人教物理2019高考物理一轮训练选非选1含答案 5页

人教物理2019高考物理一轮训练选：非选（1）含答案 ‎1、如图所示,一质量为mB=2 kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角θ=37°。一质量也为mA=2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端x0=8 m处静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出。已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为μ1=0.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.2,sin θ=0.6,cos θ=0.8,g取10 m/s2,物块A可看作质点。求:‎ ‎(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?‎ ‎(2)物块A从刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间?‎ ‎(3)木板B有多长?‎ 答案(1)8 m/s　(2)t2=2 s　(3)L=8 m 解析(1)物块A从斜面滑下的加速度为a1,则mAgsin θ-μ1mAgcos θ=mAa1‎ 解得a1=4 m/s2‎ 物块A滑到木板B上的速度为 v1= m/s=8 m/s ‎(2)物块A在木板B上滑动时,它们在水平方向上的受力大小相等,质量也相等,故它们的加速度大小相等,数值为a2==μ2g=2 m/s2‎ 设木板B的长度为L,二者最终的共同速度为v2,‎ 对物块A有v2=v1-a2t2,xA=v1t2-a2‎ 对木板B有v2=a2t2,xB=a2‎ 位移关系xA-xB=L 联立解得相对滑行的时间和木板B的长度分别为t2=2 s,L=8 m ‎2、如图所示,一水平的足够长的浅色长传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面。传送带上左端放置一质量为m=1 kg的煤块(视为质点),煤块与传送带及煤块与平板上表面之间的动摩擦因数为均为μ1=0.1。初始时,传送带与煤块及平板都是静止的。现让传送带以恒定的向右加速度a=3 m/s2开始运动,当其速度达到v=1.5 m/s后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,随后,在平稳滑上右端平板上的同时,在平板右侧施加一个水平恒力F=17 N,F作用了0.5 s 时煤块与平板速度恰相等,此时刻撤去F。最终煤块没有从平板上滑下,已知平板质量M=4 kg(重力加速度g取10 m/s2),求:‎ ‎(1)传送带上黑色痕迹的长度;‎ ‎(2)有F作用期间平板的加速度大小;‎ ‎(3)平板上表面至少多长(计算结果保留两位有效数字)。‎ 答案(1)Δs=0.75 m　(2)a2=2 m/s2　(3)L=0.65 m 解析(1)煤块在传送带上发生相对运动时,加速度a1==μ1g,解得a1=1 m/s2,向右;‎ 设经过时间t1,传送带达到速度v,经过时间t2,煤块速度达到v,即v=a1t1=a2t2,解得t1=2.5 s,t2=7.5 s 传送带发生的位移s=+v(t2-t1)‎ 煤块发生的位移s'=‎ 黑色痕迹长度即传送带与煤块发生的位移之差,即Δs=0.75 m ‎(2)煤块滑上平板时的速度为v0=1.5 m/s,加速度为a1==μ1g(向左),‎ 经过t0=0.5 s时速度v=v0-a1t0=1.0 m/s,‎ 平板的加速度大小a2,则由v=a2t0=1.0 m/s得a2=2 m/s2‎ ‎(3)设平板与地面间动摩擦因数为μ2,由a2=2 m/s2且Ma2=(F+μ1mg)-μ2(mg+Mg),解得μ2=0.2,‎ 由于μ2>μ1,共速后煤块将仍以加速度大小a1==μ1g匀减速,直到停止,而平板以加速度a3匀减速运动,Ma3=μ1mg-μ2(mg+Mg),得a3=-2.25 m/s2,用时t3= s 所以,全程平板的位移为s板= m 煤块的位移s煤= m,‎ 平板车的长度即煤块与平板的位移之差,L=s煤-s板=0.65 m ‎3、如图所示,上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,上轨道可上下平移,在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:‎ ‎(1)B球进入水平轨道后将做　　　　运动;改变上轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)某次实验恰按图示位置释放两个小球,两个小球相碰的位置在水平轨道上的P点处,已知固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为9 cm,则可计算出A球刚达P 点时的速度大小为　　　　 m/s。(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字) ‎ 答案(1)匀速(直线)　A球(或平抛运动)的水平分运动是匀速直线运动　(2)4.5‎ 解析(1)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球A做平抛运动,小球B做匀速直线运动,当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。‎ ‎(2)物体平抛运动因此有:‎ 竖直方向:h=9L=gt2,vy=gt 水平方向:9L=v0t A到达P点的速度为v=‎ 将L=9 cm=0.09 m代入,解得v=4.5 m/s ‎4、如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求:‎ ‎(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;‎ ‎(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。‎ 答案(1)　(2)B0lv0(t-t0)+ktS　(B0lv0+kS)‎ 解析(1)在金属棒未越过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为Φ=ktS ①‎ 设在从t时刻到t+Δt的时间间隔内,回路磁通量的变化量为ΔΦ,流过电阻R的电荷量为Δq。由法拉第电磁感应定律有 ε=- ②‎ 由欧姆定律有i= ③‎ 由电流的定义有i= ④‎ 联立①②③④式得|Δq|=Δt ⑤‎ 由⑤式得,在t=0到t=t0的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|= ⑥‎ ‎(2)当t>t0时,金属棒已越过MN。由于金属棒在MN右侧做匀速运动,有f=F ⑦‎ 式中,f是外加水平恒力,F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I,F的大小为F=B0lI ⑧‎ 此时金属棒与MN之间的距离为s=v0(t-t0) ⑨‎ 匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ'=B0ls ‎ 回路的总磁通量为Φt=Φ+Φ' ‎ 式中,Φ仍如①式所示。由①⑨式得,在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量为Φt=B0lv0(t-t0)+ktS ‎ 在t到t+Δt的时间间隔内,总磁通量的改变ΔΦt为 ΔΦt=(B0lv0+kS)Δt ‎ 由法拉第电磁感应定律得,回路感应电动势的大小为 εt=|| ‎ 由欧姆定律有I= ‎ 联立⑦⑧式得f=(B0lv0+kS)。 ‎ ‎5、(2019·四川雅安模拟)如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为m0,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡时汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,不计汽缸内气体的重力和活塞与汽缸壁间的摩擦,求开始时汽缸内封闭气体的压强和刚提离地面时封闭气体的压强。‎ 答案p0+　p0-‎ 解析设开始时封闭气体压强为p1,开始时由于活塞处于静止,由平衡条件可得p0S+mg=p1S,则p1=p0+当汽缸刚提离地面时汽缸处于静止状态,汽缸与地面间无作用力,设此时封闭气体压强为p2,因此由平衡条件可得p2S+m0g=p0S 则p2=p0-。‎ ‎6、(2019·福建南安市期中)交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动。一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S=0.05 m2,线圈转动的频率为50‎ ‎ Hz,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B= T。为了用此发电机所发出的交变电流带动两个标有“220 V　11 kW”的电机正常工作,需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器,电路图如图所示。求:‎ ‎(1)发电机的输出电压;‎ ‎(2)变压器原、副线圈的匝数比;‎ ‎(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数。‎ 答案(1)1 100 V　(2)5∶1　(3)20 A 解析(1)矩形线圈转动,产生的感应电动势的最大值 Em=NBSω=1 100 V 发电机的输出电压的有效值U1==1 100 V。‎ ‎(2)。‎ ‎(3)根据P入=P出=2.2×104 W 又P入=U1I1‎ 解得I1=20 A。‎