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- 2021-05-13 发布
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2019人教版高考物理一轮选习练题(6)及答案
一、选择题
1、某人驾车从“浙江省余姚中学”开往“浙江大学紫荆港校区”,导航地图如图所示,则以下说法错误的是
A. 研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B. “常规路线”中的“121.0km”是指位移大小
C. 图中显示的“1小时41分钟”是指时间间隔
D. 高速公路某处路边竖有限速标志110km,指的是车辆行驶在该路段过程中,瞬时速度不能超过110km/h
【来源】浙江省余姚中学2019届高三选考科目模拟卷(一)物理试题
【答案】 B
链接---如图(甲)所示,两平行正对的金属板A,B间加有如图(乙)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带负电粒子被固定在两板的正中间P处.若在t=0时刻释放该粒子,则( C )
A.该粒子一直向B板运动
B.该粒子时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上
C.该粒子一直向A板运动
D.该粒子时而向A板运动,时而向B板运动,最后打在A板上
解析:粒子带负电,t=0时刻,UAB>0,电场强度方向向右,粒子受电场力向左,所以粒子先向左加速再向左减速,以后沿同一方向重复这种运动,直到碰到A板,故选项C正确.
2、(2019·安徽省淮北市第一中学高三上学期第四次模拟考试)如图所示,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1
B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2∶1
C.小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4∶1
D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1∶1
解析:选D.因为两球下落的高度之比为2∶1,根据h=gt2得,t=,高度之比为2∶1,则时间之比为∶1,故A错误.两球的水平位移之比为2∶1
,时间之比为∶1,根据v0=知,初速度之比为∶1,故B错误.根据动能定理可知,到达斜面底端时的动能之比Eka∶Ekb=∶=2∶1,故C错误.小球落在斜面上,速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,因为位移与水平方向的夹角相等,则速度与水平方向的夹角相等,到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等,故D正确.故选D.
3、在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点,其速率为v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速度成正比,则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是( )
【答案】A
【解析】小球上升过程中,由牛顿第二定律有mg+kv=ma,故随速度的减小,加速度逐渐减小,v—t图象的切线斜率逐渐减小;小球下降过程中,由牛顿第二定律有mg-kv=ma,则随速度逐渐增大,加速度逐渐减小,v—t图象的切线斜率逐渐减小;由于有阻力作用,故回到地面的速度将小于初速度v0,选项A正确。
4、(多选)如图所示,一带负电的小金属环套在粗糙绝缘细杆AB上,杆与水平面夹角为θ,杆的下方O点处固定一带正电的点电荷,OA=OB现使小环以初速度v0,从A点沿杆上滑,到达B点时速度为零,小环滑回A点时速度为v,下列说法正确的是( )
A.小环上滑过程中先匀加速再匀减速
B.小环上滑时间小于下滑时间
C.小环下滑过程中,减少的重力势能等于摩擦产生的内能
D.从A点出发到再回到A点的过程,小环克服摩擦力做的功等于小环损失的动能
解析:选BD.因小环在运动过程中受到的库仑力是变力,对其受力分析可知,小环在上滑过程中的加速度是变化的,并不是匀变速运动,选项A错误;由于上滑时的平均加速度大于下滑时的平均加速度,由运动学公式定性分析可知,小环上滑时间小于下滑时间,选项B正确;由功能关系可知,小环下滑过程中,减少的重力势能等于其在A点的动能和克服摩擦力做的功之和,选项C错误;小环从A点到再次回到A点过程中,电场力做功为零,重力做功为零,故小环克服摩擦力做的功等于小环损失的动能,选项D正确.
5、如图所示,在水平线OO′某竖直平面内,距地面高度为h,一条长为L(L<h)的轻绳两端分别系小球A和B,小球A在水平线OO′上,竖直向上的外力作用在A上,A和B都处于静止状态。现从OO′上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B等高位置时,从OO′上静止释放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方。则下列说法正确的是( )
A. 小球1将与小球B同时落地
B. 在小球B下落过程中,轻绳对B的拉力竖直向上
C. h越大,小球A与小球B的落地时间差越大
D. 在小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增大而增大
【来源】【全国百强校】江西师范大学附属中学2019届高三最后一卷理科综合物理试题
【答案】 D
【点睛】小球1、2以及AB两球均做自由落体运动,由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式即可正确解答.
链接---(2019·四川成都模拟)如图所示,水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨,导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,铜棒a,b的长度均等于两导轨的间距、电阻均为R、质量均为m,铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好.现给铜棒a一个平行导轨向右的瞬时冲量I,关于此后的过程,下列说法正确的是( B )
A.回路中的最大电流为
B.铜棒b的最大加速度为
C.铜棒b获得的最大速度为
D.回路中产生的总焦耳热为
解析:由题意知a获得冲量时速度最大,根据动量定理可得,a获得的速度va=,此后a在安培力作用下做减速运动,b在安培力作用下做加速运动,回路中产生的电动势E=BL(va-vb),可知a刚获得动量时回路中产生的感应电流最大,即Im==,故A错误;b所受最大安培力Fm=BImL=,根据牛顿第二定律知,b棒所产生的最大加速度am==
,故B正确;由题意知,a棒做减速运动,b棒做加速运动,当a,b速度相等时,回路中没有感应电流,两棒同时向右匀速直线运动,根据动量守恒定律得,mva=2mv,a,b棒的共同速度v=,此速度亦为b棒的最大速度,故C错误;根据系统能量守恒可得,m=(m+m)v2+Q,则回路中产生的总焦耳热Q=,故D错误.
6、(2019·湖南常德模拟)如图所示,有一个等腰三角形磁场区域,底边长为2L,高为L,左半边的磁场方向垂直纸面向外,右半边的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,取Im=,则表示线框中电流i随bc的位置坐标x变化的图像正确的是( C )
解析:线框bc边在0~L过程中无感应电流,在L~2L过程中切割磁感线的有效长度线性增大,由右手定则判断感应电流沿a→b→c→d→a方向的正方向,由I=可知,感应电流大小逐渐增大;线框bc边在2L~3L过程中,ad边和bc边都有部分切割磁感线,等效切割的有效长度不变,产生的感应电流大小不变,方向为负方向;线框bc边在3L~4L过程中,ad边切割磁感线的有效长度线性减小,产生的感应电流大小逐渐减小,方向为正方向,故C正确.
7、(2019·深圳市二模)(多选)如图所示,单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直,线框电阻不计,线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动,理想变压器匝数比为n1∶n2.开关S断开时,额定功率为P的灯泡L1正常发光,电流表示数为I,电流表内阻不计,下列说法正确的是( )
A.线框中产生的电流为正弦式交变电流
B.线框从图中位置转过时,感应电动势瞬时值为
C.灯泡L1的额定电压等于
D.如果闭合开关S,则电流表示数变大
解析:选ABD.根据产生交变电流的条件,A正确;转过
时,感应电动势的瞬时值应为Em,正好是有效值的大小,B正确;C中灯泡L1的额定电压应为,C错误;开关S闭合,并联L2后负载总电阻减小,U2不变,I2增大,I1也增大,D正确.
8、如图所示,平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略.一带负电油滴被固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法中正确的是( )
A.平行板电容器的电容将变小
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减少
D.若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变
【答案】ACD
到上极板的距离,又因为油滴带负电,所以其电势能将减少,选项C正确;若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则电容器的电荷量Q不变,极板间距d变大,根据Q=CU,E=和C=可知E∝,可见,极板间电场强度E不变,所以带电油滴所受电场力不变,选项D正确.
二、非选择题
在真空中,边长为3L的正方形区域ABCD分成相等的三部分,左右两侧为匀强磁场,中间区域为匀强电场,如图所示.左侧磁场的磁感应强度大小为B1=,方向垂直纸面向外;右侧磁场的磁感应强度大小为B2=,方向垂直于纸面向里;中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行.一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速,加速电压为U,加速后粒子从a点进入左侧磁场,又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入中间区域的电场中,不计粒子重力.
(1)求a点到A点的距离.
(2)电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘CC1间离开?
(3)改变中间区域的电场方向和场强大小,粒子可从D点射出,求粒子在左右两侧磁场中运动的总时间.
解析:(1)粒子在金属板间加速时,有
qU=mv2 ①
粒子在左侧磁场中运动时,如图甲所示,有
qvB1=m ②
sin α= ③
a点到A点的距离x=-R1(1-cos α) ④
联立解得x=L
(2)如图甲所示,粒子在右侧磁场中以半径为Rn和Rm的两轨迹为临界轨迹从上边缘CC1离开磁场时,有Rn=L ⑤
Rm=L ⑥
又qvnB2=m ⑦
qvmB2=m ⑧
粒子在中间电场运动时,有
qEnL=mv-mv2 ⑨
qEmL=mv-mv2 ⑩
联立解得En=,Em=
电场强度的取值范围为<E<.
(3)粒子在左右磁场中运动,T1= ⑪
T2= ⑫
必须改变中间区域的电场方向并取定电场E的某一恰当确定数值,粒子才能沿如图乙所示的轨迹从D点射出
由①~③式可得:α=60°,有t=+ ⑬
联立⑪⑫⑬并代入数据解得t= .
答案:(1)L (2)<E< (3)