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1、2020 届高考物理考前拔高每日练 综合训练(二)1、如图所示 ,轻弹簧的一端固定在竖直墙上 ,一质量为 m 的光滑弧形槽静止放在足够长的光 滑水平面上 ,弧形槽底端与水平面相切。 一质量为 2m 的小物块从槽顶端距水平面高 h 处由静 止开始下滑 ,重力加速度为 g,下列说法正确的是 ( )A. 物块第一次滑到槽底端时 , 槽的动能为 4 mghB. 在下滑过程中物块和槽之间的相互作用力对物块始终不做功C. 全过程中物块、槽和弹簧所组成的系统机械能守恒, 且水平方向动量守恒D. 物块第一次被弹簧反弹后能追上槽,且能回到槽上距水平面高 h 处2、在如图所示的理想自耦变压器中 ,原线圈接有定值电
2、阻 r,副线圈两端连有一电阻 R。在 a、b两端输入有效值 U 1恒定的正弦交流电压 ,c、d 间的电压有效值为 U 2 ,在将滑动触头 从图中 M 点逆时针向 N 点旋转的过程中 ,下列说法正确的是 ( )A. U 2 可能大于 U1B. 原线圈两端的电压不变 , 副线圈两端的电压增大C. 通过电阻 r 的电流不一定增大D. 电阻 R 上消耗的功率不一定增大3、目前 , 世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,立体图如图甲所示 , 侧视图如图乙所示 , 其工作原理是燃烧室在高温下将气体全部电离为电子与正离子 , 即高温等离子体 , 高温 等离子体经喷管提速后以速度 v=1000m/s 进
3、入矩形发电通道 , 发电通道有垂直于喷射度方向 的匀强磁场 (图乙中垂直纸面向里 ), 磁感应强度大小 B0 5T ,等离子体在发电通道内发生 偏转,这时两金属薄板上就会聚集电荷 , 形成电势差。已知发电通道长 L 50cm, 宽h 20cm,高d 20cm ,等离子体的电阻率 4 m ,电子的电荷量 e 1.6 10 19C。 不计电子和离子的重力以及微粒间的相互作用 , 则以下判断正确的是 ( )A. 发电机的电动势为 2500VB. 若电流表示数为 16A,则单位时间 (1s) 内打在下极板的电子有 1020 个C. 当外接电阻为 12 时, 电流表的示数为 50AD. 当外接电阻为 5
4、0 时 , 发电机输出功率最大4、某学校操场上有如图所示的运动器械: 两根长金属链条将一根金属棒 ab 悬挂在固定的金属架上 , 静止时 ab 水平且沿东西方向 , 已知当地的地磁场方向自南向北斜向下跟竖直方向成 45°,现让 ab随链条荡起来 , 跟竖直方向最大偏角为 45°,则下列说法正确的是 ( )A. 当 ab棒自南向北经过最低点时 , ab中感应电流的方向是自西向东B. 当链条与竖直方向成 45°时, 回路中感应电流一定为零C. 当 ab 棒自南向北经过最低点时 , 安培力的方向与水平向南的方向成45°斜向下D. 在 ab 棒运动过程中 , 不
5、断有磁场能转化为电场能5、一种测定电子比荷的实验装置如图所示真空玻璃管内，阴极K 发出的电子 (可认为初速度为 0)经阳极 A 与阴极 K 之间的高电压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器 极板的速度从两极板 C、D 左端中点进入极板区域。若两极板 C、D 间无电压，电子将打在 荧光屏上的 O 点若在两极板 CD 间施加偏转电压，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上 的 P 点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外的匀强磁场，则电子又打在荧光屏上 的 O 点。已知磁场的磁感应强度为 B ，极板间电压为 U，极板的长度为 l，C、D 间的距离 为 d，极板区的中点 M 到荧光屏中点 O的
6、距离为 L，P点到 O 点的距离为 y。(1)求电子进入偏转电场的速度 v0 。(2) 求电子的比荷 q 。m答案以及解析1 答案及解析： 答案： A解析：物块和槽在水平方向上不受外力的作用, 但在竖直方向上受重力的作用 , 所以物块和槽组成的系统仅在水平方向上动量守恒, 物块第一次滑到槽底端时, 由系统水11 平向上动量守恒得 0 mv1 2mv2 , 由系统能量守恒得 2mghmv1答案及解析： 答案： D , 原线圈对应匝数为 n1 , 而副线圈对应匝数为 n2, n1 n2 ,设原线圈两端的电压为U, 由变压器的变压规律可知 Un1 ,故 U U2,U 2 n22mv22 , 两式2
7、1 2 2联立解得 v1, 槽的动能为解析：由题图中线圈的结构可知而由电路结构知U1 U , 故一定有 U1U2,U2不可能大于 U1, 故 A错误 ;设流过原线圈和副线圈的电流分别为I1和 I2, U U1 I1r , 副线圈两端的电压n2n2U 2 2 U 2 (U1 I1r) , 副线圈中的电流 n1n1I2UR2 nn12R(U1 I1r) , 又 I2 nn12 I1,联1 2 4Ekmv12mgh, 故 A正确 ;物块下滑过程中 , 物块和槽组成的系统机械能守恒 ,23两者间相互作用力对槽做正功使槽动能增加 , 所以相互作用力必对物块做负功 , 故 B 错误 ;物块在下滑的过程中
8、,与槽组成的系统机械能守恒 , 水平方向动量也守恒 , 和弹簧相互作用的过程中 , 物块和弹簧组成的系统机械能守恒, 但动量不守恒 , 所以全过程中物块、 槽和弹簧所组成的系统机械能守恒 , 水平方向动量不守恒 ,故 C错误 ; 从上 面分析可知物块被反弹后的速度大小小于槽的速度大小 , 所以不能追上槽 , 更不能问 到槽上距水平面高h 处, 故 D 错误。U1立可得 I12R ,滑动触头从 M 点逆时针向 N 点旋转的过程中 ,副线圈的匝数 n21 n12 r 2 n22 R增大 ,则 I1增大,由于 U U1 I1r ,则原线圈两端的电压减小 ,又因为副线圈的匝数n2增大 ,故副线圈两端的
9、电压U2 n2 U 不一定增大 n1, 故电阻 R 上消耗的功率不一定增大 , 故 BC 错误 ,D 正确。3 答案及解析： 答案： BC解析：由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得qvB0 q E , 则得发电机的电动势 d为 E B0dv 1000V , 故 A错误 ; 由电流的定义可知I ne, 代入数据解得 n t故 B 正确 ; 发电机的内阻为 rLh, 由闭合电路欧姆定律1020个,50A , 故答案：(1)BUd(2)yUdlLB2, 此时外电阻为 R r 8 , 故 DC 正确 ; 当电路中内、 外电阻相等时发电机的输出功率最大 错误。4 答案及解析： 答案： BC 解析：由右
10、手定则知 , 当 ab 棒自南向北经过最低点时 ,ab 中感应电流的方向是自东向西 , 安 培力方向既与电流方向垂直 , 也与磁场方向垂直 , 由左手定则知 , ab 棒所受安培力的方向与 水平向南的方向成 45°斜向下 , 选项 A错误 ,C 正确; ab随链条荡起来 , 跟竖直方向最大偏角 为 45° , 故当链条与竖直方向成 45°时 ,ab 棒的速度为零 , 回路中的感应电流一定为零 , 选项 B正确;在 ab棒运动过程中 , ab棒克服安培力做功 ,机械能转化电场能 ,没有磁场能的转化 , 选项 D 错误。 答案及解析：O 点，表示在电子通过平行板电容器
11、的解析： (1)加上磁场 B 后，荧光屏上的光点重新回到 过程中电子所受电场力与磁场力相等，即： qE qv0B 设两极板间的场强为 E，有 E Ud可得电子射入平行板电容器的速度为 : v0 U0 Bd(2)设电子刚进入平行板电容器极板间区域的速度为v0 ，因为速度方向平行于电容器的极板，通过长度为 l 的极板区域所需时间： t1 lv0 当两极板之间加上电压时，作用于电子的静电力的小为qE，方向垂直于极板由 C 指向 D，电子的加速度： a Eqm12 因电子在垂直极板方向的初速度为0，因而在时间 t1内垂直于极板方向的位移： y1at 22 电子离开极板区域时，沿垂直极板方向的末速度：vy at1设电子离开极板区域后，电子到达荧光屏上P点所需时间为 t2 ：Llt2y2 vyt 2y1 y22 v0在 t2 时间内，电子做匀速直线运动，在垂直极板方向的位移：P 点离开 O 点的距离等于电子在垂直极板方向的总位移y由以上各式得电子的荷质比为：q yUm dlLB 2