一、选择题
1． 为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。下列说法正确的是
A．t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等；但运动的速度方向一定相反D．t3时刻电梯可能向上运动【答案】BD【
解
析
】
2． 如图所示，一均匀带电+Q细棍，在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、c三点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）A．k3Q R2B．k10qQq C． k9R2R2D． k9Qq9R2【答案】B
3． 下图是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进
入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量）,可采用的方法是（
）
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A. 增大两板间的电势差U2B. 尽可能使板长L短些C. 尽可能使板间距离d小一些D. 使加速电压U1升高一些【答案】C
【解析】试题分析：带电粒子加速时应满足：qU1=h=
at2
；联立以上各式可得
mv02；带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：L=v0t ，即
，可见，灵敏度与U2无关，增大L、
减小d或减小U1均可增大灵敏度，所以C正确，ABD错误．故选C．考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题是信息的给予题，根据所给的信息，根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式即可解决本题。
4． （2016·河南郑州高三入学考试）如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB
1
为光滑固定的半圆形轨迹，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电
4
荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（
）
A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动
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C．若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD．小球到达C点的速度可能为零【答案】BC
【解析】【名师解析】由于题中没有给出H与R、E的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，A项错误；若重力大小等于电场力，小球在AC部分做匀速圆周运动，B项正确；由于小球在AC部分运动时电场力做负功，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H，C项正确；若小球到达C点的速度为零，则电场力大于重力，小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，D项错误。5． 一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知
A．该交流电的频率是50HzB．该交流电的电流有效值为22A
C．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin（50πt）（A）D．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W【答案】CD
【解析】由图得周期为0.04s，频率为25Hz，A错误；最大值2A，则有效值为2A，B错误；由图象知，C选项中表达式正确；电阻消耗的功率PI2R20W，D正确。
6． 2007年10月24日，“嫦娥一号”成功发射，11月5日进入38万公里以外的环月轨道，11月24日传回首张图片，这是我国航天事业的又一成功。“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量已知，如果在这次探测工程中要测量月球的质量，则需要知道的物理量有（ A．“嫦娥一号”的质量和月球的半径
B． “嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径C．月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期
D．“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期【答案】B【解析】
）
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7． （2016·辽宁大连高三月考）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1 m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上施加一水平作用力F。力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则（两图取同一正方向，取g＝10 m/s2）（
）
A．滑块的质量为0.5 kg
B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C．第1 s内摩擦力对滑块做功为－1 JD．第2 s内力F的平均功率为1.5 W【答案】BD
【解析】【参考答案】BD
8． 如图甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为m的物体A、B（物体B与弹簧栓接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v﹣t图象如图乙所示（重力加速度为g），则（
）
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A. 施加外力的瞬间，F的大小为2m（g﹣a）
B. A、B在t1时刻分离，此时弹簧的弹力大小m（g+a）C. 弹簧弹力等于0时，物体B的速度达到最大值D. B与弹簧组成的系统的机械能先增大，后保持不变【答案】B
【解析】解:A、施加F前,物体AB整体平衡,根据平衡条件,有:2Mg=kx;解得:x=2
mg k施加外力F的瞬间,对B物体,根据牛顿第二定律,有:F弹﹣Mg﹣FAB=Ma其中:F弹=2Mg
解得:FAB=M（g﹣a）,故A错误.
B、物体A、B在t1时刻分离,此时A、B具有共同的v与a;且FAB=0;对B:F弹′﹣Mg=Ma
解得:F弹′=M（g+a）,故B正确.
C、B受重力、弹力及压力的作用;当合力为零时,速度最大,而弹簧恢复到原长时,B受到的合力为重力,已经减速一段时间;速度不是最大值;故C错误;
D、B与弹簧开始时受到了A的压力做负功,故开始时机械能减小;故D错误;故选:B
9． 1．A为实心木球，B为实心铁球，C为空心铁球。已知三个球的直径相同，运动中空气阻力不计，A、C球质量相同。它们从同一高度处同时由静止开始自由下落，以下说法中正确的是：A. 三个球同时落地B. A球先落地C. B球先落地D. C球先落地【答案】A
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10．物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间的变化规律如图所示，取开始时的运动方向为正方向，则物体运动的v–t图象是
A． B．
C．【答案】C
D．
【解析】 在0~1 s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，在1~2 s内，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，所以做匀减速运动，到2 s末时速度为零。2~3 s内加速度变为正向，物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动，重复0~1 s内运动情况，3~4 s内重复1~2 s内运动情况。在0~1 s内静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1 s末速度物体将仍沿正方向运动，但做减速运动，2 s末时速度s内重复1~2 s内运动情况，综上正确的图象为C。
11．（2015·永州三模，19）如图所示，两星球相距为L，质量比为mA∶mB＝1∶9，两星球半径远小于L。从星球A沿A、B连线向星球B以某一初速度发射一探测器，只考虑星球A、B对探测器的作用，下列说法正确的是（
）
，在1~2 s内，
，物体从
，
，2~3 s内重复0~1 s内运动情况，3~4
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A．探测器的速度一直减小
L
B．探测器在距星球A为处加速度为零
4
C．若探测器能到达星球B，其速度可能恰好为零
D．若探测器能到达星球B，其速度一定大于发射时的初速度
【答案】BD 【
解
析
】
12．（2016·山东师大附中高三月考）质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动。物体运动的v－t图象如图所示。下列说法正确的是（
）
v0
A．水平拉力大小为F＝m0
t
3
B．物体在3t0时间内位移大小为v0t0
210
C．在0～3t0时间内水平拉力做的功为mv2
2
1
D．在0～3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0
2
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【答案】BD
v0
【解析】根据v－t图象的斜率表示加速度，则匀加速运动的加速度大小a1＝0，匀减速运动的加速度大小a2＝
t
v03mv0
，根据牛顿第二定律得，F－Ff＝ma1， Ff＝ma2，解得，F＝0，A错误；根据图象与坐标轴围成的面积2t02t
31
表示位移，则物体在3t0时间内位移大小为x＝v0t0，B正确；0～t0时间内的位移x′＝v0t0，则0～3t0时间内
22
303
水平拉力做的功W＝Fx′＝mv2，故C错误；0～3t0时间内物体克服摩擦力做功W＝Ffx＝v0t0μmg，则在0～
42
－W1
3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为P＝＝μmgv0，故D正确。
t213．（2018南宁高三摸底考试）中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导轨系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则（
）
A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期等于24 h【答案】 AD
【解析】【命题意图】本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。
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v2Mm所以卫星a的向心加速度等于b的向心加速度，选项B错误；由G2=m可得线速度与半径的关系：v=
rrGM，轨道半径r越大，速率v越小。而第一宇宙速度为轨道半径等于地球半径是环绕地球运动的卫星速rr3Mm22
度，所以卫星a的运行速度一定小于第一宇宙速度，选项C错误；由G2=mr（），可得周期T=2π，GMrT而卫星a的轨道半径与卫星b的轨道半径相等，所以卫星b的周期等于同步卫星的运行周期，即等于地球自转周期24h，选项D正确。
14．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力
A．t＝2 s时最小 C．t＝6 s时最小 【答案】B
【
解
B．t＝2 s时最大D．t＝8.5 s时最大
析】
15．右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是（ ）
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A. 质谱仪是分析同位素的重要工具B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小【答案】ABC
【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同，无法用化学方法进行分析，故质谱仪就成为同位素分析的重要工具，选项A正确；
B.在速度选择器中，带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向，结合左手定则可知，选项B正确；
C.再由qE=qvB有v=，选项C正确；D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=故选：ABC。
点睛：带电粒子经加速后进入速度选择器，速度v=E/B的粒子可通过选择器，然后进入匀强磁场，由于比荷不同，做圆周运动的半径不同，打在S板的不同位置。
，所以选项D错误。
二、填空题
16．如图所示，一个变压器原副线圈的匝数比为3∶1，原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab，当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时（平动），副线圈cd两端的电压为________V。
【答案】0
【解析】由于是匀速运动，产生恒定的电流，则变压器副线圈电压为零17．现有一块直流电流计G，满偏电流为
，内阻约
。某同学想把它改装成量程为0-2V的电压表，
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他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。
（1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是_________，最后记录的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）。A. 闭合B. 闭合
C. 调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度D. 调节R的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半E. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半F. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度（2）如果测得的阻值为
，即为电流计G内阻的测量值。则给电流计G__________联（选填“串”或“
并”）一个阻值为_______的电阻，就可以将该电流计G改装成量程为2V的电压表。
（3）在本实验中电流计G内阻的测量值比其内阻的实际值________（选填“偏大”或“偏小”）【答案】
（1）. ACBE （2）. 串
（3）. 9600 （4）. 偏小
【解析】（1）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S1，调节滑动变阻器R，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S2，改变电阻箱R1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻rg．故应选ACBE；（2）如果测得的阻值为
，则电流计的内阻为r=400Ω即为电流计G内阻的测量值，要想改装成量程
的电阻，就可以将该电
为2V的电压表则给电流计G串联一个阻值为流计G改装成。
（3）实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻．所以该测量值偏小于实际值．18．把带电量【答案】
的电荷从A点移到B点，电场力对它做功
（1）. 200
（2）. -200
（3）. -8×10-6
。则A、B两点间的电势差
为_______J。
为
_______V，若A点的电势为0，B点的电势为_______V，该电荷在B点具有的电势能【解析】由题意，电荷从A点移到B点时电场力做的功8×10-6J．则A、B两点间的电势差
；因UAB=φA-φB，若A点的电势为0，B点的电势为-200V；该电荷在B点具
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有的电势能：
三、解答题
19．发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v（v平行于MN）向右做匀速运动。
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。
（1）求在Δt时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。
（2）从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
a．请在图3（图1的导体棒ab）、图4（图2的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。b．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明。
【答案】（1） （2）a．如图3、图4 b．见解析
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【解析】
如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力，做负功
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垂直棒方向的洛伦兹力所示
，做正功
做
，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。
做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；
20．如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，，，将一质量为m
的小球以一定的初动能自O点竖直向下抛出，小球到达B点的动能是初动能的5倍。使此小球带电，电荷量为
。同时加一匀强电场、场强方向与
所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此
带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍。重力加速度大小为g。求：（1）有电场时，设小球由O到A运动过程中电场力做功为与
的比值为多少?
（2）电场强度的大小和方向。
，小球由O到B运动过程中电场力做功为
，
【答案】（1）（2），方向与OB成30度斜向下
【解析】设小球的初速度为v0，OA长度为2d，OB长度为3d，从O点运动到B点，由动能定理：
解得：
设电场方向与OB成θ角斜向下，则加电场后从O到A，由动能定理：
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则加电场后从O到B，由动能定理：
联立解得： ；θ=300，即电场的方向与OB成300斜向下.
则加电场后从O到A，电场力做功：加电场后从O到B，电场力做功：则
点睛：本题是带电粒子在复合场中的运动问题，关键是运用动能定理与功能关系研究小球到达A与到达B的过程，再运用电场力做功的基本规律解题．
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