2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題能力提升練四卷版含答案

此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的Word專題能力提升A電場(chǎng)(45100一、選擇題(本大題共78561～5只有一項(xiàng)6、7合題目要求)1.(2015·浙江高考)如圖所示為靜電力演示儀,兩金屬極板分別固定于絕緣支架上,且正對(duì)平行放置。工作時(shí)兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極,表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在兩金屬極板中間,則()乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電乒乓球受到擾動(dòng)后,會(huì)被吸在左極乒乓球共受到電場(chǎng)力、重力和庫(kù)侖力三個(gè)力的作用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,放開后乒乓球會(huì)在兩極板間來回碰撞選D,右側(cè)金屬板與電源正極相連接,帶正電,左側(cè)金屬板帶負(fù)電,根據(jù)靜電感應(yīng)規(guī)律,近端感應(yīng)出異種電荷,因此乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出正電荷,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乒乓球被擾動(dòng)后,如果向右擺動(dòng)會(huì)被吸到右板上,B項(xiàng)錯(cuò)誤;,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸,乒乓球會(huì)帶上正電,受到右極板的排斥,向左運(yùn)動(dòng)與左極板接觸,又帶上負(fù)電,被左極板排斥向右運(yùn)動(dòng),這樣小球就在兩極板間來回碰撞,D項(xiàng)正確。2.(2015·哈爾濱一模)負(fù)點(diǎn)電荷Q固定在正方形的一個(gè)頂點(diǎn)上,帶電粒子P僅在該電荷的電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),恰好能經(jīng)過正方形的另外三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c,如圖所示,則以下判斷錯(cuò)誤的是()粒子P帶負(fù)a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)高低關(guān)系是粒子Pab電勢(shì)能增加,由bc電勢(shì)能粒子Pa、b、c點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比是【解析】選A。粒子P僅受電場(chǎng)力作用,軌跡彎曲方向跟電場(chǎng)力方向一致,故粒子P帶正電,A錯(cuò)誤。沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故φa=φc<φb,B正確粒子Pab,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加;bc,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,C正確。F=k=ma,故粒子P在a、bc三點(diǎn)時(shí)的加速度大小之比是2∶1∶2,D正確【總結(jié)提升】電勢(shì)能大小及其變化分析的兩個(gè)則粒子的電勢(shì)能增加。3.(2015·湖州一模)如圖所示,光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分,O點(diǎn)為圓弧的圓心。兩金屬軌道之間的寬度為0.5m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示,大小為0.5T。質(zhì)量為0.05kg、長(zhǎng)為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)。當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以電流強(qiáng)度為2A的恒定電流時(shí),金屬細(xì)桿可以沿軌道由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。已知MN=OP=1m,則()A.金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為B.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為C.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為D.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為安=BIL=0.5×2×0.5N=0.5N,金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a==10m/s2,A錯(cuò)誤;對(duì)金屬細(xì)MP點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程,力做功W安=F安·(MN+OP)=1J,重力做功WG=-mg·ON=-0.5J,由動(dòng)能定理得W安+WG=mv2,解得金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=m/s,B錯(cuò)誤;金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度可分解為水平方向的向心加速度和豎直方向的加速度,水平方向的向心加速度大小為a′==20m/s2,C錯(cuò)誤;在P點(diǎn)金屬細(xì)桿受到軌道水平向左的作用力F,水平向右的力F安,由第二定律得F-F安=,解得F=1.5N,每一條軌道對(duì)金屬細(xì)桿的作用力大小為0.75N,由第三定律可知金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對(duì)每一條軌道的作用力大小為0.75N,D正確?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示,三根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直線電流在空間構(gòu)成等邊三角形,電流的方向垂直紙面向里電流大小均為I,其中AB電流在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的B0C水平面處于靜止?fàn)顟B(tài),則導(dǎo)線C到的靜摩擦力是()A.√3B0IL,水平向左B.√3B0IL,水平向C.B0IL,水平向 2

B0IL,水平向2【解析】選B。根據(jù)定則,A電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直AC,B電流在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于BC,如圖所示根據(jù)平行四邊形定則及幾何知識(shí)可知,合磁場(chǎng)的方向豎直向下,與邊平行,合磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為=20s0°=,由F=IL得,導(dǎo)線C所受力大小為F=IL,根據(jù)左手定則,導(dǎo)線C所受安培力方向水平向左,因?qū)Ь€C導(dǎo)線C受到的靜摩擦力方向?yàn)樗较蛴?故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。4.如圖所示是激光閃光燈的電源線路圖,首先把S打到“a”位置,對(duì)大電容充電。穩(wěn)定后再把S打到“b”位置,通過放電使閃光燈閃光。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,電容器電容為C。下列說法中正確的是()A.當(dāng)S打到a對(duì)電容器充電時(shí),通過電流表的電流由零開始先變大后B.對(duì)電容器充電過程中,電源消耗的CE2C.電容器電場(chǎng)能為CE2D.整個(gè)過程中通過電流表的電流方【解析】選B。電容器充電開始通過電流表電流最大,然后變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;充電過程中通過電源的電量為q=CE,則電源消耗的電能為E=qE=CE2,選項(xiàng)B正確;由于電路中存在電阻,電容器電場(chǎng)能比CE2小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;充電過程中,通過電流表的電流方向向右,放電過程中通過電流表的電流方向向左,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(2015極間距為d,極板面積為S,這兩個(gè)電極與可變電阻R在垂直前后側(cè)面的方向上,有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體,氣體以速度v向右流動(dòng),并通過管道導(dǎo)出由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體,受到磁場(chǎng)的作用,將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)。若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力,由以上條件可推導(dǎo)出可電阻消耗的電功率P=()2R調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,根據(jù)上面的式或你所學(xué)過的物理知識(shí),可求得可變電阻R消耗電功率的最大值()m【解析】選B。電源的內(nèi)阻r=ρ,當(dāng)電源的外電阻R與電源的內(nèi)電阻r相等時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)可變電阻消耗的功率最大,故有：P=()2R=()2·ρ=,B正確。m6.abc場(chǎng),其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場(chǎng),由此可以肯定()bc同時(shí)飛離進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),c度最大,a速度最小C.關(guān)于動(dòng)能的增量,a的最小,bc大D.在b離電場(chǎng)的同時(shí),a好打在負(fù)極板上【解析】選B、D。帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),粒子在豎直方上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因?yàn)槿齻€(gè)帶電 是相同的,故在電場(chǎng)中的加速度是相同的,由y=at2,結(jié)合圖示可知,三個(gè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間ta=tb>tc,所以可知va<vb<vc,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;ΔE=m=ma2t2,三個(gè)粒子的動(dòng)能增量ΔE=ΔE>ΔE,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因a、b粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以a粒子打在負(fù)極板上與b離開電場(chǎng)是同時(shí)的,選項(xiàng)D 7.(2015·汕頭一模)在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電量都為q的三個(gè)離子從O點(diǎn)同時(shí)沿紙面內(nèi)不同方向射出,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,ma>mb=mc,磁場(chǎng)范圍足夠大,不計(jì)離子間的相互作用,可以判定()a、b離子,c離a、b離子,c離a最先回到Ob、ca先回到O【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)(2)比較周期的大小,可確定哪個(gè)離子先回到O點(diǎn)?！窘馕鯞D左手定則知,c正電,ab負(fù)電,故B確,A錯(cuò)誤;根據(jù)T=,因?yàn)殡娏肯嗟?ma>mb=mc,可知bc的周期相等,小于a的周期,則b、c比a先回到O點(diǎn),故D正確,C錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(本大題共3小題,共44分。需寫出規(guī)范的解題8.(14分)(2015·梅州一模)在直角坐標(biāo)系第Ⅰ象限與第Ⅲ象限分布有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;現(xiàn)在第Ⅲ象限中從P以初速度v0x軸方向發(fā)射質(zhì)量為m帶+q離子,離子經(jīng)電場(chǎng)后恰從坐標(biāo)原點(diǎn)O入磁場(chǎng)。已知P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為-L,試求P橫坐標(biāo)若離子經(jīng)O點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2v0,試求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t磁場(chǎng)出射點(diǎn)距O距離d?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)離子在第Ⅲ象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)明確離子進(jìn)入第Ⅰ象限時(shí)速度的大小和方向畫出離子在第Ⅰ象限的運(yùn)動(dòng)軌跡,確定圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角【解析】(1)離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),則水平方向：0- 分·豎直方向 (2分·解得：x=- 分離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所若離子經(jīng)O點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2v0,設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度與x軸為θ,則cosθ= (1分解得 (1分則離子轉(zhuǎn)過的圓心角為 (1分 (1分t= (1分 (2分)解得：r= (1分由幾何關(guān)系知 分答案：(1)-v0(2)9.(14分)(2015·浙江高考)使用回旋的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從中引出,離子束引出的方法有磁通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等。質(zhì)量為m速度為v的離子在回旋內(nèi)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓,圓心在O點(diǎn),軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B為引出離子束,使用磁通道法設(shè)計(jì)引出器引出器原理如圖所示,一對(duì)圓弧形金屬板組成弧形引出通道,通道的圓心位于O′點(diǎn)(O′點(diǎn)圖中未畫出)。引出離子時(shí),令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低,從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道,沿通道中心線從Q點(diǎn)射出,已知OQ長(zhǎng)度為L(zhǎng),OQ與OP的夾角為θ。求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)離子從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降B′,求B′換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束,維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,在內(nèi)外金屬板間加直流電壓,兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng),忽略邊緣效應(yīng)。為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題時(shí)應(yīng)從以下兩點(diǎn)進(jìn)行分知道離子做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),是力充當(dāng)向心力要能夠畫出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡,用幾何關(guān)系來分析求解【解析】(1)離子做圓周運(yùn)動(dòng),力提供向心力,Bqv=由左手定則判斷可知該離子帶正電(4(2)離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所O′Q=R,OQ=L,O′O=R-引出軌跡為圓弧,則B′qv=(1根據(jù)幾何關(guān)系(2(2(3)電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿徑向向 分引出軌跡為圓弧,則Bqv-Eq=(2分)(2答案：(1)正電(3)沿徑向向 10.(16分)(2015·濰坊一模)如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在均勻、大定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向、+y軸方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向)。在t=0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為v0,方向沿+y軸方向的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)。其中已知v0、t0、B0、E0,且E0=,粒子的比

q ,x軸上有一點(diǎn)A,坐標(biāo)為 ,0)m求2

時(shí)帶電粒子的位置坐標(biāo)粒子運(yùn)動(dòng)過程中偏離x軸的最大粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過A點(diǎn)【解析】(1)由T=得T=2t0(1分)(1分) 第二定律得(2解得：r1=(1,,

(2)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示由圖可(1v1=v0+(1解得：y1=(1分故：ym=y1+r2=(+分(3)由圖可知粒子的運(yùn)動(dòng)周期為4t0,在一個(gè)周期內(nèi)粒子沿x軸方向運(yùn) (2分故：t= 分,答案 (2)(+ ,【加固訓(xùn)練】如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻場(chǎng)強(qiáng)E=×104N/C?，F(xiàn)將一重力不計(jì)、比

q=106C/kg的正電荷從m0場(chǎng)中的O由靜止釋放,經(jīng)過t=1×10-5s后,通過MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時(shí)0求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小求圖乙中t=2×10-5s時(shí)刻電荷與P的距離P右方d=100cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。【解析】(1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則 代入數(shù)據(jù)解得③當(dāng)B1=T時(shí),電荷運(yùn)動(dòng)的半徑r1= 周期T1==4×10-⑤當(dāng)B2=T時(shí),電荷運(yùn)動(dòng)的半徑：r2==0.1m 周期T2==2×10-5s⑦故電荷從