2019人教版高考物理一轮基础习题5及答案 6页

2019 人教版高考物理一轮基础习题（5）及答案 一、选择题 1、(多选)如图所示,真空中 xOy 平面内有一束宽度为 d 的带正电粒子束沿 x 轴正 向运动,所有粒子为同种粒子,速度大小相等,在第一象限内有一方向垂直 xOy 平 面的有界匀强磁场区(图中未画出),所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于 x 轴 上的 a 点。下列说法中正确的是 ( ) 导学号 49294172 A.磁场方向一定是垂直 xOy 平面向里 B.所有粒子通过磁场区的时间相同 C.所有粒子在磁场区运动的半径相等 D.磁场区边界可能是圆 【解题指导】 (1)磁场的方向可由带电粒子的受力方向判断。 (2)粒子在磁场中的运动时间与圆心角有关。 (3)带电粒子进入磁场的位置为一圆弧,且圆弧的半径与粒子在磁场中的轨迹半 径相同。 【解析】选 C、D。 由题意可知,正粒子经磁场偏转,都集中于一点 a,根据左手定则,磁场的方向垂 直 xOy 平面向外,故 A 错误;由洛伦兹力提供向心力,可得 T= ,而运动的时间 还与圆心角有关,因此粒子的运动时间不等,故 B 错误;由洛伦兹力提供向心力, 可得R= ,由于是同种粒子,且速度大小相等,所以它们的运动半径相等,故C 正 确;所有带电粒子通过磁场偏转后都会聚于 x 轴上的a 点,因此磁场区边界可能是 圆,也可能是圆弧,故 D 正确。 2、物体沿一条直线运动，下列说法正确的是( ) A．物体在某时刻的速度为 3 m/s，则物体在 1 s 内一定运动了 3 m B．物体在 1 s 内的平均速度是 3 m/s，则物体在这 1 s 内的位移一定是 3 m C．物体在某段时间内的平均速度是 3 m/s，则物体在任 1 s 内的位移一定是 3 m D．物体在某段时间内的平均速率是 3 m/s，则物体在任 1 s 内的路程一定是 3 m 【答案】B 3、(多选)如图所示,在空间存在平行于 xOy 平面的匀强电场,一簇质子(重力及质 子间作用力均不计)从 P 点出发,可以到达以原点 O 为圆心、R=10cm 为半径的圆 上任意位置,其中质子到达 A 点时动能增加量最大,最大动能增量为 32eV,A 点是 圆与 x 轴正半轴的交点。已知∠OAP=37°且 A 点电势为零,图中 B 点为圆周与 y 轴负半轴的交点,PA=PB,则下列说法正确的是 ( ) 世纪金榜导学号 49294167 A.该匀强电场的电场强度方向一定沿 y 轴负方向 B.该匀强电场的电场强度大小为 250V/m C.匀强电场中 P、B 两点间的电势差为 32V D.质子从 P 点到 B 点过程中电势能减小 24eV 【解析】选 B、D。因质子从 P 点到 A 点时动能增量最大,所以等势线在 A 点必与 圆相切(否则一定还可以在圆周上找到比 A 点电势低的点,质子到达该点时动能 增量将大于到达 A 点时的动能增量),即等势线与 y 轴平行,又由质子从 P 点到 A 点电场力做正功,所以电场强度方向必沿 x 轴正方向,A 项错误;由 W=qU=ΔEk 知 UPA=32V,由题图知 PA=2Rcos37°=0.16m,所以 E= =250V/m,B 项正确; 又因 UPB=E·PB·sin37°=24V,C 项错误;质子从 P 点到 B 点过程中电场力做正功, 其大小为 W′=qUPB=24eV,D 项正确。 4、(2019·河南信阳调研)在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时，以路段的起点作 为 x 轴的原点，通过传感器发现汽车刹车后的坐标 x 与时间 t 的关系满足 x＝30t－5t2(m)， 下列说法正确的是( ) A.汽车刹车过程的初速度大小为 30 m/s，加速度大小为 10 m/s2 B.汽车刹车过程的初速度大小为 30 m/s，加速度大小为 5 m/s2 C.汽车刹车过程的初速度大小为 60 m/s，加速度大小为 5 m/s2 D.汽车刹车过程的初速度大小为 60 m/s，加速度大小为 2.5 m/s2 【答案】A 【解析】根据汽车刹车后的坐标 x 与时间 t 的关系 x＝30t－5t2(m)，对比匀变速直线运动的 规律 x＝v0t＋1 2at2，可知汽车刹车过程的初速度大小为 30 m/s，加速度大小为 10 m/s2，故选 A. 5、(多选)如图所示,M 为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块,abcd 为半径是 R 的光滑圆弧形轨道,a 为轨道的最高点,地面水平且有一定长度。今将质量为 m 的 小球在 d 点的正上方高为 h 处由静止释放,让其自由下落到 d 处切入轨道内运动, 不计空气阻力,则 ( ) A.只要 h 大于 R,释放后小球就能通过 a 点 B.只要改变 h 的大小,就能使小球通过 a 点后,既可能落回轨道内,又可能落到 de 面上 C.无论怎样改变 h 的大小,都不可能使小球通过 a 点后落回轨道内 D.调节 h 的大小,可以使小球飞出 de 面之外(即 e 的右侧) 【解析】选 C、D。小球恰能通过 a 点的条件是小球的重力提供向心力,根据牛顿 第二定律 mg=m ,解得 v= ,根据动能定理得 mg(h-R)= mv2,解得 h=R,若要释 放后小球能通过 a 点,需满足 h≥R,故选项 A 错误;小球离开 a 点时做平抛运动, 由平抛运动的规律,水平方向x=vt,竖直方向R=gt2,解得x= R>R,故无论怎样改 变 h 的大小,都不可能使小球通过 a 点后落回轨道内,小球将通过 a 点不可能到达 d 点,只要改变 h 的大小,就能改变小球到达 a 点的速度,就有可能使小球通过 a 点后,落在 de 之外,故选项 B 错误,C、D 正确。 6、(多选)如图 8 所示，将一劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器 底部 O′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为 m 的小球相连，小球静止于 P 点.已知容器半径 为 R，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP 与水平方向的夹角为θ＝30°.下列说法正确的是(重 力加速度为 g)( ) 图 8 A.容器相对于水平面有向左运动的趋势 B.容器对小球的作用力指向球心 O C.轻弹簧对小球的作用力大小为 3 2mg D.弹簧原长为 R＋ mg k 【答案】BD 7、(2019·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳 的总长度为 100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的 总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内) ( ) A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm 【解析】选 B。设弹性绳的劲度系数为 k。左右两半段弹性绳的伸长量 ΔL= =10 cm,如图所示,由共点力的平衡条件可知: 钩码的重力为 G=2kΔLcos53° 将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,钩码的重力为 G=2kΔL′,解得: ΔL′=ΔL=6cm 弹性绳的总长度变为 L0+2ΔL′=92cm,故 B 正确,A、C、D 错误。 8、三个相同的物体叠放在水平面上，B 物体受到水平拉力的作用，但三个物体都处于 静止状态，如图 8 所示，下列说法正确的是 图 8 A. A 与 B 的接触面一定是粗糙的 B. 各接触面都一定是粗糙的 C. B 与 C，C 与水平面的接触面一定是粗糙的 D. C 与水平面的接触面可能是光滑的 【答案】C 【解析】A、以 A 为研究对象，A 处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件得知，B 对 A 有摩擦力，则 A 与 B 的接触面可能是粗糙的，也可能是光滑的，故 AB 错误； C、以 A 与 B 组成的整体为研究对象，根据平衡条件得知，C 对 B 的摩擦力大小等于 F，方 向水平向左，则 B、C 间一定是粗糙的，以 ABC 三个物体组成的整体为研究对象，根据平 衡条件得到，地面对 C 的摩擦力大小等于 F，方向水平向左，则 C 与水平面的接触面一定 是粗糙的，故 C 正确，D 错误。 9、如图所示,倾角为θ的固定斜面足够长,一质量为 m 上表面光滑的足够长的长 方形木板 A 正以速度 v0 沿斜面匀速下滑,某时刻将质量为 2m 的小滑块 B 无初速 度地放在木板 A 上,则滑块与木板都在滑动的过程中 ( ) A.木板 A 的加速度大小为 3gsinθ B.木板 A 的加速度大小为零 C.A、B 组成的系统所受合外力的冲量一定为零 D.木板 A 的动量为 mv0 时,小滑块 B 的动量为 mv0 【解析】选 C、D。只有木板 A 时,木板 A 匀速下滑,则说明木板 A 受到的重力的 分力与摩擦力等大反向,即 mgsinθ=μmgcosθ,若加上小滑块 B后,A 对斜面的压 力增大,则摩擦力变为μ·3mgcosθ,而沿斜面方向上的力不变,故合外力为: 3μmgcosθ-mgsinθ=2mgsinθ,故加速度大小 a=2gsinθ,选项 A、B 错误;由分 析可知,整体在沿斜面方向受力平衡,故整体动量守恒,故合外力的冲量一定为零, 选项 C 正确;因动量守恒,故总动量保持不变,由动量守恒定律可知:mv1+2mv2=mv0, 故当 A 动量为 mv0 时,B 的动量为 mv0,选项 D 正确。 10、如图 5 所示，倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为 m 的光滑小球放在墙与 斜面体之间处于平衡状态，求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小. 图 5 【答案】 mg cos θ mgtan θ 【解析】小球受力分析如图甲所示，由平衡条件得： 竖直方向：FN1cos θ－mg＝0 水平方向：FN2－FN1sin θ＝0 二、非选择题 如图所示,两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距 离为L,导轨上面横放着两根导体棒 ab和 cd,构成矩形回路,两根导体棒的质量皆 为 m,电阻皆为 R,回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向 上的匀强磁场,磁感应强度为 B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时, 棒 cd 静止,棒 ab 有指向棒 cd 的初速度 v0,若两导体棒在运动中始终不接触,求: 导学号 49294158 (1)在运动中产生的焦耳热 Q 最多是多少? (2)当 ab 棒的速度变为初速度的时,cd 棒的加速度 a 是多少? 【解题指导】 (1)两导体棒在光滑的导轨上运动,且所受安培力等大反向,由此可知,两导体棒 的总动量守恒。 (2)运动中产生的焦耳热可由能量守恒定律求解。 【解析】(1)从开始到两棒达到相同速度 v 的过程中,两棒的总动量守恒,有 mv0=2mv,根据能量守恒定律,整个过程中产生的焦耳热 Q=m - (2m)v2=m 。 (2)设 ab 棒的速度变为 v0 时,cd 棒的速度为 v′,则由动量守恒可知 mv0=mv0+mv′, 解得 v′=v0 此时回路中的电动势为 E=BLv0-BLv0=BLv0 此时回路中的电流为 I= = 此时 cd 棒所受的安培力为 F=BIL= 由牛顿第二定律可得,cd 棒的加速度 a= = 答案:(1) m (2)