2016届辽宁沈阳东北育才学校高三上期第三次模拟考试物理卷考试试卷

2016届辽宁沈阳东北育才学校高三上期第三次模拟考试物理卷
一、选择题
1．（2016·阳东模拟）如图所示是某质点做直线运动的v－t图象，由图可知这个质点的运动情况是（　　）
A．质点15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点
B．5 s～15 s过程中做匀加速运动，加速度为1 m/s2
C．15 s～20 s过程中做匀减速运动，加速度为3.2 m/s2
D．5 s～15 s过程中前5 s位移120m
2．（2016·阳东模拟）若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，如果在月球上（　　）
A．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
B．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为
C．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π
3．（2016·阳东模拟）某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中（　　）
A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高
4．（2016·阳东模拟）如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（　　）
A．电路中的总电流先增大后减小
B．电路的路端电压先增大后减小
C．电源的输出功率先增大后减小
D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
5．（2016·阳东模拟）平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路．闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷．要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（　　）
A．只增大R1，其他不变
B．只增大R2，其他不变
C．只减小R3，其他不变
D．只增大a、b两极板间的距离，其他不变
6．（2016·阳东模拟）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）
A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
7．（2016·阳东模拟）如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2．且I1>I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直。则（　　）
A．I2受到的磁场力水平向左
B．b点磁感应强度为零
C．d点磁感应强度的方向必定竖直向下
D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零
8．（2016·阳东模拟）如图甲所示，一物块m在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　）
A．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
B．地面对斜面的摩擦力逐渐增大
C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D．物块对斜面的摩擦力可能一直减小
9．（2016·阳东模拟）半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是（　　）
A．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于R/2
B．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度小于3R/2
C．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于2R
D．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于2R
10．（2016·阳东模拟）如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q，在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下，则以下说法正确的是（　　）
A．滑块受到的电场力可能是先减小后增大
B．滑块的电势能一直减小
C．滑块的动能与电势能之和可能保持不变
D．PM间距一定小于QN间距
11．（2016·阳东模拟）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计重力，则（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功等于零
12．（2016·阳东模拟）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球。整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中（　　）
A．小球带正电荷 B．小球做类平抛运动
C．洛仑兹力对小球做正功 D．管壁的弹力对小球做正功
二、实验题
13．（2016·阳东模拟）在《研究小车的加速度与小车所受外力的关系》的实验中，仪器如图连接：
连接中不正确的地方有哪些？
14．（2016·阳东模拟）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
（1）实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V(量程3V，内阻Rv=10kΩ)
电流表：G(量程3mA，内阻Rg=100Ω)
电流表：A(量程3A，内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器：R1（阻值范围0 10Ω，额定电流2A)
R2（阻值范围0 1000Ω，额定电流1A)
定值电阻：R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是　 　。
（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是　 　A。
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器　 　(填写器材的符号）
（4）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=　 　V (结果保留三位有效数字)，电源的内阻r=　 　Ω (结果保留两位有效数字）。
三、计算题
15．（2016·阳东模拟）如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为α，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于斜面向上。将质量为m、带电量为+q的滑块轻轻放置在斜面上，求滑块稳定滑动时速度的大小和方向（与图中虚线之间的夹角）（斜面与滑块之间的动摩擦因数 ）
16．（2016·阳东模拟）如图所示，木板A长L=6 m，质量为M=8kg，在水平面上向右做直线运动。某时刻木板A速度vo=6 m／s，在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m=2 kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为lm，木板A与地面间的动摩擦因数为0.16，其他摩擦均不计．取g=10 m/s2．求：
（1）小物块B从轻放到木板A上开始，经多长时间两者同速
（2）小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度
17．（2016·阳东模拟）如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为U1的电场加速，加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=0.20m，两板之间距离d=0.050m，A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，求：
（1）要使电子都打不到荧光屏上，则A、B两板间所加电压U2应满足什么条件；
（2）当A、B板间所加电压U2'=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：20秒末离出发点最远，故A错误．由图象可知：5s～15s内做匀加速运动，加速度为 ，选项B错误；15 s～20 s过程中做匀减速运动，加速度为 ，选项C正确；5 s～15 s过程中前5 s位移 ；选项D错误；故选C.
【分析】v-t图线.本题考查速度-时间图象的应用，要明确图象的意义，并能用图象斜率及面积求得加速度及位移；速度图象倾斜的直线表示质点做匀变速直线运动．根据斜率求出加速度．图象与时间轴围成的面积表示位移.
2．【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】月球表面的重力加速度为 ，以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 ，选项A正确；以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为 ，选项B错误；发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度满足 ，解得： ，选项C正确；最小周期满足 ，解得 ，选项D错误；故选A.
【分析】万有引力定律的应用此题是万有引力定律的应用问题，关键是知道卫星做圆周运动的向心力等于万有引力，即 ，且知道围绕月球表面运动的卫星具有最大的线速度以及最小的周期；注意月球表面的重力加速度的表达式 .
3．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容式话筒与电源串联，电压保持不变．在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式 得电容减小，又根据电容定义式 得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高．故ABC错，D正确．故选D
【分析】电容器；电势此题是关于电容器的分析；解决电容器的动态分析问题，抓住不变量，若电容始终与电源相连，两端间的电压不变；若电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变；解题时联系两个重要的公式 和 。
4．【答案】B
【解析】【解答】当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U=E-Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外=r的时候电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻 R外=r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．故选B。
【分析】电路的动态分析；电功率本题关键判断出滑动变阻器滑片P从最右端→中间→左端总电阻变化情况和电源的输出功率与外电阻的关系，能巧妙运用等效思维分析变阻器功率的变化。
5．【答案】B
【知识点】含容电路分析
【解析】【解答】电路稳定后，电容器的电压等于电阻R2两端的电压， ，当R1减小或R2增大时，电容器的电压增大，电量增加．故A错误，B正确．电路稳定后，电阻R3上无电压，电容器的电压与R3的阻值无关．故C错误．只增大a、b两极板间的距离，电容减小，电压不变，电量减小．故D错误．故选B.
【分析】欧姆定律；电容器本题是电容器的动态变化分析问题，关键抓住不变量．电容不变，关键分析电压变化；电压不变，关键分析电容如何变化；要知道在电阻R3上无电压，电容器的电压与R3的阻值无关，只与R2的电压有关.
6．【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V，可知电动机的内电阻为 ；电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率 ，故选A
【分析】电功率此题是关于电动机问题的计算；关键是知道电动机不转时是纯电阻电路，满足欧姆定律；电动机正常工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，电动机的输出功率等于总功率与内阻上的功率只差；此题是基础题.
7．【答案】D
【知识点】磁感应强度；左手定则
【解析】【解答】电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故A错误；当电流I1与I2的大小相等时，则在b处的磁场大小相等，方向相同，所以合磁场方向向下，不等于0．故B错误；两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I1与I2．由右手螺旋定则判得，电流 I1在d处产生的磁场方向向右下，电流I2 在d点产生的磁场的方向向左下，d点的磁感应强度的方向是竖直向下．当两个电流的大小不相等的时候，d点的合磁场方向不是竖直向下．故C错误；当电流I2的大小比电流I1的大时，则a点的磁感应强度可能等于0；当电流I2的大小比电流I1的小时，则c点的磁感应强度可能等于0，故D正确；故选D.
【分析】右手定则；磁场的叠加；左手定则本题考查了安培定则及矢量的合成方法，注意判断通电导线周围的磁场方向用右手定则，而判断通电导线在磁场中的受力方向时用左手定则；特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力.
8．【答案】A,C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】对整体分析，水平方向上平衡，有Fcosθ=f，知地面对斜面的摩擦力逐渐减小．故A正确，B错误．对物块分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，若拉力的最大值大于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向下，则：F-f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向上，则：F+f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大．故C正确，D错误．故选AC.
【分析】物体的平衡；摩擦力此题是关于物体的平衡及摩擦力问题的讨论；解决本题的关键正确地选择研究对象并且正确的受力分析，通过共点力平衡列出方程进行求解，解题时要注意整体法和隔离法的运用；此题是基础题，意在考查学生对物理方法的灵活运用能力。
9．【答案】A,B,D
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】如果 ，根据机械能守恒定律得： ，解得： ，即小球能够上升的最大高度为 ，故A正确；设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得： ，解得， ，故如果 ，则小球能够上升的最大高度为R．
设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v2．则在最高点，有 ；
从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得： ；联立以上两式得： ；所以如果 和 ，小球不能到达圆轨道的最高点，即上升的高度小于2R．
如果 ，根据机械能守恒定律得： ，解得： ，当根据竖直平面内的圆周运动知识可知，小球在上升到 处之前就做斜抛运动了，小球能够上升的最大高度小于 ．故BD正确、C错误；故选ABD.
【分析】机械能守恒定律；牛顿第二定律本题主要考查了机械能守恒定律在圆周运动中的运用，要判断在竖直方向圆周运动中哪些位置速度可以等于零，哪些位置速度不可以等于零；此题意在考查基本规律的灵活运用能力.
10．【答案】A,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力．在PQ的中点，两个电荷对滑块作用力的合力为0，从M向右电场力先减小，过PQ的中点，电场力又增大．但不知道N点是否在中点右侧，故不能确定具体变化．故滑块受到的电场力可能是先减小后增大，选项A正确；若N点在中点右侧，则在PQ中点的左侧，所受的电场力向右，在PQ中点的右侧，所受电场力向左，可见电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故B错误．因水平面不光滑，知内能增加，则动能与电势能之和减小．故C错误．因水平面不光滑，PN间距不等于QN间距，在水平方向上除了受电场力以外，还受摩擦力，则运动到速度为0的位置在M对称点的左侧，所以PM＜QN．故D正确；故选AD.
【分析】电场强度；电场力的功.此题是对带电粒子在电场及重力场中的运动的考查；解决本题的关键会进行电场的叠加，以及会根据电场力做功判断电势能的变化．此题综合考查了学生灵活运用知识综合分析问题的能力.
11．【答案】B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电．故A错误；由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同，速度不同．故B正确；N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C错误；O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零．故D正确．故选BD.
【分析】带电粒子在电场中的运动；电势本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．要知道电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势；由动能定理分析电场力做功是常用的方法；此题是中等题.
12．【答案】A,B,D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】小球进入磁场时受到向上的洛伦兹力，故根据左手定则可知，小球带正电，选项A正确；以小球为研究对象，受力如图所示，由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力F1=qvB是恒力，由牛顿第二定律得：qvB-mg=ma，小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球做类平抛运动；故B正确．
洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，对小球不做功，故C错误；小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力向右，小球向右运动，故弹力做正功，D正确；故选ABD.
【分析】洛伦兹力；牛顿定律；功本题运用运动的分解法，研究小球受力情况，判断出小球的运动状态是正确解答本题的关键；解题时从水平和竖直方向上的受力情况判断运动情况；要知道洛伦兹力对带电粒子总是不做功的；此题是基础题.
13．【答案】①使用直流电源；②小车初始位置离滑轮端过近；③滑轮与小车之间的细绳与模板不平行 ；④悬挂纱筒的细绳与桌子有明显作用力
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①使用直流电源；②小车初始位置离滑轮端过近；③滑轮与小车之间的细绳与模板不平行 ；④悬挂纱筒的细绳与桌子有明显作用力；
【分析】研究小车的加速度与小车所受外力的关系
14．【答案】（1）量程与被测电流值相比较太大
（2）0.603（填0.6或0.60均给分）
（3）R1
（4）1.48；0.84（0.70-0.90之间都给分）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】①一节干电池允许的最大电流不超过0.5A，所以没有选用电流表A的原因是量程与被测电流值相比较太大；②改装后的电流表对应的量程是 ；③实验中应选用的滑动变阻器R1；④根据全电路的欧姆定律可知： ，则由图可知：E=1.48V； ，解得r=0.84Ω
【分析】测量一节干电池的电动势和内电阻此题是测量干电池的电动势和内电阻的实验及电表的改装问题；电流计改装成电流表要并联一个分流电阻；测量电动势及内阻的原理是全电路的欧姆定律E=U+Ir，注意扩大量程后电流表的量程等于原电流计量程的200倍.
15．【答案】 ；滑块稳定运动时运动方向与MN的夹角：
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】因为 ，所以滑块不会静止在斜面上。滑块将在斜面上滑动，并达到稳定状态时，设速度方向与MN的夹角为φ，如图所示。此时，滑块受到三个力而平衡：沿MN向下的重力的分力 ，与速度方向相反的摩擦力 ，垂直于速度方向的洛仑兹力 。由物体的平衡：
其中： ，
联立解得： ，
即滑块稳定运动时运动方向与MN的夹角：
滑块稳定时的速度为：
【分析】物体的平衡此题是关于物体的平衡问题；关键是搞清物体所受的三个力的关系，摩擦力的方向与速度方向相反，洛伦兹力与速度方向垂直；根据平衡知识列出两个方向的方程即可求解；此题数学计算较复杂，考查学生的计算能力。
16．【答案】（1）解：由于小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，当木板A向右速度减为零时两者同速，设此过程用时t1，研究木板A向右匀减速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
解得
木板A向右匀减速时间
木板A向右匀减速位移
则小物块B还在木板A上此时两者同速
答：小物块B从轻放到木板A上开始，经1s时间两者同速
（2）解：木板A向左匀加速位移 时小物块B离开）
小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A过程，恒力F对木板A所做的功：
研究木板A向左匀加速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
此时木板A速度： (动能定理也可)
答：恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度32J，4m/s
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】牛顿第二定律；功本题是牛顿第二定律的综合应用问题；分析两物体的运动情况时，要抓住两物体间没有摩擦力，小物块B离开木板A前始终对地静止，再根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究；此题难度中等，考查物理规律的综合运用能力.
17．【答案】（1）解：设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，由动能定理有： ；
电子通过偏转电场的时间 ；
此过程中电子的侧向位移
联立上述两式解得： ；
要使电子都打不到屏上，应满足u取最大值800V时仍有
代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U至少为100V
答：U至少为100V；
（2）解：当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大
电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax，则由几何关系可得： ，解得
由第（1）问中的 可知，在其它条件不变的情况下，u越大y越小，所以当u=800V时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量
同理，电子打在屏上距中心点的最小距离
所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内
答：电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内。
【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
【解析】【分析】带电粒子在电场中的偏转考查电子在电场中做类平抛运动，学会运动的分解，并根据运动学公式与牛顿第二定律及动能定理综合解题，强调电子在不同的电场中的运动与受力情况．本题的关键是确定临界条件，运用几何知识求解电子打在荧光屏上的位置。
2016届辽宁沈阳东北育才学校高三上期第三次模拟考试物理卷
一、选择题
1．（2016·阳东模拟）如图所示是某质点做直线运动的v－t图象，由图可知这个质点的运动情况是（　　）
A．质点15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点
B．5 s～15 s过程中做匀加速运动，加速度为1 m/s2
C．15 s～20 s过程中做匀减速运动，加速度为3.2 m/s2
D．5 s～15 s过程中前5 s位移120m
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：20秒末离出发点最远，故A错误．由图象可知：5s～15s内做匀加速运动，加速度为 ，选项B错误；15 s～20 s过程中做匀减速运动，加速度为 ，选项C正确；5 s～15 s过程中前5 s位移 ；选项D错误；故选C.
【分析】v-t图线.本题考查速度-时间图象的应用，要明确图象的意义，并能用图象斜率及面积求得加速度及位移；速度图象倾斜的直线表示质点做匀变速直线运动．根据斜率求出加速度．图象与时间轴围成的面积表示位移.
2．（2016·阳东模拟）若已知月球质量为m月，半径为R，引力常量为G，如果在月球上（　　）
A．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为
B．以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为
C．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为
D．发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2π
【答案】A
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】月球表面的重力加速度为 ，以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 ，选项A正确；以初速度v0竖直上抛一个物体，则物体落回到抛出点所用时间为 ，选项B错误；发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度满足 ，解得： ，选项C正确；最小周期满足 ，解得 ，选项D错误；故选A.
【分析】万有引力定律的应用此题是万有引力定律的应用问题，关键是知道卫星做圆周运动的向心力等于万有引力，即 ，且知道围绕月球表面运动的卫星具有最大的线速度以及最小的周期；注意月球表面的重力加速度的表达式 .
3．（2016·阳东模拟）某电容式话筒的原理示意图如题图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属基板。对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中（　　）
A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变
C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】电容式话筒与电源串联，电压保持不变．在P、Q间距增大过程中，根据电容决定式 得电容减小，又根据电容定义式 得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过R的方向由M到N，所以M点的电势比N点的高．故ABC错，D正确．故选D
【分析】电容器；电势此题是关于电容器的分析；解决电容器的动态分析问题，抓住不变量，若电容始终与电源相连，两端间的电压不变；若电容器与电源断开，则电容器所带的电量不变；解题时联系两个重要的公式 和 。
4．（2016·阳东模拟）如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（　　）
A．电路中的总电流先增大后减小
B．电路的路端电压先增大后减小
C．电源的输出功率先增大后减小
D．滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
【答案】B
【解析】【解答】当滑动变阻器从a→b移动时，R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：电流是先减小后增大，故A错误；路端电压U=E-Ir，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B正确；当R外=r的时候电源的输出功率最大，可知当滑片在a端或者b端时，外电路总电阻 R外=r，此时电源的输出功率最大，所以输出功率是先减小后增大的，故C错误；将R2看成电源的内阻，等效电源的内阻为2r，变阻器为外电路，显然外电阻小于内电阻，外电阻先增大后减小，等效电源的输出功率，即R1上消耗的功率先增大后减小，故D错误．故选B。
【分析】电路的动态分析；电功率本题关键判断出滑动变阻器滑片P从最右端→中间→左端总电阻变化情况和电源的输出功率与外电阻的关系，能巧妙运用等效思维分析变阻器功率的变化。
5．（2016·阳东模拟）平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路．闭合开关S，待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷．要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（　　）
A．只增大R1，其他不变
B．只增大R2，其他不变
C．只减小R3，其他不变
D．只增大a、b两极板间的距离，其他不变
【答案】B
【知识点】含容电路分析
【解析】【解答】电路稳定后，电容器的电压等于电阻R2两端的电压， ，当R1减小或R2增大时，电容器的电压增大，电量增加．故A错误，B正确．电路稳定后，电阻R3上无电压，电容器的电压与R3的阻值无关．故C错误．只增大a、b两极板间的距离，电容减小，电压不变，电量减小．故D错误．故选B.
【分析】欧姆定律；电容器本题是电容器的动态变化分析问题，关键抓住不变量．电容不变，关键分析电压变化；电压不变，关键分析电容如何变化；要知道在电阻R3上无电压，电容器的电压与R3的阻值无关，只与R2的电压有关.
6．（2016·阳东模拟）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为（　　）
A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
【答案】A
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V，可知电动机的内电阻为 ；电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时输出功率 ，故选A
【分析】电功率此题是关于电动机问题的计算；关键是知道电动机不转时是纯电阻电路，满足欧姆定律；电动机正常工作时是非纯电阻电路，不满足欧姆定律，电动机的输出功率等于总功率与内阻上的功率只差；此题是基础题.
7．（2016·阳东模拟）如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2．且I1>I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直。则（　　）
A．I2受到的磁场力水平向左
B．b点磁感应强度为零
C．d点磁感应强度的方向必定竖直向下
D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零
【答案】D
【知识点】磁感应强度；左手定则
【解析】【解答】电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故A错误；当电流I1与I2的大小相等时，则在b处的磁场大小相等，方向相同，所以合磁场方向向下，不等于0．故B错误；两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I1与I2．由右手螺旋定则判得，电流 I1在d处产生的磁场方向向右下，电流I2 在d点产生的磁场的方向向左下，d点的磁感应强度的方向是竖直向下．当两个电流的大小不相等的时候，d点的合磁场方向不是竖直向下．故C错误；当电流I2的大小比电流I1的大时，则a点的磁感应强度可能等于0；当电流I2的大小比电流I1的小时，则c点的磁感应强度可能等于0，故D正确；故选D.
【分析】右手定则；磁场的叠加；左手定则本题考查了安培定则及矢量的合成方法，注意判断通电导线周围的磁场方向用右手定则，而判断通电导线在磁场中的受力方向时用左手定则；特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力.
8．（2016·阳东模拟）如图甲所示，一物块m在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　）
A．地面对斜面的摩擦力逐渐减小
B．地面对斜面的摩擦力逐渐增大
C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大
D．物块对斜面的摩擦力可能一直减小
【答案】A,C
【知识点】整体法隔离法
【解析】【解答】对整体分析，水平方向上平衡，有Fcosθ=f，知地面对斜面的摩擦力逐渐减小．故A正确，B错误．对物块分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，若拉力的最大值大于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向下，则：F-f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的下滑分力，静摩擦力沿着斜面向上，则：F+f-mgsinθ=0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大．故C正确，D错误．故选AC.
【分析】物体的平衡；摩擦力此题是关于物体的平衡及摩擦力问题的讨论；解决本题的关键正确地选择研究对象并且正确的受力分析，通过共点力平衡列出方程进行求解，解题时要注意整体法和隔离法的运用；此题是基础题，意在考查学生对物理方法的灵活运用能力。
9．（2016·阳东模拟）半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中正确的是（　　）
A．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于R/2
B．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度小于3R/2
C．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于2R
D．如果v0＝ ，则小球能够上升的最大高度等于2R
【答案】A,B,D
【知识点】机械能综合应用
【解析】【解答】如果 ，根据机械能守恒定律得： ，解得： ，即小球能够上升的最大高度为 ，故A正确；设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得： ，解得， ，故如果 ，则小球能够上升的最大高度为R．
设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v2．则在最高点，有 ；
从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得： ；联立以上两式得： ；所以如果 和 ，小球不能到达圆轨道的最高点，即上升的高度小于2R．
如果 ，根据机械能守恒定律得： ，解得： ，当根据竖直平面内的圆周运动知识可知，小球在上升到 处之前就做斜抛运动了，小球能够上升的最大高度小于 ．故BD正确、C错误；故选ABD.
【分析】机械能守恒定律；牛顿第二定律本题主要考查了机械能守恒定律在圆周运动中的运用，要判断在竖直方向圆周运动中哪些位置速度可以等于零，哪些位置速度不可以等于零；此题意在考查基本规律的灵活运用能力.
10．（2016·阳东模拟）如图所示，在绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q，在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下，则以下说法正确的是（　　）
A．滑块受到的电场力可能是先减小后增大
B．滑块的电势能一直减小
C．滑块的动能与电势能之和可能保持不变
D．PM间距一定小于QN间距
【答案】A,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力．在PQ的中点，两个电荷对滑块作用力的合力为0，从M向右电场力先减小，过PQ的中点，电场力又增大．但不知道N点是否在中点右侧，故不能确定具体变化．故滑块受到的电场力可能是先减小后增大，选项A正确；若N点在中点右侧，则在PQ中点的左侧，所受的电场力向右，在PQ中点的右侧，所受电场力向左，可见电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故B错误．因水平面不光滑，知内能增加，则动能与电势能之和减小．故C错误．因水平面不光滑，PN间距不等于QN间距，在水平方向上除了受电场力以外，还受摩擦力，则运动到速度为0的位置在M对称点的左侧，所以PM＜QN．故D正确；故选AD.
【分析】电场强度；电场力的功.此题是对带电粒子在电场及重力场中的运动的考查；解决本题的关键会进行电场的叠加，以及会根据电场力做功判断电势能的变化．此题综合考查了学生灵活运用知识综合分析问题的能力.
11．（2016·阳东模拟）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计重力，则（　　）
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功等于零
【答案】B,D
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能
【解析】【解答】由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出a粒子所受的电场力方向竖起向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电．故A错误；由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同，速度不同．故B正确；N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C错误；O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零．故D正确．故选BD.
【分析】带电粒子在电场中的运动；电势本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性．要知道电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势；由动能定理分析电场力做功是常用的方法；此题是中等题.
12．（2016·阳东模拟）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球。整个装置水平匀速向右运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端口飞出，则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中（　　）
A．小球带正电荷 B．小球做类平抛运动
C．洛仑兹力对小球做正功 D．管壁的弹力对小球做正功
【答案】A,B,D
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】小球进入磁场时受到向上的洛伦兹力，故根据左手定则可知，小球带正电，选项A正确；以小球为研究对象，受力如图所示，由于小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，则竖直方向的洛伦兹力F1=qvB是恒力，由牛顿第二定律得：qvB-mg=ma，小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球做类平抛运动；故B正确．
洛伦兹力方向总是与小球的速度方向垂直，对小球不做功，故C错误；小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力向右，小球向右运动，故弹力做正功，D正确；故选ABD.
【分析】洛伦兹力；牛顿定律；功本题运用运动的分解法，研究小球受力情况，判断出小球的运动状态是正确解答本题的关键；解题时从水平和竖直方向上的受力情况判断运动情况；要知道洛伦兹力对带电粒子总是不做功的；此题是基础题.
二、实验题
13．（2016·阳东模拟）在《研究小车的加速度与小车所受外力的关系》的实验中，仪器如图连接：
连接中不正确的地方有哪些？
【答案】①使用直流电源；②小车初始位置离滑轮端过近；③滑轮与小车之间的细绳与模板不平行 ；④悬挂纱筒的细绳与桌子有明显作用力
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】①使用直流电源；②小车初始位置离滑轮端过近；③滑轮与小车之间的细绳与模板不平行 ；④悬挂纱筒的细绳与桌子有明显作用力；
【分析】研究小车的加速度与小车所受外力的关系
14．（2016·阳东模拟）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
（1）实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：
电压表：V(量程3V，内阻Rv=10kΩ)
电流表：G(量程3mA，内阻Rg=100Ω)
电流表：A(量程3A，内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器：R1（阻值范围0 10Ω，额定电流2A)
R2（阻值范围0 1000Ω，额定电流1A)
定值电阻：R3=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图1所示的原理图，他没有选用电流表A的原因是　 　。
（2）该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是　 　A。
（3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器　 　(填写器材的符号）
（4）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=　 　V (结果保留三位有效数字)，电源的内阻r=　 　Ω (结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）量程与被测电流值相比较太大
（2）0.603（填0.6或0.60均给分）
（3）R1
（4）1.48；0.84（0.70-0.90之间都给分）
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】①一节干电池允许的最大电流不超过0.5A，所以没有选用电流表A的原因是量程与被测电流值相比较太大；②改装后的电流表对应的量程是 ；③实验中应选用的滑动变阻器R1；④根据全电路的欧姆定律可知： ，则由图可知：E=1.48V； ，解得r=0.84Ω
【分析】测量一节干电池的电动势和内电阻此题是测量干电池的电动势和内电阻的实验及电表的改装问题；电流计改装成电流表要并联一个分流电阻；测量电动势及内阻的原理是全电路的欧姆定律E=U+Ir，注意扩大量程后电流表的量程等于原电流计量程的200倍.
三、计算题
15．（2016·阳东模拟）如图所示，固定在水平面上的斜面倾角为α，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于斜面向上。将质量为m、带电量为+q的滑块轻轻放置在斜面上，求滑块稳定滑动时速度的大小和方向（与图中虚线之间的夹角）（斜面与滑块之间的动摩擦因数 ）
【答案】 ；滑块稳定运动时运动方向与MN的夹角：
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】因为 ，所以滑块不会静止在斜面上。滑块将在斜面上滑动，并达到稳定状态时，设速度方向与MN的夹角为φ，如图所示。此时，滑块受到三个力而平衡：沿MN向下的重力的分力 ，与速度方向相反的摩擦力 ，垂直于速度方向的洛仑兹力 。由物体的平衡：
其中： ，
联立解得： ，
即滑块稳定运动时运动方向与MN的夹角：
滑块稳定时的速度为：
【分析】物体的平衡此题是关于物体的平衡问题；关键是搞清物体所受的三个力的关系，摩擦力的方向与速度方向相反，洛伦兹力与速度方向垂直；根据平衡知识列出两个方向的方程即可求解；此题数学计算较复杂，考查学生的计算能力。
16．（2016·阳东模拟）如图所示，木板A长L=6 m，质量为M=8kg，在水平面上向右做直线运动。某时刻木板A速度vo=6 m／s，在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N，与此同时，将一个质量m=2 kg的小物块B轻放在木板A上的P点(小物块可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零)，P点到木板A右端距离为lm，木板A与地面间的动摩擦因数为0.16，其他摩擦均不计．取g=10 m/s2．求：
（1）小物块B从轻放到木板A上开始，经多长时间两者同速
（2）小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程，恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度
【答案】（1）解：由于小物块B与木板A间无摩擦则小物块B离开木板A前始终对地静止，木板A在恒力和摩擦力共同作用下先向右匀减速后向左匀加速，当木板A向右速度减为零时两者同速，设此过程用时t1，研究木板A向右匀减速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
解得
木板A向右匀减速时间
木板A向右匀减速位移
则小物块B还在木板A上此时两者同速
答：小物块B从轻放到木板A上开始，经1s时间两者同速
（2）解：木板A向左匀加速位移 时小物块B离开）
小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A过程，恒力F对木板A所做的功：
研究木板A向左匀加速过程，对木板A应用牛顿第二定律：
此时木板A速度： (动能定理也可)
答：恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度32J，4m/s
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】牛顿第二定律；功本题是牛顿第二定律的综合应用问题；分析两物体的运动情况时，要抓住两物体间没有摩擦力，小物块B离开木板A前始终对地静止，再根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究；此题难度中等，考查物理规律的综合运用能力.
17．（2016·阳东模拟）如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为U1的电场加速，加速电压U1随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=0.20m，两板之间距离d=0.050m，A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，求：
（1）要使电子都打不到荧光屏上，则A、B两板间所加电压U2应满足什么条件；
（2）当A、B板间所加电压U2'=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。
【答案】（1）解：设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，由动能定理有： ；
电子通过偏转电场的时间 ；
此过程中电子的侧向位移
联立上述两式解得： ；
要使电子都打不到屏上，应满足u取最大值800V时仍有
代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U至少为100V
答：U至少为100V；
（2）解：当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大
电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax，则由几何关系可得： ，解得
由第（1）问中的 可知，在其它条件不变的情况下，u越大y越小，所以当u=800V时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量
同理，电子打在屏上距中心点的最小距离
所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内
答：电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内。
【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
【解析】【分析】带电粒子在电场中的偏转考查电子在电场中做类平抛运动，学会运动的分解，并根据运动学公式与牛顿第二定律及动能定理综合解题，强调电子在不同的电场中的运动与受力情况．本题的关键是确定临界条件，运用几何知识求解电子打在荧光屏上的位置。