m ,引力常量为G ,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时,探测器的( ) A. 23 4πr GM B. 动能为 2GMm R C. 3Gm r D. 向心加速度为 2 GM R 【答案】C 【解析】 【详解】由万有引力提供向心力可得222 2 24GMm v m r m r m ma r T r πω==== ,可得32r T GM =,故A 正确;解得GM v r = ,由于2 122k GMm E mv r == ,故B 错误;

解得3 GM r ω= ,故C 错误;解得2GM a r = ,故D 错误。综上分析,答案为A 2.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( ) A. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B. 为了减小钢索承受的 拉力,可以适当降低索塔的高度 C. 索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下 D. 为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布 【答案】C 【解析】 【详解】A 、以桥身为研究对象,钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向,则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力,增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变,故A 错误; B 、由图甲可知2cos T Mg α=,当索塔高度降低后,α变大,cos α 变小,故T 变大,故B 错误 C 、由B 的分析可知,当钢索对称分布时,2cos T Mg α=,钢索对索塔的合力竖直向下,故C 正确 D 、受力分析如图乙,由正弦定理可知,只要 sin sin AC AB F F αβ = ,钢索AC 、AB 的拉力F AC 、F AB 进行合成,合力竖直向下,钢索不一定要对称分布,故D 错误;综上分析:答案为C

天津市2019年高考语文压轴卷试题

天津市2019年高考语文压轴卷试题 学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________ 一、选择题组 1. 阅读下面的文字,完成各题。 孔子周游列国后,并未推销出自己的主张,又接连听到瑞兽麒麟被杀,得意门生子路在卫国内乱中被剁成肉酱,他就像一棵老树连遭雪裹雷击,很快奄奄一息,唱起了哀歌:“泰山要倾倒了,栋梁要毁坏了,哲人要辞世了。”(果然/竟然),他不久就去逝了,弟子们举行了葬礼,于是有了眼前的孔子墓。 孔子墓座落在孔林入口处西北面一座红垣环绕的院子里。一个直径二三十米的坟堆,高不过五米,前有孔子后代立的两座普通的石碑,碑前用泰山封禅石垒成的供案,大概是墓地唯一的奢侈物。以孔子的熠熠光环和崇高地位,墓显得过于朴素,一时真有些(不可思议/匪夷所思)。但细想来,似又在情理之中。孔子死时其思想并未被统治阶级所接受,他的政治和社会地位自然不会太高,于是死不轰动,葬不(隆重/庄重)。随着孔子的地位在历朝不断攀升,孔子墓的周边添加了许多包装,如苍桧翠柏侍立的神道、气势宏伟的万古长春坊、端庄肃穆的至圣林坊,尽显高贵与排场。好在古人头脑没有过于发热,孔子墓核心部分基本保持了固有的面貌,这不能不说是一件幸事。 【小题1】文中加点字的注音和加点词语的字形,都正确的一项是 A.奄奄一息(yān)红垣(yuán)推销 B.封禅(shàn)供案(gōng)去逝 C.熠熠光环(yì)苍桧(huì)座落 D.奢侈(chǐ)长春坊(fāng)攀升 【小题2】依次选用文中括号里的词语,最恰当的一项是 A.果然不可思议隆重B.竟然匪夷所思庄重 C.果然匪夷所思隆重D.竟然不可思议庄重 二、选择题 2. 下列句子,没有语病的一项是() A.金庸继承了古典武侠技击小说的写作传统,又在现代阅读氛围中对这一传统进行了空前的思想革命与技法创新,形成了“新派武侠”风格,其作品风靡整个华人世界。 B.随着城市的深入发展,一些走在前列的城市逐渐意识到以文化为根基的品牌建设对其长远发展的重要意义,在发展规划上逐渐着墨于城市文化内涵和文化品牌的打造。

2012年天津市高考物理答案详解详解

2012年天津市高考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题 1.(3分) 考点:氢原子的能级公式和跃迁;原子核衰变及半衰期、衰变速度. 专题:原子的能级结构专题. 分析:元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关,由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子,卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的是利用红外线良好的穿透能力,核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损. 解答:解:A、元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关,故A错误 B、由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子,故B正确 C、卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的.从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线 良好的穿透能力,故C错误 D、由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损,故D错误 故选B. 点评:本题考查了近代物理中的基本知识,对于这部分基本知识要注意加强理解和应用. 2.(3分) 考点:安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用. 分析:对通电导线受力分析,求出夹角的关系表达式,然后根据表达式分析答题. 解答: 解:导体棒受力如图所示,tanθ==; A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确; B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误; C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误; D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误; 故选A. 点评:对金属棒进行受力分析、应用平衡条件,根据安培力公式分析即可正确解题. 3.(3分) 考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题:人造卫星问题. 分析:根据万有引力提供向心力,通过线速度的变化得出轨道半径的变化,从而得出向心加速度、周期、角速度变化.

2015年天津高考物理真题试卷及解析

2015年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 理科综合物理部分 第I卷 注意事项: 1. 每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他选项。 2.本卷共8小题,每小题6分,共48分。 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观测的基础上。下列说法正确的是() A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 C.α粒子散射实验的重要发现使电荷是量子化的 D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 答案:A 解析:α粒子的散射现象提出了原子的核式结构模型,B、C错误;密立根油滴实验测出了元电荷的电荷量,D错;故选A。 2.中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子-涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”。从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。右图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光() A.在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定大于b光 B.以相同的角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大 C.分别照射同一光电管,若b光能引发光电效应,a光也一定能 D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是a光 答案:C 解析:由光路可知a光的折射率大于b光的折射率,由 c n v =知在同种玻璃中,a光的传播 速度小于b光的速度,A错误;a光的侧移量大于b光的侧移量,B错误;a光的频率大于b 光的频率,照射同一个金属管,当b能发生光电效应,a光一定能发生,C正确;由 1 sin n c = 知,a光的临界角小,更容易发生全反射,D错误;故选C。 3.图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是

天津高考物理试题分类压轴题

天津高考物理试题分类一一压轴题 (2004年)25. ( 22分)磁流体发电是一种新型发电方式,图 1和图2是其 工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别 为I 、 a 、 b ,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极, 这两个电极 与负载电阻R i 相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强 磁场里,磁感应强度为 B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为 的高温、 高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受 到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设 发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为 V o ,电离 气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差 p 维持恒 定,求: (1) 不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力 F 多大; (2) 磁流体发电机的电动势E 的大小; (3) 磁流体发电机发电导管的输入功率 P 。 用I 图2 (1)不存在磁场时,由力的平衡得F ab p (2)设磁场存在时的气体流速为v ,则磁流体发电机的电动势 E Bav

回路中的电流I Bav 电流I受到的安培力F安 2 2 Bav a R L bl 设F为存在磁场时的摩擦阻力’依题意y v o 存在磁场时,由力的平衡得ab p F安F Bav0 B2av0 1 — a b P(R L) bl (3)磁流体发电机发电导管的输入功率P abv p abv0 p 2 B av o 1 b P(R L £ bl (2005年)25. (22分)正电子发射计算机断层(PET是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床诊断和治疗提供全新的手段。 (1) PET在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮 13是由小型回旋加速器输出的高度质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程。 (2) PET所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D形盒的半径为 R,两盒间距为d,在左侧D形盒圆心处放有粒子源S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图所示。质子质量为m电荷量为q。设质子从粒子 根据上述各式解得E 由能量守恒定律得P EI F v

2014年天津市高考物理压轴卷(含解析)

2014天津市高考压轴卷物理 第Ⅰ卷 一、单项选择(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.格林尼治时间2012年2月24日22时15分,MUOS—1卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空.据路透社报道,MUOS系统搭建完毕后,美军通信能力可望增强10倍,不仅能够实现超髙频卫星通信,还可同时传输音频、视频和数据资料.若卫星在发射升空的过程中总质量不变,则下列有关该通信卫星的说法正确的是() A.该卫星的发射速度应不小于11. 2 km/s B 当卫星到达它的环绕轨道时,其内的物体将不受重力的作用 C.卫星在向上发射升空的过程中其重力势能逐渐变大 D.当卫星到达它的环绕轨道且其环绕轨道可视为圆形轨道时,其线速度必大于7. 9 km/s 2.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生感应电动势随时间变化关系如图所示,此线圈与一个阻值为R=9Ω的电阻组成闭合电路,线圈自身电阻r=1Ω,下列说法正确的是() A.交变电流的频率为5Hz B.串接在电路中的电流表示数为2 A C.发电机输出的电压有效值为10V D.发电机输出的电功率为18 W 3.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的 位置-时间(x-t)图线,由图可知() A.在时刻t1,a车追上b车 B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反 C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先增加后减少 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大 4.如题4图所示,两个完全相同的金属球a、b(可视为质点),金属球a 固定在绝缘水平面上,金属球b在离a高h的正上方由静止释放,与a发生正碰后回跳的最大高度为H,若碰撞中无能量损失,空气阻力不计,则() A.若a、b带等量同种电荷,b球运动过程中,a、b两球系统机械能守恒B.若a、b带等量异种电荷,则h>H C.若a、b带不等量同种电荷,则hH 5.在高能物理研究中,粒子回旋加速器起着重要作用.回旋加速器的工作原理如题5图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.S处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,初速不计,在加速器中被加速,加速电压为玑磁场的磁感应强度为曰,D型盒的半径为R.两盒间的狭缝很小,每次加速的时间很短,可以忽略不计,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用,下列说法正确的是 A.为使正离子每经过窄缝都被加速,交变电压的频率f=2mn/(qB) B.粒子第n次与第1欢在下半盒中运动的轨道半径之比为 C.若其它条件不变,将加速电压U增大为原来的2倍,则粒子能获得 的最大动能增大为原来的2倍 D.若其它条件不变,将D型盒的半径增大为原来的2倍,则粒子获得的最大动能增大为原来的4倍

2012年天津高考物理试题及答案

2012年(天津卷)理科综合能力测试(物理) 第Ⅰ卷 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1. 下列说法正确的是 A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B. 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 2. 如图所示,金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M 向N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ,如果仅 改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是 A .棒中的电流变大,θ角变大 B .两悬线等长变短,θ角变小 C .金属棒质量变大,θ角变大 D .磁感应强度变大,θ角变小 3. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的 A.向心加速度大小之比为4:1 B.角速度大小之比为2:1 C.周期之比为1:8 D.轨道半径之比为1:2 4.通过一理想变压器,经同一线路输送相同电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R 。当副线圈与原线圈的匝数比为K 时,线路损耗的电功率为P 1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗胡电功率为P 2, 则P 1和 1 2 P P 分别为 A . U PR k ,n 1 B . R U P 2k )( ,n 1 C .U PR k , 21n D . R U P 2k )(,21 n 5. 两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A 点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变 二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的4个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 6、半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O 点为圆心。在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 摄入玻璃砖, 两入射点到O 的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示:则a 、b 两束光, A 在同种均匀介质中传播,a 光的传播速度较大 B 以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角大 C 若a 光照射某金属表面能发生光电效应,b 光也一定能 D 分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距大 7. 沿X 轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M 为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s ,则t= 40 1 s 时 A. 质点M 对平衡位置的位移一定为负值 B. 质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C. 质点M 的加速度方向与速度方向一定相同 D. 质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 8. 如图甲所示,静止在水平地面的物块A ,受到水平向右的拉力F 的作用,F 与时间t 的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值f m 与滑动摩擦力大小相等,则 A .0—t 1时间内F 的功率逐渐增大 B .t 2时刻物块A 的加速度最大 C .t 2时刻后物块A 做反向运动 D .t 3时刻物块A 的动能最大 M N θ θ B +10V +5V v A 0V A B a b O x/m y/cm 1 2 3 O 4 -2 2 M A F 甲 F 1 O 2 3 4 f m 2f m 乙

2015年天津市高考物理压轴试卷(解析版)

2015年天津市高考物理压轴试卷 一、选择题,每题6分,共48分.1--5题每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.6--8题每题给出的4个选项中,有的只有一项是正确的,有的有多个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分. 1.(6分)在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn),由于衰变它放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,大圆与小圆的直径之比为42:1,如图所示,那么氡核的衰变方程应是下列方程中的哪一个() A.Rn→Fr+e B.Rn→Po+He C.Rn→At+e D.Rn→At+H 2.(6分)如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于墙上O点,拉力F通过一轻质定滑轮和轻质动滑轮作用于绳另一端,则重物m在力F的作用下缓慢上升的过程中,拉力F变化为(不计一切摩擦)() A.变大B.变小C.不变D.无法确定

3.(6分)固定在竖直平面的光滑圆弧轨道ABCD,其A点与圆心O等高,D点为轨道最高点,DB为竖直直线,AC为水平线,AE为水平面,如图所示.今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点进入圆轨道,只要适当调节释放点的高度,总能使球通过最高点D,则小球通过D点后() A.一定会落到水平面AE上B.可能从A点又进入圆轨道 C.可能撞在圆轨道AB间某位置D.可能从D点自由下落 4.(6分)如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一族等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A 点飞到B点,则下列判断正确的是() A.粒子一定带负电 B.A点的场强大于B点的场强 C.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能 D.粒子在A点的动能小于在B点的动能 5.(6分)如图所示,水平方向的匀强电场和匀强磁场互相垂直,竖直的绝缘杆上套一带负电荷小环.小环由静止开始下落的过程中,所受摩擦力() A.始终不变B.不断增大后来不变 C.不断减小最后为零D.先减小后增大,最后不变 6.(6分)下列说法正确的是()

近十年年高考物理电磁感应压轴题

θ v 0 x y O M a b B N 电磁感应 2006年全国理综 (北京卷) 24.(20分)磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图1是平静海面上某 实验船的示意图,磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道(简称通道)组成。 如图2所示,通道尺寸a =,b =、c =。工作时,在通道内沿z 轴正方向加B =的匀强磁 场;沿x 轴正方向加匀强电场,使两金属板间的电压U =;海水沿y 轴正方向流过通道。已知海水的电阻率ρ=Ω·m 。 (1)船静止时,求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向; (2)船以v s =s 的速度匀速前进。若以船为参照物,海水以s 的速率涌入进水口由于通 道的截面积小球进水口的截面积,在通道内海水速率增加到v d =s 。求此时两金属板间的感应电动势U 感。 (3)船行驶时,通道中海水两侧的电压U / =U -U 感计算,海水受到电磁力的80%可以转 化为对船的推力。当船以v s =s 的船速度匀速前进时,求海水推力的功率。 解析24.(20分) (1)根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb ,其中I 1= R U ,R =ρac b 则F t = 8.796==B p U Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右) (2)U 感=Bu 感b= V (3)根据欧姆定律,I 2= 600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2=I 2Bb =720 N

推力的功率P =Fv s =80%F 2v s =2 880 W 2006年全国物理试题(江苏卷) 19.(17分)如图所示,顶角θ=45°,的金属导轨 MON 固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中。一根与ON 垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v 0沿导轨MON 向左滑动,导体棒的质量为m ,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r 。导体棒与导轨接触点的a 和b ,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t =0时,导体棒位于顶角O 处,求: (1)t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向。 (2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式。 (3)导体棒在0~t 时间内产生的焦耳热Q 。 (4)若在t 0时刻将外力F 撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x 。 19.(1)0到t 时间内,导体棒的位移 x =t t 时刻,导体棒的长度 l =x 导体棒的电动势 E =Bl v 0 回路总电阻 R =(2x +2x )r 电流强度 022E I R r ==(+) 电流方向 b →a (2) F =BlI =22 02 22E I R r ==(+) (3)解法一 t 时刻导体的电功率 P =I 2 R =23 02 22E I R r ==(+) ∵P ∝t ∴ Q =2P t =232 02 2(22E I R r ==+) 解法二 t 时刻导体棒的电功率 P =I 2 R 由于I 恒定 R / =v 0rt ∝t

2012年天津高考理综试题及答案版(20200528223635)

2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 理科综合物理部分 第Ⅰ卷 一,单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1. 下列说法正确的是 A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B. 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 2. 如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于 竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬 线与竖直方向夹角均为,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相 应变化情况是 A. 棒中的电流变大,θ角变大 B. 两悬线等长变短,θ角变小 C . 金属棒质量变大,θ角变大 D. 磁感应强度变大,θ角变小 3. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后做匀速圆周运动,动能减小为原来 的1/4,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的 A.向心加速度大小之比为4:1 B.角速度大小之比为2:1 C.周期之比为1:8 D.轨道半径之比为1:2 4.通过一理想变压器,经同一线路输送相同电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为K时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到Nk,线路损耗胡电功率为P2, 则P1和P2/P1分别为 A.PR/kU,1/n B(P/kU)2R, 1/n C. PR/kU, 1/n2 D (P/kU)2R,1/n2 5. 两个固定胡等量异号点电荷所产生电场等势面如图中虚线所示, 一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面 内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的4个选项中,都有多个选项是正确的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分) 6、半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心。在该截面内有 a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB摄入玻璃砖,两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况 如图所示:则a、b两束光,

2015年天津市高考物理试卷解析分析

2015年天津市高考物理试卷 一、单项选择题(每小题6分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.(6分)(2015?天津)物理学重视逻辑,崇尚理性,其理论总是建立在对事实观察的基础 2.(6分)(2015?天津)中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子?涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”.从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的.如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光() 3.(6分)(2015?天津)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,a、b两质点的横坐标分别为x a=2m和x b=6m,图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象,下列说法正确的是() 4.(6分)(2015?天津)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示,当旋转舱绕

其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是() 5.(6分)(2015?天津)如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中() 簧弹性势能变化了 二、不定向选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分) 6.(6分)(2015?天津)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则()

高考物理压轴题电磁场汇编(可编辑修改word版)

φQ R P O y E φA φ B C 24、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向 垂直于纸面,磁感应强度为B。一质量为m,带有电量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点 (AP=d)射入磁场(不计重力影响)。 A D ⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场,求入射粒子的速度。 ⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出,出射方向与半圆在 Q点切线方向的夹角为φ(如图)。求入射粒子的速度。 24、⑴由于粒子在 P 点垂直射入磁场,故圆弧轨道的圆心在 AP 上,AP 是直径。 设入射粒子的速度为 v1 v2 m1=qBv 1 d / 2 qBd φ Q R/ R 解得:v1 = 2m P D A O/ O ⑵设 O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心,连接O/Q,设O/Q=R/。 由几何关系得:∠OQO/= OO/=R/+R -d 由余弦定理得:(OO/ )2=R2+R/2 - 2RR/ cos 解得:R/ d (2R -d ) = 2[R(1+ cos) -d ] 设入射粒子的速度为 v,由m v R/ =qvB 解出:v = qBd (2R -d ) 2m[R(1+c os) -d] 24.(17 分)如图所示,在xOy 平面的第一象限有一匀强电场,电场的方 向平行于y 轴向下;在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场, 磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电 荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时, 速度方向与x 轴的夹角为φ,A 点与原点O 的距离为d。接着,质点 O x 进入磁场,并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹 角也为φ,求:⑴质点在磁场中运动速度的大小;⑵匀强电场的场强大小。 24.质点在磁场中偏转90o,半径r=d sin=mv ,得v= qBd sin; qB m v 2

2012年天津高考理综物理试题解析

2012年天津高考理综物理试题解析

2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1. 下列说法正确的是 A. 采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B. 由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C. 从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D. 原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 2. 如图所示,金属棒MN两 端由等长的轻质细线水平悬 挂,处于竖直向上的匀强磁场 中,棒中通以由M向N的电 流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为,如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是 A. 棒中的电流变大,θ角变大 B. 两悬线等长变短,θ角变小 C . 金属棒质量变大,θ角变大

产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中 A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分) 6. 半圆形玻璃砖横截面如图, AB为直径,O点为圆心,在该 截面内有a、b两束单色可见光 从空气垂直于AB射入玻璃砖, 两入射点到O的距离相等,两 束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光 A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光

2004年至2013年天津高考物理试题分类——压轴题

2004年至2013年天津高考物理试题分类——压轴题 (2004年)25.(22分)磁流体发电是一种新型发电方式,图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l 、a 、b ,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻1R 相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B ,方向如图所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为0v ,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差p ?维持恒定,求: (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大; (2)磁流体发电机的电动势E 的大小; (3)磁流体发电机发电导管的输入功率P 。 (1)不存在磁场时,由力的平衡得p ab F ?= (2)设磁场存在时的气体流速为v ,则磁流体发电机的电动势Bav E = 回路中的电流bl a R Bav I L ρ+ = 电流I 受到的安培力bl a R v a B F L ρ+ =22安 设F '为存在磁场时的摩擦阻力,依题意 v v F F =' 存在磁场时,由力的平衡得F F p ab '+=?安 根据上述各式解得) (1020bl a R p b av B Bav E L ρ+ ?+ = (3)磁流体发电机发电导管的输入功率p abv P ?=

由能量守恒定律得v F EI P '+= 故) (1020bl a R p b av B p abv P L ρ+ ?+ ?= (2005年)25.(22分)正电子发射计算机断层(PET )是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术,它为临床 诊断和治疗提供全新的手段。 (1)PET 在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高度质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程。 (2)PET 所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D 形盒的半径为R ,两盒间距为d ,在左侧D 形盒圆心处放有粒子源S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向如图所示。质子质量为m ,电荷量为q 。设质子从粒子源S 进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t (其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,加速电子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f 和加速电压U 。 (3)试推证当R>>d 时,质子在电场中加速的总时间相对于在D 形盒中回旋的总时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。 25.(1)核反应方程为He N H O 4213711168+→+ ① (2)设质子加速后最大速度为v ,由牛顿第二定律有R v m qvB 2= ② 质子的回旋周期qB m v R T ππ22== ③ 高频电源的频率m qB T f π21== ④ 质子加速后的最大动能2 2 1mv E k = ⑤ 设质子在电场中加速的次数为n ,则nqU E k = ⑥ 又2T n t = ⑦ 可解得t BR U 22 π= ⑧ (3)在电场中加速的总时间为v nd v nd t 221= = ⑨ 在D 形盒中回旋的总时间为v R n t π=2 ⑩ 故1221<<=R d t t π⑾ 即当R>>d 时,t 1可忽略不计。

2019年高考最后压轴卷(天津卷)物理(附答案)

2019年高考最后压轴卷(天津卷)物理(附答案) 一.单项选择题:(每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的)1.关于近代物理学,下列说法正确的是() A.核反应方程+X中的X表示电子 B.ɑ粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变长 D.一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子 2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均匀小球,挡板与斜面夹角为α。初始时,α+θ< 90°。在挡板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,下列说法正确的是() A.斜面对球的支持力变大 B.挡板对球的弹力变大 C.斜面对球的支持力不变 D.挡板对球的弹力先变小后变大 3.一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计 空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,下列判断正确的是()

A.油滴的电势能减少 B.A点电势高于B点电势 C.油滴所受电场力小于重力 D.油滴重力势能减小 4.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。则下列说法正确的是() A.甲图中电压表的示数为 B.乙图中的0时刻就是甲图所示时刻 C.乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 D.乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 5.下列说法中正确的是() A.一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子 B.由于每种原予都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质 C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道.但在空间各处出现的概率是一定的. D.α粒子散身于实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的 二、不定项选择(每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对得6分,选对单选不全得3分,选错或不答的得0分) 6.下列对光电效应的理解,正确的是()

(完整版)天津高考物理试题分类压轴题

天津高考物理试题分类——压轴题 (2004年)25.(22分)磁流体发电是一种新型发电方式,图1和图2是其工作原理示意图。图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l 、a 、b ,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻1R 相连。整个发电导管处于图2中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B ,方向如图所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为0v ,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差p ?维持恒定,求: (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F 多大; (2)磁流体发电机的电动势E 的大小; (3)磁流体发电机发电导管的输入功率P 。 (1)不存在磁场时,由力的平衡得p ab F ?= (2)设磁场存在时的气体流速为v ,则磁流体发电机的电动势Bav E = 回路中的电流bl a R Bav I L ρ+ = 电流I 受到的安培力bl a R v a B F L ρ+ =22安 设F '为存在磁场时的摩擦阻力,依题意 v v F F =' 存在磁场时,由力的平衡得F F p ab '+=?安 根据上述各式解得) (1020bl a R p b av B Bav E L ρ+ ?+ = (3)磁流体发电机发电导管的输入功率p abv P ?=

由能量守恒定律得v F EI P '+= 故) (1020bl a R p b av B p abv P L ρ+ ?+ ?= (2005年)25.(22分)正电子发射计算机断层(PET )是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术, 它为临床诊断和治疗提供全新的手段。 (1)PET 在心脏疾病诊疗中,需要使用放射正电子的同位素氮13示踪剂。氮13是由小型回旋加速器输出的高度质子轰击氧16获得的,反应中同时还产生另一个粒子,试写出该核反应方程。 (2)PET 所用回旋加速器示意如图,其中置于高真空中的金属D 形盒的半径为R ,两盒间距为d ,在左侧D 形盒圆心处放有粒子源S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向如图所示。质子质量为m ,电荷量为q 。设质子从粒子源S 进入加速电场时的初速度不计,质子在加速器中运动的总时间为t (其中已略去了质子在加速电场中的运动时间),质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同,加速电子时的电压大小可视为不变。求此加速器所需的高频电源频率f 和加速电压U 。 (3)试推证当R>>d 时,质子在电场中加速的总时间相对于在D 形盒中回旋的总时间可忽略不计(质子在电场中运动时,不考虑磁场的影响)。 25.(1)核反应方程为He N H O 4213711168+→+ ① (2)设质子加速后最大速度为v ,由牛顿第二定律有R v m qvB 2= ② 质子的回旋周期qB m v R T ππ22== ③ 高频电源的频率m qB T f π21== ④ 质子加速后的最大动能2 2 1mv E k = ⑤ 设质子在电场中加速的次数为n ,则nqU E k = ⑥ 又2 T n t = ⑦ 可解得t BR U 22π= ⑧ (3)在电场中加速的总时间为v nd v nd t 221= = ⑨ 在D 形盒中回旋的总时间为v R n t π=2 ⑩ 故1221<<= R d t t π⑾ 即当R>>d 时,t 1可忽略不计。

天津市2020年高考物理压轴卷解析版

高考物理压轴卷 题号一二三四总分 得分 一、单选题(本大题共5小题,共30.0分) 1.关于近代物理学,下列说法正确的是( ) A. 核反应方程中的X表示电子 B. α粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成 C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变长 D. 一个氢原子从n=4的激发态跃迁时,最多能辐射6种不同频率的光子 2.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均 匀小球,挡板与斜面夹角为α.初始时,α+θ<90°.在挡板绕 顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中,下列说法正确的是 ( ) A. 斜面对球的支持力变大 B. 挡板对球的弹力变大 C. 斜面对球的支持力不变 D. 挡板对球的弹力先变小后变大 3.一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直 向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从A运动到B的过程中,下列判断正确的是() A. 油滴的电势能减少 B. A点电势高于B点电 势 C. 油滴所受电场力小于重力 D. 油滴重力势能减小 4.图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯 泡获得的交变电压如图乙。则下列说法正确的是( ) A. 甲图中电压表的示数为 B. 乙图中的0时刻就是甲图所示时刻 C. 乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 D. 乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 5.下列说法中正确的是( ) A. 一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁,最多可放出二种频率的光子 B. 由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质 C. 实际上,原子中的电子没有确定的轨道.但在空间各处出现的概率是一定的. D. α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的

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