高三物理统练试题专题f

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高三物理统练试题使用时间：4月10日姓名考号一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2011·杭州模拟)如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，下列关于B的大小变化的说法中，正确的是(　　)A．逐渐增大　B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小2．(2011·潍坊模拟)如图甲所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点．一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图乙所示．则(A．Q2带正电B．Q2带负电C．试探电荷从b到a的过程中电势能增大D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小3．(2011·宜昌模拟)如图所示，匀强磁场的方向竖直向下．磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，则(　　)A．小球带正电B．小球运动的轨迹是一条抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．维持试管匀速运动的拉力F是一个恒力4．(2011·衡阳模拟)如图甲所示，一电子以v0的初速度沿平行金属板的轴线射入金属板空间．从电子射入的时刻开始在金属板间加如图乙所示的交变电压，假设电子能穿过平行金属板．则下列说法正确的是(　　)A．电子只可能从轴线到上极板之间的空间射出(不包括轴线)B．电子只可能从轴线到下极板之间的空间射出(不包括轴线)C．电子可能从轴线到上极板之间的空间射出，也可能沿轴线方向射出D．电子射出后动能一定增大5．(2011·皖南八校模拟)一匀强电场，场强方向是水平的(如图所示)，一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角做直线运动．设小球在O点的电势能为零，则小球运动到最高点时的电势能为(　　)第6页共6页 A.mv0B.mv02sin2θC.mv02tan2θD.mv02cos2θ6．(2011·福州模拟)质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点，下列说法正确的是(　　)A．若它们射入电场时的速度相等，则在荧光屏上出现三个亮点B．若它们射入电场时的速度相等，则打在荧光屏上偏离中心位置最远的是氘核C．若它们射入电场时的动能相等，则在荧光屏上只出现一个亮点D．若它们是由同一个电场从静止加速后垂直射入此板间电场的，则在荧光屏上只出现一个亮点7.(2011·合肥模拟)如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度的B的匀强磁场，MN是一个竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是(　　)A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心C．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长D．只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上8．(2011·苏州模拟)如图所示，平行板电容器与电源相连，下极板接地．一带电油滴位于两极板的中心P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器两极板在纸面内绕O、O′迅速顺时针转过45°，则(　　)A．P点处的电势不变B．带电油滴仍将保持静止状态C．带电油滴将水平向右做匀加速直线运动D．带电油滴到达极板前具有的电势能不断增加9．(2011·临沂模拟)在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为(　　)A．0B.m()2C.mv02D.m[v02－()2]10．(2011·皖南八校模拟)带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，如图所示，不计空气阻力，则(　　)A．h1＝h2＝h3B．h1>h2>h3C．h1＝h2>h3D．h1＝h3>h2第6页共6页 三、计算题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(10分)如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电荷量为＋q的物块(可视为质点)，从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小为E.(1)试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功；(2)证明物体离开轨道落回水平面过程中的水平距离与场强大小E无关，且为一常量．12．(10分)(2011·北京考试院抽样)电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的．电子束经过电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图所示．磁场方向垂直于圆面，磁场区的中心为O，半径为r，O与屏幕之间的距离为L.当不加磁场时，电子束将通过O点打到屏幕的中心M点，当磁场的磁感应强度为B时，电子束射到屏幕上的P点．电子的质量为m，电荷量为e.(1)求电子打到屏幕时速度的大小；(2)求P点与M点间的距离x；(3)若电压U和磁场区的半径r保持不变，要使x增大，可以采取什么办法？13．(11分)(2011·温州模拟)如图所示，xOy坐标系内有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，x<0区域内有匀强电场(图中未画出)，y轴为电场右边界．磁场中放置一半径为R的圆柱形圆筒，圆心O1的坐标为(2R,0)，圆筒轴线与磁场平行，现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处垂直于y轴沿x轴正方向做匀速直线运动射入磁场区，已知电子质量为m，电荷量为e，不考虑打到圆筒表面的电子对射入磁场的电子的影响．求：(1)x<0区域内的匀强电场的场强大小和方向；(2)若圆筒外表面各处都没有电子打到，则电子初速度应满足什么条件？第6页共6页 答案1[答案]　A[解析]　　欲使导体棒静止在斜面上，则导体棒受到的支持力与安培力的合力竖直向上，大小等于重力G，如图所示．由左手定则，当磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒受到的支持力逐渐减小，安培力逐渐增大，由F安＝BIL得，选项A正确．2[答案]　BC[解析]　　本题考查的是场强叠加、电场力做功与电势能的关系．由速度—时间图象可知试探电荷从b点到a过程速度减小，电场力做负功电势能增加，Q2带负电；过了a点后，速度增大，电场力做正功，电势能减小，故BC选项正确．3[答案]　AB[解析]　　本题考查的是带电粒子在磁场中的运动．由左手定则可知，选项A正确；因为小球在向右的方向上做匀速运动，故小球沿管方向洛伦兹力的分力大小不变，因此沿管方向的分运动为初速度为零的匀加速运动，因此轨迹为抛物线，选项B正确；洛伦兹力方向始终垂直速度方向，故洛伦兹力不做功，选项C错误；由于沿管方向的分速度逐渐增大，洛伦兹力在垂直于管方向的分力在逐渐增大，因此F逐渐增大，选项D错误．4[答案]　C[解析]　　由题意可知，当电子在电场中运动的时间恰好等于在A、B板间所加交变偏转电压周期的整数倍时，电子可沿轴线射出，故A、B错，C对；当电子恰好沿轴线射出时，电子速度不变，其动能也不变，故D错．5[答案]　D[解析]　　由题意可知，小球所受合力为F＝，设最高点到O点距离为s，则由动能定理可得s＝mv02，由能量守恒可得小球在最高点的电势能E＝mv02－mgssinθ，联立两式解得E＝mv02cos2θ，D正确．6[答案]　D[解析]　　带电粒子在电场中偏转的偏移量y＝××，若三种粒子射入电场时的速度相同，由于氘核和α粒子的比荷相同，所以它们打在荧光屏的同一点上，质子的比荷最大，偏移量最大；若三种粒子射入电场时的动能相同，由于质子和氘核的电荷量相同，所以质子和氘核打在荧光屏的同一点上，则荧光屏上出现两个亮点，若它们经同一电场加速，则偏移量y＝，所以三种粒子打在荧光屏的同一点上．7[答案]　D[解析]　　当v⊥B时，所受洛伦兹力充当向心力，做半径和周期分别为R＝，T＝的匀速圆周运动；只要速度满足v＝，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上，选项D正确．8[答案]　AC[解析]　　由于P点仍处于板的中间，故电势不变，A正确；设原来两极板间距为d第6页共6页 ，两极板的电势差为U，带电油滴处于静止状态，则mg＝q，当电容器两极板绕O、O′顺时针转过45°后，两极板间距变小为d，由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故此时带电油滴受到的电场力为原来的倍，方向与水平方向成45°角指向右上方，带电油滴的合力方向恰好水平向右，故带电油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，此过程中电场力做正功，带电油滴的电势能不断减少，B、D选项错，C选项正确．9[答案]　ACD[解析]　　若带电球体所受的洛伦兹力qv0B＝mg，带电球体与管道间没有弹力，也不存在摩擦力，故带电球体克服摩擦力做的功为0，A正确；若qv0Bmg，则带电球体开始时受摩擦力的作用而减速，当速度达到v＝时，带电球体不再受摩擦力的作用，所以克服摩擦力做的功为m[v02－()2]，D正确．10[答案]　D[解析]　　由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1＝；当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，由能量守恒得：mgh2＋Ek＝mv02＝mgh1，所以h1>h2；当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，v02＝2gh3，所以h1＝h3，选项D正确．11[答案]　(1)mv02＋(Eq－mg)R　(2)见解析[解析]　　(1)物块恰能过圆弧最高点C时，圆弧轨道与物块间无弹力作用，物块受到的重力和电场力提供向心力，mg－Eq＝m①物块在由A点运动到C点的过程中，设物块克服摩擦力做的功为Wf，根据动能定理有Eq·2R－Wf－mg·2R＝mvC2－mv02②由①②式解得Wf＝mv02＋(Eq－mg)R(2)物块离开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s，则水平方向有s＝vCt③竖直方向有2R＝·t2④由①③④式联立解得s＝2R因此，物块离开轨道落回水平面过程的水平距离与场强大小E无关，大小为2R.12[答案]　(1)　(2)　(3)增大B或增大L[解析]　　(1)设电子打到屏幕时速度的大小为v，对电子加速过程由动能定理有第6页共6页 eU＝mv2①解得v＝②(2)如图所示，电子经磁场区引起的偏向角α与电子在磁场区完成的圆弧所对的圆心角(2β)相等，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得evB＝m③由图中几何关系有tanα＝④tanβ＝⑤由于α＝2β，所以由倍角公式得tanα＝⑥由②～⑥联立解得x＝.⑦(3)由⑦式可知：若电压U和磁场区的半径r保持不变，要使x增大，可以增大B或增大L.13[答案]　(1)v0B　沿y负方向　(2)v0<　(3)2∶1[解析]　　(1)由题意可得在x<0区域内，平行电子束做匀速直线运动，所以有Ee＝ev0B解得E＝v0B方向沿y轴负方向(2)如图所示，设电子进入磁场回旋轨道半径为r，则ev0B＝m若没有电子打到圆筒表面，则r