2019人教版高考物理一轮优练题14及答案 5页

2019 人教版高考物理一轮优练题（14）及答案 1、(2019·嘉兴一中期末)如图 6 所示，天舟一号货运飞船于 2019 年 4 月 20 日在文昌航天发 射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，4 月 25 日进入预定轨道调整，于 4 月 27 日 成功与更高轨道的天宫二号完成首次推进剂在轨补加试验．已知天舟一号在预定轨道上做匀 速圆周运动，补给前后天宫二号在轨道上均为匀速圆周运动．下列说法正确的是( ) 图 6 A．补给之前天宫二号中物体处于超重状态 B．预定轨道上的天舟一号运行的线速度小于在轨的天宫二号的线速度 C．预定轨道上的天舟一号运行的周期小于在轨的天宫二号的周期 D．补给后的天宫二号的运行速度将会大于 7.9 km/s 【答案】C ***(匀变速直线运动规律的应用)(2019·湖北武汉调研)如图 所示,一汽 车装备了具有自动刹车功能的安全系统,系统以 50 Hz 的频率监视前方的交通状况。当车速 v≤10 m/s 且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系 统就会立即自动刹车,使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下,若该车在不同路况下的自动 刹车的加速度取 4~6 m/s2 之间的某一值,则自动刹车的最长时间为( ) A. s B. s C.2.5 s D.12.5 s 答案 C 解析当车速最大 vm=10 m/s 且加速度取最小值时,自动刹车时间最长。由速度公式,v=vm-at 解得 t=2.5 s,选项 C 正确。 2、(多选)(受力分析)如图 ,一质量为 m 的滑块静止置于倾角为 30°的粗糙斜面上, 一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的 P 点,另一端系在滑块上,弹簧与斜面垂直,则( ) A.滑块不可能只受到三个力作用 B.弹簧可能处于伸长状态 C.斜面对滑块的支持力大小可能为零 D.斜面对滑块的摩擦力大小一定等于 mg 答案 BD 解析弹簧与竖直方向的夹角为 30°,所以弹簧的方向垂直于斜面,因为弹簧的形变情况未知, 所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定,所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三 个力的作用而平衡,此时弹簧弹力为零,处于原长状态,故 A 错误,B 正确;沿斜面方向,根据平衡 条件滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力 ,不为零,有摩擦力必 有弹力,所以斜面对滑块的支持力不可能为零,故 C 错误,D 正确。 3、(图象问题)(2019·河北衡水中学一调)如图,穿在水平直杆上质量为 m 的小球开始时静止。 现对小球沿杆方向施加恒力 F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力 F,且 F 的大小始终与小球的 速度成正比,即 F=kv(图中未标出)。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,小球运动过程中未从 杆上脱落,且 F0>μmg。下列关于运动中的速度—时间图象正确的是( ) 答案 C 解析小球开始重力大于竖直向上的力 F,支持力方向向上,随着速度的增大,F 增大,则支持力 减小,摩擦力减小,根据牛顿第二定律,加速度增大。然后竖直向上的力大于重力,杆对球的弹力 向下,F 增大,弹力增大,摩擦力增大,根据牛顿第二定律,加速度减小,当加速度减小到零,做匀速 直线运动。故 C 正确,A、B、D 错误。 4、(平抛运动规律的应用)如图所示,在 M 点以不同的速度分别将两小球水平抛出,两小球落在 水平地面上的 P 点、Q 点。已知 O 点是 M 点在地面上的竖直投影,OP∶PQ=1∶3,且不考虑 空气阻力的影响。下列说法中正确的是( ) A.两小球的下落时间之比为 1∶3 B.两小球的下落时间之比为 1∶4 C.两小球的初速度大小之比为 1∶3 D.两小球的初速度大小之比为 1∶4 答案 D 解析两小球做平抛运动,高度相同,则下落的时间相同,故 A、B 错误;由于两球的水平位移之比 为 1∶4,根据 v0=知,两小球的初速度大小之比为 1∶4,故 C 错误,D 正确。 5、(天体运动中的能量问题)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24 小时轨道”上绕地球运 行(即绕地球一圈需要 24 小时);然后,经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道”; 最后奔向月球。如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前 相比( ) A.卫星动能增大,引力势能减小 B.卫星动能增大,引力势能增大 C.卫星动能减小,引力势能减小 D.卫星动能减小,引力势能增大 答案 D 解析变轨后轨道半径增大,速度减小,卫星动能减小,引力势能增大,选项 D 正确。 6、(含弹簧类)(2019·黑龙江穆棱市期末)如图 所示,固定的竖直光滑长杆上套有质 量为 m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原 长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为 l,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 2l(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( ) A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了 mgl C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零 D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 答案 B 解析圆环沿杆下滑的过程中,圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒,选 项 A、D 错误;弹簧长度为 2l 时,圆环下落的高度 h= l,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势 能增加了ΔEp=mgh= mgl,选项 B 正确;圆环释放后,圆环向下先做加速运动,后做减速运动, 当速度最大时,合力为零,下滑到最大距离时,具有向上的加速度,合力不为零,选项 C 错误。 7、(多选)(碰撞模型) 带有光滑圆弧轨道、质量为 m0 的滑车静止置于光 滑水平面上,如图所示。一质量为 m 的小球以速度 v0 水平冲上滑车,当小球上滑再返回,并脱 离滑车时,以下说法可能正确的是( ) A.小球一定沿水平方向向左做平抛运动 B.小球可能沿水平方向向左做平抛运动 C.小球可能做自由落体运动 D.小球可能水平向右做平抛运动 答案 BCD 解析小球滑上滑车,又返回,到离开滑车的整个过程,相当于小球与滑车发生弹性碰撞的过程。 如果 mm0,小球离开滑车向右做平抛运动。 8、(2019·河南六市第一次联考) 库仑定律是电学中被发现的第一个定量 规律,它的发现受到万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力。 现有一质量分布均匀的星球带有大量负电荷且电荷也均匀分布,将一个带电微粒在离该星球 表面一定高度处无初速度释放,发现微粒恰好能静止。若给微粒一个如图所示的初速度,不计 阻力作用,则下列说法正确的是( ) A.微粒将做圆周运动 B.微粒将做平抛运动 C.微粒将做匀速直线运动 D.微粒将做匀变速直线运动 答案 C 解析微粒处于悬浮状态,受力平衡,说明库仑力和万有引力大小相等、方向相反,由于库仑力与 万有引力的大小都是与距离的二次方成反比,所以改变微粒的高度对库仑力和万有引力的二 力平衡没有影响,微粒将做匀速直线运动,C 正确,A、B、D 错误。 9、(U-I 图象的应用)(2019·贵州思南中学月考)如图 所示是根据某次实验 记录的数据画出的 U-I 图线,关于此图线的说法正确的是( ) A.纵轴的截距表示电源的电动势,即 E=3.0 V B.横轴的截距表示电源的短路电流,即 I 短=0.6 A C.电源的内阻 r=5 Ω D.电源的内阻 r=2.0 Ω 答案 A 解析 U-I 图象纵轴截距表示电源电动势大小,A 正确;纵轴没有从零开始,故此时横轴截距不是 短路电流,B 错;图象斜率的绝对值表示电源内阻,由题图可知内阻为 1 Ω,C、D 错。 10、(临界极值问题) 平面 OM 和平面 ON 之间的夹角为 30°,其横截 面(纸面)如图所示,平面 OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外。 一带电粒子的质量为 m,电荷量为 q(q>0)。粒子沿纸面以大小为 v 的速度从 OM 的某点向左 上方射入磁场,速度与 OM 成 30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与 ON 只有一个交点, 并从 OM 上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线 O 的距离为 ( ) A. B. C. D. 答案 D 解析粒子运动的轨迹如图: 运动半径为 r= 。由运动的对称性知,出射速度的方向与 OM 间的夹角为 30°,由图中 几何关系知 AB=r,AC=2rcos 30°= 。所以出射点到 O 点的距离为 BO= +r= ,故选项 D 正确。 11、(多选)(2019·福建永安月考)如图所示,在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环,电路接通 瞬间,下列说法正确的是( ) A.从左往右看,铜环中有逆时针方向的感应电流 B.从左往右看,铜环中有顺时针方向的感应电流 C.铜环有收缩趋势 D.铜环有扩张趋势 答案 BC 解析电路接通瞬间,螺线管中电流从无到有,螺线管内部产生向左的磁场,铜环中磁通量增大, 产生感应电流,由楞次定律可判断出从左往右看,铜环中有顺时针方向的感应电流,铜环有收 缩趋势,选项 A、D 错误,选项 B、C 正确。 12、(多选)(交变电流“四值”的计算)(2019·河南郑州一模) 边长为 l 的正方形 线框在匀强磁场 B 中以角速度ω匀速转动,产生的感应电流的最大值为 Im,设灯泡的电阻为 R, 其他电阻不计。从如图所示位置开始计时,则 ( ) A.电路中电流的最大值 Im= B.电路中电流的瞬时表达式为 i=Imsin ωt C.电流表的读数为 D.灯泡的电功率为 R 答案 AD 解析感应电动势的最大值 Em=Bl2ω,则电流的最大值 Im= ,选项 A 正确;由线圈电流 为最大值时开始计时,故电路中电流的瞬时表达式应为 i=Imcos ωt,选项 B 错误;电流表的读数 为有效值,为 I= Im,选项 C 错误;灯泡的电功率 P=I2R= R,选项 D 正确。 13、(原子的核式结构)如图 为α粒子散射实验装置示意图,α粒子打 到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中 A、B、C、D 四处位置。 则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是( ) A.1 305、25、7、1 B.202、405、625、825 C.1 202、1 010、723、203 D.1 202、1 305、723、203 答案 A 解析根据α粒子散射实验的统计结果,大多数粒子能按原来方向前进,少数粒子方向发生了偏 移,极少数粒子偏转超过 90°,甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内 A 处闪烁次数最多, 其次是 B、C、D 三处,所以选项 A 正确。