2010年高三备考物理“好题速递”系列试题(2)

2010年高三备考物理“好题速递”系列试题（2）

一、选择题（每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，） 1．2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船。在飞船绕地球运动的过程中，

下列说法正确的是 （ ） A ．已知飞船运动的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船的质量 B ．宇航员“走”出飞船后，飞船因质量减小，所受万有引力减小，则飞船速率减小 C ．飞船返回地球时，在进入大气层之后的过程中，飞船的动能逐渐增大，引力势能

逐渐减小，机械能保持不变

D ．飞船返回地球时，在进入大气层之前的过程中，飞船的动能逐渐增大，引力势能

逐渐减小，机械能保持不变

2．如图所示，斜劈形物体的质量为M ，放在水平地面上，质量为m 的粗糙物块以某一初

速度沿劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速下滑，而M 始终保持静止，则在物块m 沿斜面上滑与下滑的过程中，下列说法不正确．．．

的是（ ） A ．m 滑动的加速度大小不变 B ．地面对M 的摩擦力方向不变

C ．M 对m 的摩擦力大小不变

D ．地面对M 的支持力总小于（M ＋m ）g

3．如图所示，真空中O 点处有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大

小为E a ，电场方向由a 指向O ，且与ab 连线成60°角；b 点的场强大小为E b ，电场

方向由b 指向O ，且与ab 连线成30°角。则关于a 、b 两点场强大小及电势a ?、b ?的高低关系正确的是 （ ）

A ．b a b a E E ??>=,3

B ．b a b a E E ??<=,3

C ．b a b

a E E ??<=

,3

D ．b a b a

E E ??<=,3 4．某电场的部分电场线如图所示，A 、B 是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹（图中

虚线）上的两点，下列说法中正确的是 （ ） A ．粒子一定是从B 点向A 点运动

B ．粒子在A 点的加速度小于于它在B 点的加速度

C ．粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能

D ．电场中A 点的电势能小于它B 点的电势能 二、非选择题 5．（1）物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力

做功和物体动能变化的定量关系”，我们提供了如右图的实验装置。 ①某同学根据所学的知识，结合如图所示的装置，设计了一个本实验情景的命题：

U

设质量为m （已测量）的小球在重力mg 作用下从开始端自

由下落至

光电门发生的____________，通过光电门时的___________，试探究外

力做的功___________与小球动能变化量__________的定量关系。

请在前两空格处填写物理量的名称和对应符号；在后两空格

处填写数学表达式。

②某同学根据上述命题并测出如下数字： 用天平测定小球的质量m ＝0.50kg ，用游标尺测出小球的直径d ＝1.00cm ，用刻度尺

测出电磁铁下端到光电门的距离h ＝80.80cm ，计时装置记下小球经过光电门所用的时

间t ＝2.50×10─3

s ，由此可算得小球经过光电门的速度为_________m/s 。小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功为_________J ，小球动能变化量为_________J 。（g 取10m/s 2，结果保留三位有效数字） ③根据②中计算出的数据得出本实验的结论为：______________。

（2）在《测定电源电动势和内阻》的实验中，某同学所用的电路图如图所示，测得的

由_______________________引起的，由于系统误差本实验电动势

的测量值E 测______真实值E 真（填“大于”、“小于”或“等于”）。 用画U －I 图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验

的 ___________误差。

②在如图给出的U －I 坐标系中用已知的数据画出

U －I 图线（横、

纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第 ___________组数据有错误。

③求得电动势E ＝________V ，内阻r ＝______Ω。（均保留2位有 效数字）。

6．如图所示，倾角为30°的足够长光滑斜面下端与一足够长光滑水平面相接，连接处用一

光滑小圆弧过渡，斜面上距水平面高度分别为h 1＝5m 和h 1＝0.2m 的两点上，各静置一小球A 和B 。某时刻由静止开始释放A 球，经过一段时间t 后，再由静止开始释放B 球。g 取10m/s 2，求：

（1）为了保证A 、B 两球不会在斜面上相碰，t 最长不能超过多少?

（2）若A 球释放0.6s 后释放B 球，求A 球释放后经多长时间追上B 球？

7．如图所示，xoy 平面内，在y 轴左侧某区域内有一个方向竖直向下，水平宽度为

m l 2103-?=,电场强度为C N E /100.14?=的匀强电场．在y 轴右侧有一个圆心

位于x 轴上，半径为m r 01.0=的圆形磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度T B 01.0=，在坐标为m x 04.00=处有一垂直于x 轴的面积足够大的荧光屏PQ 。今有一束带正电的粒子从电场左侧沿x +方向射入电场，穿出电场时恰好通过坐标原点，速度大小为s m v /1026

?=方向与x 轴成

30角斜向下．若粒子的质量

kg m 20100.1-?=，电量为C q 10100.1-?=，试求：

（1）粒子射入电场时的位置坐标和初速度；

（2）若圆形磁场可沿x 轴移动，圆心O '在x 轴上的移动范围为[)+∞,01.0，由于磁场

位置的不同，导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同，试求粒子打在荧光屏上的范围。

参考答案

1．【答案】D

【解析】飞船绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力有

22

224Mm v G m mr r r T

π==， 飞船的质量在等式的两边消去，故无法求出飞船的质量，飞船的速率也与质量无关，A 、B 错误；飞船返回地球时，在进入大气层之前时引力势能减小、动能增加，机械能守恒，C 错误；进入大气层后因克服空气阻力做功，故机械能减小，D 正确。 2．【答案】A

【解析】设m 与M 间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为θ，则m 上滑时的加速度为a 1＝g （sin θ＋μcos θ），m 下滑时的加速度为a 2＝g （sin θ－μcos θ），A 错误；m 上滑、下滑时的加速度方向均沿斜面向下，所以地面对M 的摩擦力方向不变，B 正确；m 上滑、下滑时M 对m 的摩擦力大小均为F 1＝μmg cos θ，C 正确；m 上滑、下滑时均处于失重状态，所以地面对M 的支持力总小于（M ＋m ）g ，D 正确。本题答案为A 。

3．B ，提示：点电荷的电场强度公式2

r kQ

E =

，沿着电场线方向电势降低。 4．D ，提示：合力指向轨迹的内侧，电场线越密，表示电场强度越大。

5．（1）【答案】①位移x ，速度v ，mgx ，21

2

mv ；②4.00，4.04，4.00；③在误差允许范围

内，小球重力做的功与其动能的变化量相等。（2）①电压表的分流，小于，偶然；②图象略，3；③1.5，1.8。 【解析】（1）①因需探究重力做功和物体动能变化的定量关系，所以需要测量小球下落的位移x 和小球经过光电门时的速度v ，小球下落时只受重力，所以重力做的功为

mgx ，因小球的初动能为零，所以动能变化量等于末动能21

2

mv ；②小球的直径很小，

经过光电门时的时间很短，可认为在这段时间内小球做匀速运动，所以小球通过光电门时的速度d

v t

=

＝4.00m/s ，小球从电磁铁处下落到经过光电门时重力做的功W ＝mgh ＝4.04J ，小球动能变化量ΔE ＝21

2

mv ＝4.00J ；③见答案。

（2）①该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电

源的真实电流；利用等效电源分析，可知电动势的测量值小于真实值；图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差；②图略；偏离直线远的数据点记录有错误；③图象与纵轴的交点值表示电动势，图线的斜率值表示源的内阻。在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算。 6．【答案】（1）1.6s ；（2）2.25s 。

【解析】（1）两球在斜面上下滑的加速度相同，设加速度为a ，根据牛顿第二定律有：

mg sin30o＝ma 解得：a ＝5m/s 2

设A 、B 两球下滑到斜面底端所用时间分别为t 1和t 2，根据几何关系和运动学公式有：

2

111sin302h at =

2

221sin302

h at =

解得：t 1＝2s ，t 2＝0.4s 所以，为了保证A 、B 两球不会在斜面上相碰，t 最长不能超过： t ＝t 1－t 2＝1.6s

（2）设A 、B 两球下滑到斜面底端时速度分别为v A 和v B ，根据机械能守恒定律有：

211

2A A A m gh m ν=

221

2

B B B m gh m ν=

解得：v A ＝10m/s ，v B ＝2m/s

当小球A 到达水平面处时小球B 已经在水平面上运动了1s ，此时B 球距斜面底端x ＝2m ，设此后A 球经时间t 0追上B 球，根据运动学公式及几何关系有： v A t ＝v B t 0＋x 解得：t 0＝0.25s 故A 球释放后追上B 球的时间为： t ＝t 0＋t 1＝2.25s 。

7．答案：（1）s m /1036?，)105,103(3

2m m --??-； （2）打在荧光屏PQ 上的范围为：m y m 15.131.2≤≤-

解析与评分标准：

（1）粒子沿x +方向进入电场后做类平抛运动，在 o 点将v 沿 x 、y 方向分解得

s m v v v x /10330cos 60?=== （1分），s m v v y /10130sin 6

?==

粒子在电场中做类平抛运动：

214/101s m m qE a ?==

at v y =

s a

v t y 8

101-?==

∴

m t v x 20103-?=

=

m at y 32

1052

1-?==

所以粒子射入电场时的坐标位置为)105,103(3

2

m m --??-

（2）洛仑兹力提供向心力，则R

v m qvB 2

=

m qB

mv

R 2102-?==

由几何关系知此时出射位置为 D 点，轨迹如图 荧光屏最高端的纵坐标为：m r r L 15.13

3

230tan 2≈=

=

随着磁场向右移动荧光屏光点位置逐渐下移，当 v 方向与磁场圆形区域相切，此后，粒子将打在荧光屏的同一位置。其最低端的纵坐标为：

m r r L 31.23

3

430tan 4≈=

=