高考物理自我提升综合能力系列含答案提升练习五 12页

高考物理自我提升综合能力系列-提升练习（五）‎ 一、实验,探究题 ‎1、某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”时，将轻质弹簧竖直悬挂，弹簧下端挂一个小盘，在小盘中增添砝码，改变弹簧的弹力，通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x，实验得到了弹簧指针位置x与小盘中砝码质量m的图象如图乙所示，g取10 m/s2.回答下列问题：‎ ‎(1)某次测量如图甲所示，指针指示的刻度值为________cm.‎ ‎(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为________N/m(结果保留两位有效数字)．‎ ‎(3)另一同学在做该实验时有下列做法，其中做法错误的是(　　)‎ A．实验中未考虑小盘的重力 B．刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐 C．读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取 D．在利用xm图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线部分数据 解题思路：(1)根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数；‎ ‎(2)根据图象及胡克定律可求出对应的劲度系数；‎ ‎(3)根据实验中应注意的事项及做法分析各项的正误．‎ 本题考查了探究弹力和弹簧伸长量的关系的实验，意在考查学生的应用能力．‎ 二、选择题 ‎2、如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是 A．                                    B． ‎ C．                                    D． ‎ ‎3、已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为     ．‎ ‎（A）1:4 （B）1:2 （C）2:1 （D）4:1‎ ‎4、用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d 的均匀导体材料做成一个半径为R(r＜＜R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N 极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则 A. 此时在圆环中产生了（俯视）逆时针的感应电流 B. 此时圆环受到竖直向下的安培力作用 C. 此时圆环的加速度 D. 如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度 ‎5、如图所示，一个不带电的表面绝缘的导体P正在向带正电的小球Q缓慢靠近，但不接触，也没有发生放电现象，则下列说法中正确的是(     )‎ ‎  A．B端的感应电荷为负电荷     ‎ ‎  B．导体内场强越越大 ‎  C．C点的电势高于B点电势 ‎  D．导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在B点产生的场强 ‎6、如图所示，把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在A，B端 会分别出现电荷，则以下说法正确的是（     ）‎ A．闭合S1，有电子从枕型导体流向地 B．闭合S2，有电子从枕型导体流向地 C．闭合S1，有电子从地流向枕型导体 D．闭合S2，没有电子通过S2‎ ‎ 7、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)‎ A.               B.2‎ C.    D. ‎ ‎8、 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图1所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中(　　)‎ 图1‎ A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小 ‎9、如图所示，某同学为了找出平抛运动物体的初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D， AB：BC：CD=1：3：5．则v1、v2、v3之间的正确关系是（　　）‎ A．v1：v2：v3=3：2：1 ‎ B．v1：v2：v3=5：3：1‎ C．v1：v2：v3=6：3：2 ‎ D．v1：v2：v3=9：4：1‎ ‎10、图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力－时间图象。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m/s2。根据图象分析可知(　　)‎ 图1‎ A．人的重力为1 500 N B．c点位置人处于超重状态 C．e点位置人处于失重状态 D．d点的加速度小于f点的加速度 ‎11、如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是：      （      ）‎ A．f的方向总是指向圆心 B．圆盘匀速转动时f=0‎ C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比 D．在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比 ‎12、如图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1∶R2 = 2∶1，A、B分别是两轮边缘上的点，假设皮带不打滑，则下列说法正确的是（    ）‎ A．A、B两点的线速度之比为vA∶vB = 1∶2  ‎ B．A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB = 2∶1‎ C．A、B两点的加速度之比为aA∶aB = 1∶2  ‎ D．A、B两点的加速度之比为aA∶aB = 2∶1‎ ‎13、如图所示，水平传送带A、B两端相距s=2m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.4。工件滑上A端瞬时速度vA=5m／s，达到B端的瞬时速度设为vB，则（      ）‎ A．若传送带以4m/s顺时针转动，则vB=3m/s B．若传送带逆时针匀速转动，则vB<3m/s C．若传送带以2m/s顺时针匀速转动，则vB=3m/s D．若传送带以某一速度顺时针匀速转动，则一定vB>3m/s 三、计算题 ‎14、真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。‎ ‎（1）求油滴运动到B点时的速度。‎ ‎（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。‎ 四、综合题 ‎15、交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R.当线圈由图7中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求： （1）通过R的电荷量q为多少； （2）R上产生焦耳热QR为多少； （3）外力做的功W为多少.‎ ‎16、如图所示，ABCDEF是一边长为L的正六边形盒，各边均为绝缘板，盒外有方向垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B．在盒内有两个与AF边平行的金属板M、N，且金属板N靠近盒子的中心O点，金属板M和盒子AF边的中点均开有小孔，两小孔与O点在同一直线上．现在O点静止放置一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计粒子的重力）．‎ ‎（1）如果在金属板N、M间加上电压UNM=U0时，粒子从AF边小孔射出后直接打在A点，试求电压U0的大小．‎ ‎（2）如果改变金属板N、M间所加电压，试判断粒子从AF边小孔射出后能否直接打在C点．若不能，说明理由；若能，请求出此时电压UNM的大小．‎ ‎（3）如果给金属板N、M间加一合适的电压，粒子从AF边小孔射出后恰好能以最短时间回到该小孔（粒子打在盒子各边时都不损失动能），试求最短时间．‎ ‎17、如图所示，四分之一圆轨道与水平轨道相切，它们与另一水平轨道在同一竖直面内，圆轨道的半径R=0.45m，水平轨道长=3m, 与均光滑。一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2,与CD间的动摩擦因数=0.4。‎ ‎（取g=10m/）求 ‎（1）恒力F的作用时间t。‎ ‎（2）与的高度差h。 ‎ ‎18、如图所示,AB为竖直墙壁，A点和P点在同一水平面上。空间存在着竖直方向的匀强电场。将一带电小球从P点以速度v向A抛出，结果打在墙上的C处。若撤去电场，将小球从P点以初速v/2向A抛出，也正好打在墙上的C点。求：‎ ‎（1）第一次抛出后小球所受电场力和重力之比 ‎（2）小球两次到达C点时速度之比 ‎19、如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m，现将一质量m=0．2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出（g取10m／s2）求：  ‎ ‎   （1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功；‎ ‎   （2）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；  ‎ ‎   （3）小滑块着地时的速度大小。‎ 参考答案 一、实验,探究题 ‎1、(1)18.00　(2)30　(3)C 解析：(1)由图中的示数可读出为18.00 cm.(2)由胡克定律有：F＝mg＝kx，再结合图象得：＝ m/kg＝ m/kg，得该弹簧的劲度系数为30 N/m.(3)由表达式可知，实验中未考虑小盘的重力及刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐，只是图象的截距不同，由于是通过斜率求解，结果不影响，选项A、B做法可行；读取指针指示的刻度值时，选择弹簧指针上下运动最快的位置读取，并不是实际的读数，影响实验数据的测量，选项C做法错误；利用xm图线计算弹簧的劲度系数时，为了较好地处理数据，应舍弃图中曲线部分数据，选项D做法正确．综上本题选C.‎ 二、选择题 ‎2、B ‎【解析】由题意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以，故B正确；ACD错误。‎ ‎【考点定位】带电粒子在复合场中的运动 ‎【名师点睛】三种场力同时存在，做匀速圆周运动的条件是mag=qE，两个匀速直线运动，合外力为零，重点是洛伦兹力的方向判断。‎ ‎3、B  ‎ ‎4、D ‎【解析】由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端电流方向向外，则有（俯视）顺时针的感应电流，故A错误；根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故B错误；圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，产生的感应电动势E=Blv=B•2πRv，圆环的电阻为： ，电流为：，圆环所受的安培力大小为F=BI•2πR，由牛顿第二定律得： ，其中质量为：联立以上解得：，故C错误；当圆环做匀速运动时，安培力与重力相等速度最大，即有mg=F，可得：，解得：，故D正确。所以D正确，ABC错误。‎ ‎5、D ‎ ‎6、C ‎ ‎7、C ‎8、A　【解析】作出结点O的受力分析矢量图(动态)，可知F与T的变化情况如图所示， 可得：F逐渐变大，T逐渐变大，故A正确．‎ ‎9、C ‎【名师解析】据题知小球被抛出后都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 h=gt2，‎ 解得：t=‎ 因为hAB：hAC：hAD=1：4：9‎ 所以三次小球运动的时间比为：‎ t1：t2：t3=：： =1：2：3，‎ 小球的水平位移相等，由v=可得，速度之比为：‎ v1：v2：v3=：： =6：3：2； ‎ ‎10、　B 解析　由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N，质量m＝50 kg，b点位置人处于失重状态，c、d、e点位置人处于超重状态，选项A、C错误，B正确；d点位置传感器对人的支持力F最大，为1 500 N，由F－mg＝ma可知，d点的加速度ad＝20 m/s2，f点位置传感器对人的支持力为0 N，由F－mg＝ma可知，f点的加速度af＝－10 m/s2，故d点的加速度大于f点的加速度，选项D错误。‎ ‎11、C ‎【解析】‎ ‎12、C ‎ ‎13、C ‎ 三、计算题 ‎14、（1）设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为整。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足 油滴在时刻t1的速度为 电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足 油滴在时刻t2=2t1的速度为 由①②③④式得 ‎（2）由题意，在t=0时刻前有 油滴从t=0到时刻t1的位移为 油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为 由题给条件有⑨‎ 式中h是B、A两点之间的距离。‎ 若B点在A点之上，依题意有 由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 为使，应有 即当⑬‎ 或⑭‎ 才是可能的：条件⑬式和⑭式分别对应于和两种情形。‎ 若B在A点之下，依题意有 由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 为使，应有 即 另一解为负，不符合题意，已舍去。‎ 四、综合题 ‎ 15、‎ 由实线位置转动90°过程中磁通量的变化为ΔΦ=BS 经历的时间为   通过R的电荷量 R上产生电热为   QR=I2Rt=‎ 根据能量转化守恒，外力做的功等于线圈消耗的电能 ‎ 【试题分析】‎ ‎16、解：（1）依题意，R=L/4，由qvB=mv2/R，qU0=，解得U0=‎ ‎（2）设AF中点为G，连接GC，作其垂直平分线，与AF延长线交点即为圆心 由相似三角形得R′=O′G=13L/4，qvB=mv2/R′，q=，∴UNM=‎ ‎（3）由于粒子在磁场中运动周期T=，T与速率无关粒子撞击BC中点和DE中点后回到G，用时最短圆周半径R″=3L/2，得到最短时间t==‎ ‎17、‎ 该滑块的质量为，运动到点的速度为，由动能定理得 设滑块由点运动到点的时间为，由运动学公式得 设滑块做平抛运动的时间为，则 由平抛规律得 联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式，代入数据得 ‎18、解：（1）设AC=h、电场力为FQ，根据牛顿第二定律得：FQ+mg=ma  ①‎ 第一次抛出时，     …………②  (1分 )‎ 第二次抛出时，     …………③ (1分 )‎ 由②、③两式得a=4g      …………④ (1分 )‎ 所以，FQ：G=3:1          …………⑤ (1分 )‎ ‎（2）第一次抛出打在C点的竖直分速度 …………⑥ (1分 )‎ 第二次抛出打在C点的竖直分速度…………⑦ (1分 )‎ 第一次抛出打在C点的速度…………⑧ (1分 )‎ 第二次抛出打在C点的速度…………⑨ (1分 )‎ 所以   v1：v2=2：1…………⑩ (1分 ) ‎ ‎19、‎