2019人教版高考物理一轮基础习题4及答案 5页

2019 人教版高考物理一轮基础习题（4）及答案 一、选择题 1、如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B1,P 为 磁场边界上的一点。相同的带正电荷粒子,以相同的速率从 P 点射入磁场区域, 速度方向沿位于纸面内的各个方向,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一 段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。若将磁感应强度的大小变为 B2,结果相应的 弧长变为圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则 等于 ( ) A. B. C. D. 【解析】选 C。设圆形区域的半径为 r。当磁感应强度为 B1 时,从 P 点射入的粒 子与磁场边界的最远交点为 M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点, ∠POM=120°,如图所示: 由几何关系得 sin60°=,解得 R= r。磁感应强度为 B2 时,从 P 点射入的粒子与 磁场边界的最远交点为 N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点, ∠PON=90°,如图所示: 所以粒子做圆周运动的半径为 R′= r。对带电粒子由牛顿第二定律得 qvB=m , 解得 B= ,由于 v、m、q 相等,则得 = = ,选项 C 正确。 2、如图 2 所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由 A 点开始运动，经过半个圆周到达 B 点，下列说法正确的是( ) 图 2 A．人从 A 到 B 的平均速度方向沿 B 点的切线方向 B．人从 A 到 B 的平均速度方向由 A 指向 B C．人在 B 点的瞬时速度方向由 A 指向 B D．人所经过的位移大小为圆周长的一半 【答案】B 【解析】人从 A 到 B 的位移方向由 A 指向 B，故平均速度方向由 A 指向 B，故选项 A 错误， B 正确；瞬时速度沿轨迹的切线方向，故人在 B 点的瞬时速度方向沿 B 点的切线方向，故 选项 C 错误；人经过的位移大小为 A、B 间的直线长度，故为直径长度，选项 D 错误． 3、A、B 为两等量异号点电荷,图中水平虚线为 A、B 连线的中垂线。现将另两个 等量异号的检验电荷 a、b 用绝缘细杆连接后,从离 A、B 无穷远处沿中垂线平移 到 A、B 的连线上,平移过程中两检验电荷始终关于中垂线对称。若规定离 A、B 无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是 ( ) A.在 A、B 连线上 a 所处的位置的电势φa<0 B.a、b 整体在 A、B 连线处具有的电势能 Ep=0 C.整个移动过程中,静电力对 a 做正功 D.整个移动过程中,静电力对 b 做负功 【解析】选 D。平移过程中,a 或者 b 处于等量异种点电荷的电场中,根据等量异 种点电荷产生的电场的电场线的分布特点,a 和 b 受到的电场力的方向均有沿水 平方向向右的分量,所以平移过程中,电场力对它们都做负功,它们的电势能都要 增加,在 A、B 连线上,Ep>0,选项 D 正确,B、C 错误。等量异种点电荷的中垂线上 电势为零,而 AB 连线上,电场强度方向由 A 指向 B,所以φA>0,选项 A 错误。 4、一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第 1 s 内和第 2 s 内位移大小依次为 9 m 和 7 m.则刹车后 6 s 内的位移是( ) A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m 【答案】C 【解析】由Δx＝9 m－7 m＝2 m 可知，汽车在第 3 s、第 4 s、第 5 s 内的位移分别为 5 m、3 m、1 m，汽车在第 5 s 末的速度为零，故刹车后 6 s 内的位移等于前 5 s 内的位移，大小为 9 m＋7 m＋5 m＋3 m＋1 m＝25 m，故 C 正确. 5、一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道,小球先进入圆轨道 1,再进 入圆轨道 2,圆轨道 1 的半径为 R,圆轨道 2 的半径是轨道 1 的 1.8 倍,小球的质量 为 m,若小球恰好能通过轨道 2 的最高点 B,则小球在轨道 1 上经过 A 处时对轨道 的压力为 ( ) A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg 【解析】选 C。小球恰好能通过轨道 2 的最高点 B 时,有 mg= ,小球在轨道 1 上经过 A 处时,有 F+mg= ,根据动能定理,有 1.6mgR=m -m ,解得 F=4mg,C 项正确。 6、(多选)如图 7 所示，将两相同的木块 a、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧 连接，两侧用细绳固定于墙壁.开始时 a、b 均静止.弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受的摩擦力 Ffa≠0，b 所受的摩擦力 Ffb＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( ) 图 7 A.Ffa 大小不变 B.Ffa 方向改变 C.Ffb 仍然为零 D.Ffb 方向向右 【答案】AD 【解析】剪断右侧细绳瞬间，b 木块仍受弹簧向左的拉力，故此时 Ffb 不等于零，其方向水 平向右，与弹簧拉力方向相反.a 木块在剪断细绳瞬间与剪断前受力情况没有发生变化，故 Ffa 的大小、方向均没有变化.选项 A、D 正确. 7、(多选)(2019·江苏高考)如图所示,三个小球 A、B、C 的质量均为 m,A 与 B、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为 L,B、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧 处于原长。现 A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由 60°变为 120°,A、 B、C 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为 g。 则此下降过程中 ( ) A.A 的动能达到最大前,B 受到地面的支持力小于 mg B.A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于 mg C.弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下 D.弹簧的弹性势能最大值为 mgL 【解析】选 A、B。A 下落过程,先加速后减速,当 A 速度最大时,加速度为 0,ABC 整体受力平衡,B 受到地面的支持力等于 mg,B 项正确;A 的动能达到最大前,做加 速度减小的加速运动,加速度方向竖直向下,处于失重状态,对 ABC 整体分析可 知,B 受到地面的支持力小于 mg,A 项正确;A 末段减速向下,直至最低处其速度为 0,弹簧形变最大,弹性势能最大,A 的加速度竖直向上,C 项错误;对整个系统由机 械能守恒:Ep=mgLsin60°-mgLsin30°= mgL,D 项错误。 8、如图 7 所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成 60°角的力 F1 拉物块时， 物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成 30°角的力 F2 推物块时，物块仍做匀速直线运动. 若 F1 和 F2 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( ) 图 7 A.－1 B.2－ C. 3 2－ 1 2 D.1－ 3 2 【答案】B 9、(2019·成都一模)如图所示,ABCD 是固定在地面上,由同种金属细杆制成的正 方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A、B、C、D 四点在同一竖直面内,BC、 CD 边与水平面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属杆上的小环从 A 点无初 速度释放。若小环从 A 经 B 滑到 C 点,摩擦力对小环做功为 W1,重力的冲量为 I1, 若小环从 A 经 D 滑到 C 点,摩擦力对小环做功为 W2,重力的冲量为 I2。则 ( ) A.W1>W2 B.W1=W2 C.I1>I2 D.I1=I2 【解析】选 B、C。设正方形的边长为 l,经 AB 段和 CD 段摩擦力做负功,大小为μ mglcosβ,经 BC 段和 AD 段摩擦力做负功,大小为μmglcosα,W1=W2,选项 A 错误、B 正确;小环从 A 经 B 滑到 C 点和从 A 经 D 滑到 C 点过程中路程相等,到达 C 点时速 度大小相等。设 AB 段加速度为 a1,a1=gsinβ-μgcosβ,AD 段加速度为 a2,a2=gsin α-μgcosα,则 a1vB,所以 AD 段的平均速度大于 AB 段的平均速度,CD 段的平均速度大于 BC 段的平均速度,小 环从 A 经 B 滑到 C 点所用时间大于从 A 经 D 滑到 C 点所用的时间,根据 I=mgt,I1>I2, 选项 C 正确、D 错误。 10、如图 4 所示为杂技“顶竿”表演，一个站在地上，肩上扛一质量为 M 的竖直竹竿， 竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑，求竿对“底人”的压力大小.(空气阻力不计) 图 4 【答案】(M＋m)g－ma 二、非选择题 如图所示,在竖直面内有一个光滑曲面,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑 圆弧形轨道的最底端相切,并平滑连接。A、B 两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接 在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从曲面上的某一高 度 P 点处由静止滑下,当两滑块刚滑入圆弧形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然 断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块 A 沿圆弧形轨道运动恰能通过圆 弧形轨道的最高点,后面的滑块 B 恰能返回到 P 点。已知圆弧形轨道的半径 R=0.72m,滑块 A的质量 mA=0.4kg,滑块 B 的质量 mB=0.1kg,重力加速度 g取 10m/s2, 空气阻力可忽略不计。求: (1)滑块 A 运动到圆弧形轨道最高点时速度的大小。 (2)两滑块开始下滑时距圆弧形轨道底端的高度 h。 (3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。 【解析】(1)设滑块 A 恰能通过圆弧形轨道最高点时的速度大小为 v2,根据牛顿第 二定律有 mAg=mA ,解得 v2= m/s。 (2)设滑块 A 在圆弧形轨道最低点被弹开时的速度大小为 v1,对滑块 A 从圆弧形轨 道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有 mA =mAg·2R+mA ,解 得:v1=6m/s,设滑块 A 和 B 运动到圆弧形轨道最低点时速度大小为 v0,对滑块 A 和 B 下滑到圆弧形轨道最低点的过程,根据动能定理,有 (mA+mB)gh= (mA+mB) , 同理滑块 B 在圆弧形轨道最低点被弹开时的速度大小也为 v0,弹簧将两滑块弹开 的过程,A、B 两滑块所组成的系统水平方向动量守恒, (mA+mB)v0=mAv1-mBv0 解得:h=0.8 m (3)设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为 Ep,对弹开两滑块的过程,根 据机械能守恒定律,有 (mA+mB) +Ep=mA +mB 解得:Ep=4J 答案:(1) m/s (2)0.8m (3)4J