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河南省南阳市第一中学2018届高三上学期第八次考试理综物理试题
一、选择题:
1. 某静电场在x轴的电势的分布如图所示,x2处的电势为,下列说法正确的有( )
A. 将电量为q的点电荷从x1移到x2,电场力做的功为
B. x1处的电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2,电势能减小
D. 负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
【答案】C
【解析】A、以无穷远处电势为零,则x1移到x2电势差不等于,故选项A错误;
B、图中曲线斜率大小等于电场强度,x1处的斜率不为零,故x1处的电场强度不为零,故B错误;
C、负电荷从x1移到x2,电势升高,电势能减小,故C正确;
D、负电荷从x1移到x2,曲线的斜率减小,电场强度减小,所以负电荷受到的电场力减小,故D错误。
2. 如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S。某一时刻从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场,已知∠AOC=60°,从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于(T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】粒子在磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦,初速度大小相同,轨迹半径相同;设,当出射点D与S点的连线垂直于OA时,DS弦最长,轨迹所对的圆心角最大,周期一定,则由粒子在磁场中运动的时间最长,由此得到: 轨迹半径为:
当出射点E与S点的连线垂直于OC时,弦ES最短,轨迹所对的圆心角最小,则粒子在磁场中运动的时间最短,则:,由几何知识,得最短时间:所以,粒子在磁场中运动时间范围为,故选项ABC是可能,选项D是不可能的。
点睛:粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的问题,关键是画轨迹,本题是根据几何知识:半径一定时,弦越长,对应的圆心角越大,则运动时间越长。
3. 如图所示,一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度转动,圆筒的半径r=1.5m,筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止,小物体与圆筒间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),转动轴与水平面见的夹角为60°,重力加速度g取10m/s2,则的最小值是( )
A. 1rad/s B. C. D.
【答案】C
【解析】由于小物体在圆筒内随圆筒做圆周运动,其向心力由小物体受到的指向圆心(转动轴)的合力提供。
在小物体转到最上面时最容易与圆筒脱离,根据牛顿第二定律,沿半径方向:
又沿筒壁方向:,
解得:,故选项C正确,选项ABD错误。
点睛:本题关键要分析向心力的来源,明确角速度在什么位置最小,由牛顿第二定律进行解题。
4. 在日常生活中,人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数去得出推论,例如一个人身高了50%,做衣服用的布料也要多50%,但实际上这种计算方法是错误的,若物体的几何线度长为L,当L改变时,其他因素按怎样的规律变化?这类规律可称之为标度律,它们是由纲量关系决定的.在上例中,物体的表面积S=kL2,所以身高变为1.5倍,所用的布料变为1.52=2.25倍.以跳蚤为例:如果一只跳蚤的身长为2mm,质量为0.2g,往上跳的高度可达0.3m.可假设其体内能用来跳高的能量E∝L3(L为几何线度),在其平均密度不变的情况下,身长变为2m,则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近( )
A. 0.3m B. 3m C. 30m D. 300m
【答案】A
【解析】由题意知,依据能量的转换和守恒,跳蚤上升过程中:,可得:,k是常数,由于不变,所以高度h不变,故A正确,BCD错误。
点睛:该题的关键依据题意分析出h的相关表达式,这是开放性的题目,应注重从题目中获取信息的能力。
5. 正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上,被电动机带动一起以速度v匀速运动,线圈边长为L,电阻为R,质量为m,有一宽度为2L的磁场垂直于传送带,磁感应强度为B,线圈穿过磁场区域的过程中速度不变,下列说法正确的是( )
A. 线圈进入磁场时有沿abcda方向的感应电流
B. 线圈进入磁场的过程中对传送带有水平向左的静摩擦力作用
C. 线圈进入磁场的过程中流过某一线圈导线截面的电荷量为
D. 线圈经过磁场区域的过程中,电动机多消耗的电能为
【答案】D
【解析】A、根据楞次定律,可知,感应电流方向adcba,故A错误;
B、线框向右运动,进入磁场的过程中,bc边切割磁感线,由右手定则可知,感应电流的方向为dcbad方向,由左手定则可知,bc边受到的安培力的方向向左,由
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