20.如图所示,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,a的下端离水平地面的高度比b高一些。
甲、乙是两个完全相同的闭合正方形导线框,分别位于a、b的正上方,两线框的下端离地面的高度相同。
两线框由静止同时释放,穿过磁场后落到地面,下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。
下列说法正确的是
A.乙线框先落地
B.两线框同时落地
C.穿过磁场的过程中,乙线框产生的热量较少
D.穿过磁场的过程中,两线框产生的热量相同
21.(共18分)
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大,某同学利用实验探究这一现象。
所提供的器材有:
代号
器材规格
A
电流表(A1)量程0-0.6A,内阻约0.125Ω
B
电流表(A2)量程0-3A,内阻约0.025Ω
C
电压表(V1)量程0-3V,内阻约3kΩ
D
电压表(V2)量程0-15V,内阻约15kΩ
E
滑动变阻器(R1)总阻值约10Ω
F
滑动变阻器(R2)总阻值约200Ω
G
电池(E)电动势3.0V,内阻很小
H
导线若干,电键K
该同学选择仪器,设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据:
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)请你推测该同学选择的器材是:
电流表为,电压表为,滑动变阻器为(以上均填写器材代号)。
(2)请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。
(3)请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I—U曲线。
(4)若将该小灯泡直接接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实际功率为W。
22.(16分)如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为d。
当两板间加电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B间的水平距离为L,不计重力影响。
求:
(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间;
(2)带电粒子经过B点时速度的大小;
(3)A、B间的电势差。
23.(18分)一辆汽车的质量为m,其发动机的额定功率为P0。
从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为
,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到
时,发动机的输出功率恰好为P0。
如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:
(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm;
(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离;
(3)为提高汽车行驶的最大速率,请至少提出两条在设计汽车时应考虑的建议。
24.(20分)下图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图。
滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为L=3m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径为r=1m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角均为=37°。
现有一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)穿在滑轨上,以v0=5m/s的初速度从B点开始水平向左运动,滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=0.2,滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计。
取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)滑块第一次回到B点时的速度大小;
(2)滑块第二次到达C点时的动能;
(3)滑块在CD段上运动的总路程。
北京市石景山区高三一模物理试题评分参考
13-20单项选择题:
(6分×8=48分)
题号
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
C
B
C
D
D
B
A
21.(18分)
(1)A;C;E;
(2)见答图1;
(3)图略;
(4)0.27W
22.(16分)解析:
(1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动,从A点运动到B点经历的时间
(4分)
(2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动
板间场强大小
(2分)
加速度大小
(2分)
经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小vy=at=
(2分)
带电粒子在B点速度的大小v=
(2分)
(3)带电粒子从A点运动到B点过程中,根据动能定理得
(2分)
A、B间的电势差UAB=
(2分)
23.(18分)解析:
(1)汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶时发动机的输出功率为
(2分)
汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm
(2分)
解得vm=2v0 (2分)
(2)当汽车速度增加到
时,设牵引力为F,汽车的加速度为a
(1分)
(2分)
汽车匀加速行驶所经历的时间
(2分)
解得
(1分)
汽车匀加速行驶通过的距离
(1分)
解得
(1分)
(3)增大发动机额定功率,减小阻力等 (4分)
24.(20分)解析:
(1)对滑块,由动能定理
-mgLcos-mgL=
mv12-
mv02(3分)
解得v1=1.84m/s(2分)
(2)滑块第一次回到B点时的速度为3.6m/s,继续运动,当到达C点时动能为
(3分)
解得
(3分)
(3)滑块第二次到达C点时具有动能14.9J,继续上升到达A点还需克服重力做功
W=mgr(1+cosθ)=18J(2分)
因此滑块滑到AQC某处后开始下滑,在CD段受摩擦力作用。
最终滑块到达D点时速度为零,在圆弧形轨道BPD上做往复运动。
(2分)
由动能定理
(3分)
解得x1=20.6m(1分)
滑块通过CD段的总路程为x=2L+x1=26.6m(1分