四川省凉山州2016届高考物理一模试卷 21页

‎2016年四川省凉山州高考物理一模试卷 ‎　‎ 一、选择题，每题6分．每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．‎ ‎1．为了保持我国高铁乘坐的舒适性，高铁列车加速时间都比较长．如果某高速列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动10 分钟达到最高速度360km/h，再匀速运动10分钟，接着匀减速运动10分钟后到达乙站停止，则甲乙两站间的距离大约为（　　）‎ A．300km B．240km C．180km D．120km ‎2．如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（　　）‎ A．导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力 B．导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力 C．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上 D．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上 ‎3．有研究表明300年后人类将产生的垃圾会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识分析下列说法中正确的是（　　）‎ A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小，直到两者质量相等 B．月球的运行速度将会逐渐变慢 C．地球与月球间的万有引力不会改变 D．月球绕地球运行的周期将变小 ‎4．某汽车为了测试新能源汽车在撤去动力后沿直线自由滑行的相关数据进行了实验．现将实验过程简化如下：在一条平直公路上，汽车从静止开始以额定功率启动，并保持该功率直到汽车达到最大速度，然后立即将汽车发动机关闭，且不采取任何制动措施，让其自由滑行直至停止．假设整个过程中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是（　　）‎ A．加速阶段的平均速度小于减速阶段的平均速度 B．加速阶段的平均速度等于减速阶段的平均速度 C．全程平均速度等于最大速度的一半 D．加速阶段的加速度逐渐减小，减速阶段的加速度保持不变 ‎5．如图所示，真空中纸面内有一矩形区域ABCD，长AB=6m，宽BC=1m，区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场．一个带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射入磁场，恰能从B点射出，则下列说法正确的是（　　）‎ A．该粒子带正电，其轨道半径可能为8m B．该粒子带负电，其轨道半径可能为6m C．该粒子带正电，其轨道半径可能为4.8m D．该粒子带负电，其轨道半径可能为3.6m ‎6．如图所示，倾角为θ的斜面放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑．支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．斜面光滑 B．斜面粗糙 C．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左 D．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右 ‎7．如图所示，质量均为m的两个物体A和B，其中物体A置于光滑水平台上，物体B穿在光滑竖直杆，杆与平台有一定的距离，AB两物体通过不可伸长的细轻绳连接跨过台面边缘的光滑小定滑轮，细线保持与台面平行．现由静止释放两物体，当物体B下落h时，B物体的速度2v，A物体速度为v．关于此过程下列说法正确的是（　　）‎ A．该过程中B物体的机械能损失了mgh B．该过程中绳对物体A做功为mv2‎ C．物体A在水平面上滑动的距离为h D．该过程中绳对系统做功mv2‎ ‎　‎ 二、非选择题 ‎8．（2分）关于实验的下列说法正确的是（　　）‎ A．验证力的平行四边形定则使用了等效代替的观点 B．使用打点计时器时要先释放纸带后接通电源 C．实验中可以避免误差，但不能避免错误 D．验证牛顿运动定律时使用了控制变量的方法 ‎9．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中所测的几组数据如下：‎ 弹力F/N ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ 长度x/cm ‎3.00‎ ‎3.01‎ ‎4.99‎ ‎6.00‎ ‎6.98‎ ‎8.00‎ 根据描点作出该弹簧的F﹣x图象．‎ 若此弹簧细度数为k，用力将此弹簧从原长缓慢拉长△‎ x，此时弹簧弹性势能（克服弹力做功）为　　．‎ ‎10．（11分）某同学在学习万用表欧姆档的使用之后，进一步探究得出“万用表的内阻就等于对应档位的中值电阻”的推论，为了验证该推论，他按以下步骤在家里进行了实验：‎ 第一步：按照测量电阻的正确操作步骤调整好了万用表，并选择了×100档，进行了　　，然后分别对家中仅有的两块完全相同的电压表的内阻进行测量，发现表盘如图甲所示（恰好指在表盘正中央的刻度上），此时刻欧姆表的读数为　　Ω．‎ 第二步：为了进一步验证，他运用家里仅有的两块相同的电压表（量程1V，内阻R=1500Ω），两个单刀单执开关和若干导线，巧妙地设计了如图乙所示的测量电路．‎ 第三步：连接好实验电路后开始进行测量，当S1、S2都闭合时其中一只电压表的读数为U1=0.75；当S1闭合，S2断开时两只电压表的读数均为U2=0.50V．根据测量数据求通过实验，验证了该推论的正确性．‎ ‎11．（15分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，其构造原理如图所示，离子源S产生质量为m，电量为q、初速为0的某种正离子，离子经过电压U加速后形成离子流，然后从S1处垂直于磁场进入矩形ABCD区域内的匀强磁场中，运动半周到达记录它的照相底片上的P点，已知P与S1的距离为x，离子形成的等效电流为I．求：‎ ‎（1）磁场的磁感强度；‎ ‎（2）在时间t内到达相片P上的离子个数．‎ ‎12．（17分）如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．两块足够大带等量异种电荷的平行金属板P、Q通过绝缘撑架板固定在S上，在两板间形成竖直向上的匀强电场，板间距离为d=1m，P板的中央有一小孔，整个装置总质量为M=0.36kg．给装置某一初速度使其向右做直线运动，同时将质量为m=0.04kg的带正电小球，从离P板高h=1.25m处静止下落，恰好能进入孔内．小球进入电场时，装置速度为v1=6m/s．小球进入电场后，恰能运动 到P板且不与Q板接触，之后返回极板P（不计空气阻力，g取10m/s2，不考虑运动产生的磁场）．求：‎ ‎（1）小球自由下落到小孔的时间；‎ ‎（2）刚释放小球时，小球与小孔的水平距离x1‎ ‎（3）小球返回P板时装置的速度．‎ ‎13．（19分）如图所示，弹弓AA′离竖直墙壁BC距离x=2.4m，A′C的竖直高度差y=1.8m．质量m1=0.5kg的石块从弹弓上A′点弹出，抛射后从光滑圆弧轨道最低点C水平进入R=0.32m的圆轨道，且恰好能通过圆弧最高点D，之后从E点平行于斜面MN立即滑上一端停在斜面上M点的木板上，木板长L=1.13m，质量m2=1.5kg．已知图中θ=37°，石块与木板间、木板与斜面间的动摩擦因数分别为μ1=0.5，μ2=0.8，石块视为质点，g=10m/s2，空气阻力忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8．）求：‎ ‎（1）石块在C点的速度；‎ ‎（2）石块离开木板时的速度；‎ ‎（3）石块在A′C间运动 时与斜面MN的最近距离．‎ ‎　‎ ‎2016年四川省凉山州高考物理一模试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题，每题6分．每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．‎ ‎1．为了保持我国高铁乘坐的舒适性，高铁列车加速时间都比较长．如果某高速列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动10 分钟达到最高速度360km/h，再匀速运动10分钟，接着匀减速运动10分钟后到达乙站停止，则甲乙两站间的距离大约为（　　）‎ A．300km B．240km C．180km D．120km ‎【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动平均速度的推论求出匀加速和匀减速运动的位移，结合匀速运动的位移，求出总位移的大小．‎ ‎【解答】解：（1）360km/h=100m/s，‎ 匀加速直线运动的位移为：．‎ 匀速直线运动的位移为：x2=vt2=100×10×60m=60km．‎ 匀减速直线运动的位移为：．‎ 则总位移为：x=x1+x2+x3=30km+60km+30km=120km 故选：D ‎【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，并能灵活运用，基础题．‎ ‎　‎ ‎2．如图，倾角为θ的粗糙绝缘体斜面固定于水平向左的匀强磁场B中，将通电直导线垂直于斜面水平放置，导线中电流方向垂直于纸面向里如果导线能静置于斜面上，则下列说法正确的是：（　　）‎ A．导线一定受到斜面弹力，但不一定受斜面摩擦力 B．导线一定受到斜面摩擦力，但不一定受斜面弹力 C．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力一定垂直向上 D．如果导线受弹力作用，那么也一定会受摩擦力的作用，且弹力和摩擦力合力不一定垂直向上 ‎【考点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．‎ ‎【分析】对导线受力分析，受重力、向上的安培力，可能有支持力和摩擦力，结合平衡条件分析即可．‎ ‎【解答】解：导线保持静止，受力平衡；‎ 地球表面的一切物体都受重力，故导线受重力；‎ 根据左手定则，安培力向上；‎ 对于弹力和摩擦力，讨论如下：‎ ‎1、如果安培力与重力平衡，则不受支持力和摩擦力；‎ ‎2、如果安培力小于重力，根据平衡条件，则受支持力和摩擦力，且支持力与摩擦力的合力竖直向上，否则不难平衡；‎ 故ABD错误，C正确；‎ 故选：C ‎【点评】本题考察了包含安培力的受力分析，关键是结合各个力的特点、平衡条件进行分析讨论，基础题目．‎ ‎　‎ ‎3．有研究表明300年后人类将产生的垃圾会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识分析下列说法中正确的是（　　）‎ A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小，直到两者质量相等 B．月球的运行速度将会逐渐变慢 C．地球与月球间的万有引力不会改变 D．月球绕地球运行的周期将变小 ‎【考点】万有引力定律及其应用；向心力．‎ ‎【分析】月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出线速度、周期和万有引力的表达式进行分析．‎ ‎【解答】解：AC、设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力：‎ 由于M＞m，M减小、m增加、M+m固定，故Mm会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，故A错误，C错误；‎ BD、万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ 解得：‎ 由于M减小，m增加，故月球的运行速度将会减小，周期将会增加；故B正确，D错误；‎ 故选：B ‎【点评】本题关键是明确月球做圆周运动的动力学原理，结合牛顿第二定律和万有引力定律列式分析即可，基础题目．‎ ‎　‎ ‎4．某汽车为了测试新能源汽车在撤去动力后沿直线自由滑行的相关数据进行了实验．现将实验过程简化如下：在一条平直公路上，汽车从静止开始以额定功率启动，并保持该功率直到汽车达到最大速度，然后立即将汽车发动机关闭，且不采取任何制动措施，让其自由滑行直至停止．假设整个过程中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是（　　）‎ A．加速阶段的平均速度小于减速阶段的平均速度 B．加速阶段的平均速度等于减速阶段的平均速度 C．全程平均速度等于最大速度的一半 D．加速阶段的加速度逐渐减小，减速阶段的加速度保持不变 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】加速过程中，汽车以额定功率启动时，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，由P=Fv可知，速度增大，牵引力减小，由F﹣f=ma可知，加速度减小．减速过程汽车做匀减速运动，根据两个过程的平均速度与匀变速运动平均速度的关系分析AB项．并判断C项是否正确．‎ ‎【解答】解：D、加速阶段，由P=Fv知，速度增大，牵引力减小，由F﹣f=ma可知，加速度减小．减速阶段，由于阻力恒定，所以汽车做匀减速运动，加速度恒定不变．故D正确．‎ AB、设汽车的最大速度为v．减速阶段的平均速度为．‎ 加速阶段，由于加速度减小，结合v﹣t图象知，图象的斜率不断减小，此过程通过的位移大于匀加速运动到v的位移，所以其平均速度大于匀加速运动的平均速度，即大于，所以加速阶段的平均速度大于减速阶段的平均速度，故AB错误．‎ C、若先做匀加速运动后做匀减速运动，全程的平均速度为，由于加速过程的位移大于匀加速过程的位移，所以全程平均速度大于．故C错误．‎ 故选：D ‎【点评】本题的关键要结合v﹣t图象分析加速过程的位移与匀加速运动的位移关系，要知道公式只适用于匀变速直线运动．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，真空中纸面内有一矩形区域ABCD，长AB=6m，宽BC=1m，区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场．一个带电粒子（不计重力）以一定的初速度从A点射入磁场，恰能从B点射出，则下列说法正确的是（　　）‎ A．该粒子带正电，其轨道半径可能为8m B．该粒子带负电，其轨道半径可能为6m C．该粒子带正电，其轨道半径可能为4.8m D．该粒子带负电，其轨道半径可能为3.6m ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】带电粒子在洛仑兹力做圆周运动，极限是圆弧与CD相切，此时半径最小，根据左手定则和几何关系可确定粒子电性和最小半径．‎ ‎【解答】解：如右图所示，当运动轨迹与CD相切时圆周运动的半径最小；根据洛仑兹力指向圆心，用左手定则可判定粒子带正电；‎ 设最小的半径为R，根据几何关系：AO2=AE2+OE2，即R2=32+（R﹣1）2‎ 解得：R=5m 所以结论是：粒子带正电，半径大于等于5m．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题的关键是找出临界情况，并画出临界情况下磁场中运动的轨迹，确定边界范围，找到与之对应的极限半径；左手定则可以确定带电粒子电性．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，倾角为θ的斜面放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑．支架上用细线悬挂的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是（　　）‎ A．斜面光滑 B．斜面粗糙 C．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左 D．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右 ‎【考点】牛顿第二定律；摩擦力的判断与计算．‎ ‎【分析】小球悬挂在小车上随小车沿着斜面滑下匀加速运动，稳定时，两者加速度相同，根据牛顿第二定律分别对整体和小球研究，确定摆线的方向．‎ ‎【解答】解：AB、如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得 对整体：加速度a==gsinθ，方向沿斜面向下．‎ 对小球：合力F合=ma=mgsinθ，则摆线必定与斜面垂直，故A正确，B错误；‎ CD、小球的加速度和整体的加速度相同，对整体，加速度有水平向左的分量，合力水平向左，根据牛顿第二定律，地面对斜面体的摩擦力水平向左，故C正确，D错误；‎ 故选：AC ‎【点评】本题考查运用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力，采用整体法和隔离法交叉的方法处理．‎ ‎　‎ ‎7．如图所示，质量均为m的两个物体A和B，其中物体A置于光滑水平台上，物体B穿在光滑竖直杆，杆与平台有一定的距离，AB两物体通过不可伸长的细轻绳连接跨过台面边缘的光滑小定滑轮，细线保持与台面平行．现由静止释放两物体，当物体B下落h时，B物体的速度2v，A物体速度为v．关于此过程下列说法正确的是（　　）‎ A．该过程中B物体的机械能损失了mgh B．该过程中绳对物体A做功为mv2‎ C．物体A在水平面上滑动的距离为h D．该过程中绳对系统做功mv2‎ ‎【考点】机械能守恒定律；运动的合成和分解；功能关系．‎ ‎【分析】将物体B的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，由于绳子不可以伸长，故A、B两个物体沿着绳子的分速度相等；然后对A、B、AB整体分别结合功能关系列式分析．‎ ‎【解答】解：A、在图中的虚线对应的位置，将物体B的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：‎ 物体A、B沿着绳子的分速度相等，故：‎ sinθ=，θ=30°‎ 该过程中A、B系统机械能守恒，故：‎ ‎①‎ 物体B的机械能减小量为：‎ ‎②‎ 联立①②解得：‎ 故A正确；‎ B、根据动能定理，该过程中绳对物体A做功为：‎ ‎，故B正确；‎ C、结合几何关系，物体A滑动的距离：，故C错误；‎ D、由于绳子不可伸长，故不能储存弹性势能，绳子对两个物体做功的代数和等于弹性势能的变化量，故该过程中绳对系统做功为零，故D错误；‎ 故选：AB ‎【点评】本题关键是明确两个物体系统机械能守恒，然后结合功能关系灵活选择研究对象列式分析，不难．‎ ‎　‎ 二、非选择题 ‎8．关于实验的下列说法正确的是（　　）‎ A．验证力的平行四边形定则使用了等效代替的观点 B．使用打点计时器时要先释放纸带后接通电源 C．实验中可以避免误差，但不能避免错误 D．验证牛顿运动定律时使用了控制变量的方法 ‎【考点】验证力的平行四边形定则；验证牛顿第二运动定律．‎ ‎【分析】理解所涉及的各个力学实验的实验原理，明确具体操作和注意事项，如“验证力的平行四边形定则”采用了等效替代的方法，而“验证牛顿第二定律”实验中，则采用了控制变量的实验方法，在涉及纸带的实验中要求先接通电源后释放纸带．‎ ‎【解答】解：A、在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，橡皮条具有相同的伸长量，且拉伸方向相同，使用了等效代替的观点，故A正确；‎ B、用打点计时器时，都应先接通电源后释放纸带，故B错误；‎ C、实验误差不能避免，错误可以避免，故C错误；‎ D、“验证牛顿第二定律”实验中，由于涉及物理量较多，因此采用了控制变量的实验方法，故D正确．‎ 故选：AD ‎【点评】解答实验问题的关键是明确实验原理，理解具体操作和注意事项，知道做实验一定存在误差，实验误差是不能避免，难度不大，属于基础题．‎ ‎　‎ ‎9．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中所测的几组数据如下：‎ 弹力F/N ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ 长度x/cm ‎3.00‎ ‎3.01‎ ‎4.99‎ ‎6.00‎ ‎6.98‎ ‎8.00‎ 根据描点作出该弹簧的F﹣x图象．‎ 若此弹簧细度数为k，用力将此弹簧从原长缓慢拉长△x，此时弹簧弹性势能（克服弹力做功）为　　．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】根据表格中的数据作出F﹣x的图线，结合弹性势能的表达式求出弹簧的弹性势能．‎ ‎【解答】解：根据表格中的数据描点作图，如图所示．‎ 弹簧的形变量为△x，根据弹性势能的表达式知，弹簧弹性势能．‎ 故答案为：如图所示，．‎ ‎【点评】描线时要将尽可能多的点画在直线上，少数的点尽可能平均的分布于直线两侧，将偏离比较远的点可以大胆地舍去．‎ ‎　‎ ‎10．（11分）（2016•凉山州一模）某同学在学习万用表欧姆档的使用之后，进一步探究得出“万用表的内阻就等于对应档位的中值电阻”的推论，为了验证该推论，他按以下步骤在家里进行了实验：‎ 第一步：按照测量电阻的正确操作步骤调整好了万用表，并选择了×100档，进行了　欧姆调零　，然后分别对家中仅有的两块完全相同的电压表的内阻进行测量，发现表盘如图甲所示（恰好指在表盘正中央的刻度上），此时刻欧姆表的读数为　1500　Ω．‎ 第二步：为了进一步验证，他运用家里仅有的两块相同的电压表（量程1V，内阻R=1500Ω），两个单刀单执开关和若干导线，巧妙地设计了如图乙所示的测量电路．‎ 第三步：连接好实验电路后开始进行测量，当S1、S2都闭合时其中一只电压表的读数为U1=0.75；当S1闭合，S2断开时两只电压表的读数均为U2=0.50V．根据测量数据求通过实验，验证了该推论的正确性．‎ ‎【考点】用多用电表测电阻．‎ ‎【分析】欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数，由闭合电路欧姆定律进行分析求解电阻．‎ ‎【解答】解：电阻的阻值为：15×100=1500Ω ‎ 当S1、S2都闭合时：①‎ ‎ 当S1闭合，S2断开时：E=②‎ ‎ 由①②可求得：R内=1500Ω ‎ ‎ 则结论得证．‎ 故答案为：欧姆调零，1500‎ ‎【点评】本题考查欧姆表的改装原理，这一直是难点问题，知道其改装原理也是欧姆定律，多做几个练习应该可以掌握．‎ ‎　‎ ‎11．（15分）（2016•凉山州一模）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，其构造原理如图所示，离子源S产生质量为m，电量为q、初速为0的某种正离子，离子经过电压U加速后形成离子流，然后从S1‎ 处垂直于磁场进入矩形ABCD区域内的匀强磁场中，运动半周到达记录它的照相底片上的P点，已知P与S1的距离为x，离子形成的等效电流为I．求：‎ ‎（1）磁场的磁感强度；‎ ‎（2）在时间t内到达相片P上的离子个数．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】（1）粒子在电场中加速，由动能定理求出粒子的速度，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．‎ ‎（2）由电流的定义式求出电荷量，然后求出离子个数．‎ ‎【解答】解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得：qU=mv2﹣0，‎ 粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r=，‎ 粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：B=，方向：垂直于纸面向外；‎ ‎（2）在时间t内，粒子个数：n=，‎ 电荷量：Q=It，解得：n=；‎ 答：（1）磁场的磁感强度大小为，方向垂直于纸面向外；‎ ‎（2）在时间t内到达相片P上的离子个数为．‎ ‎【点评】本题考查了质谱仪，考查了粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提，应用动能定理与牛顿第二定律、电流定义式即可解题．‎ ‎　‎ ‎12．（17分）（2016•凉山州一模）如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ=0.4．两块足够大带等量异种电荷的平行金属板P、Q通过绝缘撑架板固定在S上，在两板间形成竖直向上的匀强电场，板间距离为d=1m，P板的中央有一小孔，整个装置总质量为M=0.36kg．给装置某一初速度使其向右做直线运动，同时将质量为m=0.04kg的带正电小球，从离P板高h=1.25m处静止下落，恰好能进入孔内．小球进入电场时，装置速度为v1=6m/s．小球进入电场后，恰能运动 到P板且不与Q板接触，之后返回极板P（不计空气阻力，g取10m/s2，不考虑运动产生的磁场）．求：‎ ‎（1）小球自由下落到小孔的时间；‎ ‎（2）刚释放小球时，小球与小孔的水平距离x1‎ ‎（3）小球返回P板时装置的速度．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）根据自由落体运动公式求小球自由下落到小孔的时间；‎ ‎（2）小球不在电场中，根据牛顿第二定律求出装置的加速度，采用逆向思维，由位移公式求出刚释放小球时，小球与小孔的水平距离；‎ ‎（3）根据动能定理求出电场力，由牛顿第二定律求出小球在电场中的加速度，由位移公式求出小球在电场中运动的时间，根据牛顿第二定律求出小球在电场中装置的加速度，由速度时间公式求出小球返回P板时装置的速度；‎ ‎【解答】解：（1）小球自由下落：‎ 得 ‎（2）装置加速度大小：‎ 由逆向思维：‎ 代入数据：‎ ‎（3）小球在电场中时对小球：mg（h+d）﹣Fd=0‎ 代入数据：0.4×（1.25+1）﹣F×1=0‎ 解得：F=0.9N 小球在电场中的加速度：F﹣mg=ma 代入数据：0.9﹣0.4=0.04a 得 小球在电场中运动的时间 小球在电场中装置的加速度大小：‎ 代入数据：‎ 解得：‎ 当小球返回到P板时，装置的速度：‎ 答：（1）小球自由下落到小孔的时间0.5s；‎ ‎（2）刚释放小球时，小球与小孔的水平距离为3.5m ‎（3）小球返回P板时装置的速度为2m/s ‎【点评】解决本题的关键理清小球和装置的运动过程，结合牛顿第二定律、运动学公式分析求解．注意小球在电场中运动时，装置的加速度与小球不在电场中时装置的加速度不同．‎ ‎　‎ ‎13．（19分）（2016•凉山州一模）如图所示，弹弓AA′离竖直墙壁BC距离x=2.4m，A′C的竖直高度差y=1.8m．质量m1=0.5kg的石块从弹弓上A′点弹出，抛射后从光滑圆弧轨道最低点C水平进入R=0.32m的圆轨道，且恰好能通过圆弧最高点D，之后从E点平行于斜面MN立即滑上一端停在斜面上M点的木板上，木板长L=1.13m，质量m2=1.5kg．已知图中θ=37°，石块与木板间、木板与斜面间的动摩擦因数分别为μ1=0.5，μ2=0.8，石块视为质点，g=10m/s2，空气阻力忽略不计（sin37°=0.6，cos37°=0.8．）求：‎ ‎（1）石块在C点的速度；‎ ‎（2）石块离开木板时的速度；‎ ‎（3）石块在A′C间运动 时与斜面MN的最近距离．‎ ‎【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】（1）石块恰好过圆弧最高点D时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可求出石块到D点的速度大小．对石块从D至P的过程，运用动能定理可求出石块在C点的速度；‎ ‎（2）石块在木板上滑行时，根据木板的受力情况，分析出木板静止，由动能定理可求出石块离开木板时的速度；‎ ‎（3）运用逆向思维，将石块从A′至C的运动可逆向视为从C至A′的平抛运动，根据平抛运动的规律求解石块与斜面间的最近距离．‎ ‎【解答】解：（1）石块恰好过圆弧最高点D，设在D点时的速度为vD，则有：m1g=m1‎ 解得：vD==m/s C至D的过程，根据机械能守恒 得：‎ m1g•2R+=‎ 代入数据解得：vC=4m/s ‎（2）对木板：由于m2gsin37°+μ1m1gcos37°＜μ（m1+m2）gcos37°，可见木板不动．‎ 从D出发到石块离开木板的过程，根据动能定理得：‎ m1gR（1﹣cos37°）+m1gLsin37°﹣μ1m1gLcos37°=‎ 解得石块离开木板时的速度为：v=3m/s ‎（3）将石块从A′至C的运动可逆向视为从C至A′的平抛运动，设历时t，石块的速度与A′C连线平行，此时石块离斜面最近．设A′C连线与水平方向的夹角为α．则：‎ tanα===0.75，α=37°‎ 则石块离斜面最近时速度与水平方向的夹角为：θ=α=37°‎ 石块离A′C连线最远的距离为：Smax==0.36m 由几何关系可得，石块离MN最近的距离为：Smin=R+Rcos37°﹣Smax=0.216m 答：（1）石块在C点的速度是4m/s；‎ ‎（2）石块离开木板时的速度是3m/s；‎ ‎（3）石块在A′C间运动 时与斜面MN的最近距离是0.216m．‎ ‎【点评】本题涉及的物理过程比较复杂，要能将整个过程分解成几个简单的过程进行逐个研究，把握住石块到D点的临界速度的求法，将“小鸟”从A′至C的运动看成反向的平抛运动是解决本题的关键，要能熟练运用牛顿第二定律、动能定理进行求解．‎ ‎　‎