2017年江蘇省南通市高考物理全真模擬拓展試卷(四)含解析

2017年江蘇省南通市高考物理全真模擬拓展試卷（四）一、單項選擇題（共

1小題，每題

3分，滿分

3分）1．如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為N，小球在2最高點的速度大小為v，N﹣v圖象如乙圖所示以下說法正確的選項是（）A．當(dāng)?shù)氐闹亓涌於却笮锽．小球的質(zhì)量為C．v2=c時，桿對小球彈力方向向上D．若v2=2b．則桿對小球彈力大小為2a二、多項選擇題（共1小題，每題4分，滿分4分）2．如下圖，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一同沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為（）A．3個B．4個C．5個D．6個三、簡答題（共1小題，滿分0分）【必做題】3．如下圖，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條越過定滑輪的軟繩兩頭，已知m1＞m2，現(xiàn)要利用此裝置考證機(jī)械能守恒定律．1）若選定物塊A從靜止開始著落的過程中進(jìn)行丈量，則需要丈量的物理量有．①物塊的質(zhì)量m1、m2；②物塊A著落的距離及著落這段距離所用的時間；③物塊B著落的距離及著落這段距離所用的時間；④繩索的長度．（2）為提升實驗結(jié)果的正確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議：①繩的質(zhì)量要輕；②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩索越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖擺；④兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。陨辖ㄗh中的確對提升正確程度有作用的是．（3）寫出一條上面沒有提到的對提升實驗結(jié)果正確程度有利的建議：．四、計算題4．如下圖，兩足夠長的圓滑金屬導(dǎo)軌豎直擱置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上界限h處靜止開釋．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流漸漸減小，最后穩(wěn)固為I．整個運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，且一直保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．求：1）磁感覺強度的大小B；2）電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v；3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im．5．如下圖，一無窮長的圓滑金屬平行導(dǎo)軌置于勻強磁場

B中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌平面豎直且與地面絕緣，導(dǎo)軌上

M、N

間接一電阻

R，P、Q端接一對沿水平方向的平行金屬板，導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，其電阻為3R，導(dǎo)軌電阻不計，棒長為L，平行金屬板間距為d．今導(dǎo)體棒經(jīng)過定滑輪在一物塊拉動下開始運動，穩(wěn)固后棒的速度為v，不計全部摩擦阻力．此時有一帶電量為q的液滴恰能在兩板間做半徑為r的勻速圓周運動，且速率也為v．求：1）棒向右運動的速度v；2）物塊的質(zhì)量m．6．如圖1是用傳遞帶傳遞別李的表示圖．圖1中水平傳遞帶AB間的長度為8m，它的右邊是一豎直的半徑為0.8m的圓形圓滑軌道，軌道底端與傳遞帶在B點相切．若傳遞帶向右以6m/s的恒定速度勻速運動，當(dāng)在傳遞帶的左邊A點輕輕放上一個質(zhì)量為4g的行李箱時，箱子運動到傳遞帶的最右邊假如沒被撿起，能滑上圓形軌道，爾后做來去運動直到被撿起為止．已知箱子與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加快度大小為g=10m/s2，求：1）箱子從A點到B點所用的時間及箱子滑到圓形軌道底端時對軌道的壓力大小；2）若行李箱放上A點時給它一個5m/s的水平向右的初速度，抵達(dá)B點時如果沒被撿起，則箱子走開圓形軌道最高點后還可以上漲多大高度？在如圖2給定的坐標(biāo)系中定性畫出箱子從A點到最高點過程中速率v隨時間t變化的圖象．7．如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l=0.20m，板間距d=0.20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽視其邊沿效應(yīng)．在金屬板右邊有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，界限MN和PQ均與金屬板垂直．勻強磁場的磁感覺強度B=1.0×10﹣2T．現(xiàn)從t=0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒鐘1000個的速率不斷地開釋出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo×5m/s的速度沿兩板間的=2.010中線OO′射入電場，已知帶電粒子的比荷=1.0×108C/g，粒子的重力和粒子間的互相作用都忽視不計，在粒子經(jīng)過電場地區(qū)的極短時間內(nèi)極板間的電壓能夠看作不變．求：1）t=0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)界限MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；2）在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進(jìn)入磁場；3）何時由O點進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？最長時間為多少？π≈3）8．如圖（a）所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形地區(qū)內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向與紙面垂直．在磁場右邊有一對平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長為2b，兩板的中心線O1O2與磁場地區(qū)的圓心O在同向來線上，兩板左端與O1也在同向來線上．有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以速率v0從圓周上的P點沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場，當(dāng)從圓周上的O1點飛出磁場時，給M、N板加上如圖（b）所示電壓u．最后粒子恰巧以平行于N板的速度，從N板的邊沿飛出．不計平行金屬板兩頭的邊沿效應(yīng)及粒子所受的重力．（1）求磁場的磁感覺強度B；（2）求交變電壓的周期T和電壓U0的值；（3）若t=時，將該粒子從MN板右邊沿板的中心線O2O1，仍以速率v0射入M、N之間，求粒子從磁場中射出的點到P點的距離．2017年江蘇省南通市高考物理全真模擬拓展試卷（四）參照答案與試題分析一、單項選擇題（共

1小題，每題

3分，滿分

3分）1．如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為N，小球在2最高點的速度大小為v，N﹣v圖象如乙圖所示以下說法正確的選項是（）A．當(dāng)?shù)氐闹亓涌於却笮锽．小球的質(zhì)量為C．v2=c時，桿對小球彈力方向向上D．若v2=2b．則桿對小球彈力大小為2a【考點】向心力；牛頓第二定律．【剖析】（1）在最高點，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則mg=m，聯(lián)立刻可求適當(dāng)?shù)氐闹亓涌於却笮『托∏蛸|(zhì)量；（2）由圖可知：當(dāng)v2＜b時，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)v2＞b時，桿對小球彈力方向向下；（3）若c=2b．依據(jù)向心力公式即可求解．【解答】解：A、在最高點，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則mg=m，解得g=

，m=

，故

A錯誤，B正確；C、由圖可知：當(dāng)

v2＜b

時，桿對小球彈力方向向上，當(dāng)

v2＞b

時，桿對小球彈力方向向下，所以當(dāng)

v2=c時，桿對小球彈力方向向下，故

C錯誤；D、若

c=2b．則

N+mg=m

，解得

N=a，故

D錯誤．應(yīng)選B二、多項選擇題（共1小題，每題4分，滿分4分）2．如下圖，A和B兩物塊的接觸面是水平的，A與B保持相對靜止一同沿固定斜面勻速下滑，在下滑過程中B的受力個數(shù)為（）A．3個B．4個C．5個D．6個【考點】共點力均衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．【剖析】先以A為研究對象，剖析受力狀況，再對B研究，按次序進(jìn)行剖析受力狀況．【解答】解：先以A為研究對象，剖析受力狀況：重力、B的豎直向上的支持力，B對A沒有摩擦力，不然A不會勻速運動．再對B研究，B遇到重力、A對B豎直向下的壓力，斜面的支持力和滑動摩擦力，共4個力．應(yīng)選B三、簡答題（共1小題，滿分0分）【必做題】3．如下圖，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條越過定滑輪的軟繩兩頭，已知m1＞m2，現(xiàn)要利用此裝置考證機(jī)械能守恒定律．1）若選定物塊A從靜止開始著落的過程中進(jìn)行丈量，則需要丈量的物理量有①②或①③．①物塊的質(zhì)量m1、m2；②物塊A著落的距離及著落這段距離所用的時間；③物塊B著落的距離及著落這段距離所用的時間；④繩索的長度．2）為提升實驗結(jié)果的正確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議：①繩的質(zhì)量要輕；②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩索越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖擺；④兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能?。陨辖ㄗh中的確對提升正確程度有作用的是

①③

．（3）寫出一條上面沒有提到的對提升實驗結(jié)果正確程度有利的建議：高度進(jìn)行多次丈量取均勻值．

對同一【考點】考證機(jī)械能守恒定律．【剖析】（1）這個實驗的原理是要考證m1、m2的增添的動能和m1、m2減少重力勢能能否是相等，所以我們要丈量的物理量有：物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A著落的距離及著落這段距離所用的時間或物塊B上漲的距離及上漲這段距離所用的時間．（2）假如繩索較重，系統(tǒng)的重力勢能就會有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槔K索的動能，造成實驗偏差；繩索不宜太長，長了形變對實驗的影響越大；m1、m2相差越大，整體所受阻力相關(guān)于協(xié)力對運動的影響越?。矬w末速度v是依據(jù)勻變速直線運動求出的，故要保證物體在豎直方向運動．這些都是減小系統(tǒng)偏差，提升實驗正確程度的做法．3）多次取均勻值可減少丈量偏差，繩索伸長量盡量小，可減少丈量的高度的正確度．【解答】解：（1）經(jīng)過連結(jié)在一同的A、B兩物體考證機(jī)械能守恒定律，即考證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化能否相等，A、B連結(jié)在一同，A降落的距離必定等于B上漲的距離；A、B的速度大小老是相等的，故不需要丈量繩索的長度和B上漲的距離實時間．應(yīng)選①②或①③均能夠．（2）假如繩索較重，系統(tǒng)的重力勢能就會有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槔K索的動能，造成實驗偏差；繩索不宜太長，長了形變對實驗的影響越大；m1、m2相差越大，整體所受阻力相關(guān)于協(xié)力對運動的影響越小．物體末速度v是依據(jù)勻變速直線運動求出的，故要保證物體在豎直方向運動．這些都是減小系統(tǒng)偏差，提升實驗正確程度的做法．應(yīng)選：①③3）實驗偏差自丈量，所以多次取均勻值可減少丈量偏差，又繩索伸長量盡量小，可減少丈量的高度時的偏差故答案為：（1）①②或①③；（2）①③；3）對同一高度進(jìn)行多次丈量取均勻值，選用受力后相對伸長盡量小的繩索等等．四、計算題4．如下圖，兩足夠長的圓滑金屬導(dǎo)軌豎直擱置，相距為L，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直．一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上界限h處靜止開釋．導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流漸漸減小，最后穩(wěn)固為I．整個運動過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，且一直保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．求：1）磁感覺強度的大小B；2）電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v；3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感覺電動勢；機(jī)械能守恒定律；電磁感覺中的能量轉(zhuǎn)變．【剖析】（1）由題，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，最后做勻速運動，電流達(dá)到穩(wěn)固值I，依據(jù)均衡條件和安培力公式求解B；（2）由感覺電動勢E=BLv、感覺電流I=聯(lián)合求解v；3）由題意剖析知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后先做減速運動，最后做勻速運動，剛進(jìn)入磁場時的速度最大，產(chǎn)生的感覺電流最大，由機(jī)械能守恒定律研究自由著落的過程，獲得導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場時的速度大小，即可E=BLv、I=求出電流的最大值Im．【解答】解：（1）電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒做勻速運動，安培力與重力均衡，則有BIL=mg①解得B=②2）感覺電動勢E=BLv③感覺電流I=④由②③④式解得v=．3）由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時的速度最大，產(chǎn)生的感覺電流最大，設(shè)最大速度為vm．關(guān)于自由著落的過程，依據(jù)機(jī)械能守恒得：mgh=感覺電流的最大值Im==代入解得，Im=答：（1）磁感覺強度的大小B是；（2）電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v是；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im是．5．如下圖，一無窮長的圓滑金屬平行導(dǎo)軌置于勻強磁場

B中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌平面豎直且與地面絕緣，導(dǎo)軌上

M、N

間接一電阻

R，P、Q端接一對沿水平方向的平行金屬板，導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上，其電阻為3R，導(dǎo)軌電阻不計，棒長為L，平行金屬板間距為d．今導(dǎo)體棒經(jīng)過定滑輪在一物塊拉動下開始運動，穩(wěn)固后棒的速度為v，不計全部摩擦阻力．此時有一帶電量為q的液滴恰能在兩板間做半徑為r的勻速圓周運動，且速率也為v．求：1）棒向右運動的速度v；2）物塊的質(zhì)量m．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感覺電動勢；帶電粒子在勻強電場中的運動．【剖析】（1）液滴在平行金屬板間做勻速圓周運動，重力與電場力必然均衡，據(jù)此列式可求得板間電壓，由電路的構(gòu)造求出感覺電動勢，由E=BLv求解v．2）ab棒勻速運動，外力與安培力均衡，聯(lián)合安培力大小，從而即可求得外力大小，從而確立物塊的質(zhì)量．【解答】解：（1）設(shè)平行金屬板間電壓為U．液滴在平行金屬板間做勻速圓周運動，重力與電場力必然均衡，則有：q=mg由qvB=m，得：r=聯(lián)立解得：U=則棒產(chǎn)生的感覺電動勢為：E=?（R+3R）=由E=BLv棒，得：v棒=（2）棒中電流為：I==ab棒勻速運動，外力與安培力均衡，則有：F=BIL=而外力等于物塊的重力，即為：mg=解得：m=答：（1）棒向右運動的速度為；（2）物塊的質(zhì)量為．6．如圖1是用傳遞帶傳遞別李的表示圖．圖1中水平傳遞帶AB間的長度為8m，它的右邊是一豎直的半徑為0.8m的圓形圓滑軌道，軌道底端與傳遞帶在B點相切．若傳遞帶向右以6m/s的恒定速度勻速運動，當(dāng)在傳遞帶的左邊A點輕輕放上一個質(zhì)量為4g的行李箱時，箱子運動到傳遞帶的最右邊假如沒被撿起，能滑上圓形軌道，爾后做來去運動直到被撿起為止．已知箱子與傳遞帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加快度大小為g=10m/s2，求：1）箱子從A點到B點所用的時間及箱子滑到圓形軌道底端時對軌道的壓力大小；2）若行李箱放上A點時給它一個5m/s的水平向右的初速度，抵達(dá)B點時如果沒被撿起，則箱子走開圓形軌道最高點后還可以上漲多大高度？在如圖2給定的坐標(biāo)系中定性畫出箱子從A點到最高點過程中速率v隨時間t變化的圖象．【考點】機(jī)械能守恒定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律．【剖析】（1）物體在傳遞帶先做勻加快運動，依據(jù)牛頓第二定律和速度公式求出速度增大到與傳遞帶相等所用的時間，并求出此過程的位移，與傳遞帶的長度比較，剖析物體可否做勻速運動．依據(jù)牛頓第二定律、第三定律聯(lián)合求解物體對軌道的壓力．（2）依據(jù)運動學(xué)速度位移關(guān)系式求解出物體抵達(dá)B點的速度，物體在圓形軌道上運動機(jī)遇械能守恒，列式可求出箱子上漲的高度．【解答】解：（1）皮帶的速度v0=6m/s2箱子在傳遞帶上勻加快運動的加快度a==μg=1m/s設(shè)箱子在B點的速度為vB，由=2a解得：vB=4m/s＜v0所以箱子從A點到B點向來做勻加快運動由=，解得從A點到B點運動的時間為t=4s箱子在圓形軌道最低點時，由牛頓第二定律得：F﹣mg=m解得：F=120N由牛頓第三定律知箱子對軌道的壓力大小為120N．2）設(shè)箱子速度達(dá)到v0=6m/s時位移為′，則﹣=2a′解得′=5.5m＜8m所以箱子先勻加快運動一段時間，速度達(dá)到6m/s后開始做勻速運動，即在B點的速度為v0由機(jī)械能守恒定律得：=mg（R+h）解得箱子在圓形軌道上上漲的高度h=1m箱子從A點到最高點過程中速率v隨時間t變化的圖象如圖．答：1）箱子從A點到B點所用的時間為0.4s．箱子滑到圓形軌道底端時對軌道的壓力大小是120N．2）箱子走開圓形軌道最高點后還可以上漲的高度是1m，定性畫出箱子從A點到最高點過程中速率v隨時間t變化的圖象如圖．7．如圖甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l=0.20m，板間距d=0.20m，兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強電場，忽視其邊沿效應(yīng)．在金屬板右邊有一方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其左右寬度D=0.40m，上下范圍足夠大，界限MN和PQ均與金屬板垂直．勻強磁場的磁感覺強度B=1.0×10﹣2T．現(xiàn)從t=0開始，從兩極板左端的中點O處以每秒鐘1000個的速率不斷地開釋出某種帶正電的粒子，這些粒子均以vo×5m/s的速度沿兩板間的=2.010中線OO′射入電場，已知帶電粒子的比荷=1.0×108C/g，粒子的重力和粒子間的互相作用都忽視不計，在粒子經(jīng)過電場地區(qū)的極短時間內(nèi)極板間的電壓能夠看作不變．求：1）t=0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)界限MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；2）在電壓變化的第一個周期內(nèi)有多少個帶電的粒子能進(jìn)入磁場；3）何時由O點進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長？最長時間為多少？π≈3）【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【剖析】（1）依據(jù)牛頓第二定律，聯(lián)合洛倫茲力供給向心力，即可求解；2）依據(jù)類平拋運動的辦理方法，聯(lián)合運動學(xué)公式，從而確立電壓，從而得出運動的時間，即可求解；3）當(dāng)粒子向下偏轉(zhuǎn)，出射后恰巧與磁場右界限相切時，粒子在磁場中的圓心角最大，時間最長．依據(jù)牛頓第二定律，聯(lián)合幾何關(guān)系，及運動學(xué)公式，即可求解．【解答】解：（1）t=0時刻電壓為零，粒子勻速經(jīng)過極板由牛頓第二定律得：所以出射點到入射點的距離為s=2r=0.4m（2）考慮臨界狀況：粒子恰巧不可以射出電場對類平拋過程：，，聯(lián)立解得當(dāng)粒子數(shù)為

時，粒子能夠射出電場，依據(jù)比率關(guān)系得第一個周期內(nèi)能夠出射的個3）當(dāng)粒子向下偏轉(zhuǎn)，出射后恰巧與磁場右界限相切時，粒子在磁場中的圓心角最大，時間最長．設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)角為θ，：則磁場中圓周運動：幾何關(guān)系r+rsinθ=D聯(lián)立得：代入數(shù)據(jù)解得：sinθ=0.即6θ=37°，又由于解得：U=300V所以對應(yīng)的入射時刻為t=4n+0.6（s）或t=4n+1.4（s）（n=0、1、2）在磁場中運動的最長時間為答：（1）t=0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)界限MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離為0.4m；2）在電壓變化的第一個周期內(nèi)有3200個帶電的粒子能進(jìn)入磁場；3）當(dāng)t=4n+0.6（s）或t=4n+1.4（s）（n=0、2、3）時刻由O點進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運動的時間最長，最長時間為8．如圖（a）所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形地區(qū)內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向與紙面垂直．在磁場右邊有一對平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長為2b，兩板的中心線O1O2與磁場地區(qū)的圓心O在同向來線上，兩板左端與O1也在同向來線上．有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以速率v0從圓周上的P點沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場，當(dāng)從圓周上的O1點飛出磁場時，給M、N板加上如圖（b）所示電壓u．最后粒子恰巧以平行于N板的速度，從N板的