浙江省2020高考物理二轮复习非选择题标准练六含解析 8页

非选择题标准练(六)‎ 三、非选择题(本题共7小题，共55分)‎ ‎17．(5分)(2019·金华模拟)为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示．‎ ‎(1)为了便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是________．‎ A．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B．三组实验都需要平衡摩擦力 C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件 ‎(2)图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，则OD间的距离为________ cm.图戊是根据实验数据绘出的s－t2图线(s为各计数点至同一起点的距离)，加速度大小用a表示，则加速度大小a＝________ m/s2(保留3位有效数字)．‎ ‎(3)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，‎ - 8 -‎ 则乙、丙两位同学实验时所用小车总质量之比为________．‎ 解析：(1)因为验证“小车的加速度与所受合外力”的关系，三种装置如果不平衡摩擦力，就不知道“小车”的合外力，所以B正确；因为“乙图中”力的传感器的读数，就是绳子对小车的拉力，“丙图中”测力计读数的两倍对小车的拉力，所以只有甲图中需要满足“所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件”，所以C正确．‎ ‎(2)由于刻度尺分度值为1 mm，则OD＝12.0 mm＝1.20 cm；戊图中s－t2 图线为过原点的直线，即s∝t2，由s＝at2可知，图线斜率k＝a，a＝2k＝2×0.467 m/s2＝0.934 m/s2.‎ ‎(3)由于图乙、丙中力传感器示数与弹簧测力计示数相同，则丙中小车拉力是乙中的2倍，而小车加速度相同，由此可知乙、丙两位同学所用小车质量比为1∶2.‎ 答案：(1)BC　(2)1.20　0.934(0.932～0.935均可)‎ ‎(3)1∶2‎ ‎18．(5分)(2019·嘉兴联考)将G表改装成两种倍率(“×10”“×100”)的欧姆表．现用该欧姆表对一阻值约为200 Ω的电阻进行测量，请完成下列问题：‎ ‎(1)如图甲所示，当开关S合向________端(a或b)，这时的欧姆表是较小倍率挡．‎ ‎(2)将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零．‎ ‎(3)将两表笔分别与被测电阻相接．‎ ‎(4)若电表的示数如图乙所示，则该电阻的阻值读数为________Ω.‎ ‎(5)将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零．若电源电动势E＝15 V，灵敏电流计的满偏电流Ig＝5 mA，内阻Rg＝100 Ω，“×10”倍率时欧姆表的内阻为150 Ω，该倍率下电阻调零时，流过电阻R0的电流为________mA.　‎ 解析：(1)当电阻调零时，根据闭合电路的欧姆定律可知，R内＝(ITg为G表改装电流表的量程)，则E一定，ITg越大，R内越小，欧姆表的倍率越小，接a时比接b时干路中满偏电流大，故应该合向a端；‎ ‎(4)欧姆表的读数为：18×10 Ω＝180 Ω；‎ ‎(5)电阻调零时由上述公式可知ITg＝100 mA，又因为ITg＝Ig＋IR0，解得IR0＝95 mA.‎ 答案：(1)a　(4)180　(5)95‎ ‎19.(9分)如图所示，水平平台AO长x＝2.0 m，槽宽d＝0.10 m，槽高h＝1.25 m，现有一小球从平台上A点水平射出，已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍，空气阻力不计．g取10 m/s2.‎ - 8 -‎ ‎(1)求小球在平台上运动的加速度大小；‎ ‎(2)为使小球能沿平台到达O点，求小球在A点的最小出射速度和此情景下小球在平台上的运动时间；‎ ‎(3)若要保证小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的F点，求小球在O点抛出时的速度大小．‎ 解析：(1)小球在平台上运动的加速度大小a＝ 代入数据得a＝1 m/s2.‎ ‎(2)设小球的最小出射速度为v1，由动能定理得kmgx＝mv k＝0.1‎ 解得v1＝2 m/s 由x＝t 解得t＝2 s.‎ ‎(3)小球落到F点，设在O点抛出时的速度为v0，‎ 水平方向有d＝v0t1‎ 竖直方向有h＝gt 联立解得v0＝0.2 m/s.‎ 答案：(1)1 m/s2　(2)2 m/s　2 s　(3)0.2 m/s ‎20．(12分)滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，具有很强的观赏性与趣味性．下坡式滑行轨道可简化为如下模型：如图所示，abc、df为同一竖直平面内的滑行轨道，其中ab、df两段均为倾角θ＝37°的斜直粗糙轨道，bc为一段半径R＝5 m的光滑圆弧，圆弧与ab相切于b点，圆弧圆心O在c点的正上方．已知a、b之间高度差H1＝5 m，c、d之间高度差H2＝2.25 m，运动员连同滑板的总质量m＝60 kg.运动员从a点由静止开始下滑后从c点水平飞出，落在轨道上的e点，经短暂的缓冲动作后沿斜面方向下滑．d、e之间的高度差H3＝9 m，运动员连同滑板可视为质点，忽略空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.g取10 m/s2.求：‎ ‎(1)运动员刚运动到c点时的速度大小；‎ ‎(2)运动员(连同滑板)刚运动到c点时对轨道的压力；‎ ‎(3)运动员(连同滑板)在从a点运动到b点过程中阻力做的功．‎ - 8 -‎ 解析：(1)运动员从c点到e点做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，有H2＋H3＝gt2‎ 解得t＝　＝1.5 s c、e之间的水平距离为x＝＝12 m 运动员在水平方向做匀速运动，故vc＝＝8 m/s.‎ ‎(2)在c点，由牛顿第二定律可得FN－mg＝m 解得FN＝1 368 N 由牛顿第三定律可知，运动员(连同滑板)对轨道的压力为 1 368 N，方向竖直向下．‎ ‎(3)从a点运动到c点过程，由动能定理可得mg(H1＋R－Rcos 37°)＋Wf＝mv 解得Wf＝－1 680 J.‎ 答案：(1)8 m/s　(2)1 368 N，方向竖直向下 ‎(3)－1 680 J ‎21．(4分)下图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：‎ ‎①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2; ‎ ‎②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；‎ ‎③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；‎ ‎④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；‎ ‎⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离．图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为sM、sP、sN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：‎ ‎(1)两小球的质量m1、m2应满足m1________m2.(填写“>”“＝”或“<”)‎ ‎(2)若进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．　‎ A．直尺　　　　　　　　 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧秤 - 8 -‎ E．秒表 ‎(3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的．‎ 解析：(1)只有m1大于m2，发生碰撞后m1才不至于返回；‎ ‎(2)直尺测量长度，天平测量质量，故选AC；‎ ‎(3)sMsin θ＝gt，sMcos θ＝vMtM 解得：vM＝ 同理vN＝ vP＝ 由动量守恒有：m1vP＝m1vM＋m2vN得：‎ m1＝m1＋m2.‎ 答案：(1)>　(2)AC　(3)m1＝m1＋m2 ‎22．(10分)如图甲所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域，其边界为MN、PQ，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大，一个质量为m，电荷量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电、磁复合场后，恰能做匀速圆周运动．‎ ‎(1)求电场强度E的大小；‎ ‎(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求带电小球释放时距MN的高度h；‎ ‎(3)若带电小球从距MN的高度为h的O′点由静止开始下落，为使带电小球运动一定时间后仍能回到O′点，需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示)，求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O′点释放到第一次回到O′点的运动时间T.‎ 解析：(1)带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，得 mg＝qE，E＝.‎ ‎(2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场，做竖直上抛运动，才能恰好回到O点 mgh＝mv2‎ - 8 -‎ Bqv＝m 由几何关系得：R＝ 解得：h＝.‎ ‎(3)当带电小球从距MN的高度为h的O′点由静止开始下落时，应有 mgh＝mv　R1＝　R1＝d 画出粒子的运动轨迹，如图所示，在中间匀速直线运动过程中，粒子的速度方向与竖直方向成45°，根据几何关系，可得y＝(2－)d 粒子自由落体和竖直上抛的总时间 t1＝2　＝ 粒子圆周运动的总时间 t2＝T＝ 粒子匀速直线运动的总时间 t3＝2 一个来回的总时间 T＝t1＋t2＋t3＝＋＋.‎ 答案：(1)　(2) ‎(3)(2－)d　＋＋ ‎23．(10分)如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2－c1c2部分的轨道间距为2L，右侧c1c2－d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计．在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ＝37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.1 T．质量为M＝0.2 kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m＝0.1 kg的导体棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动．已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R＝0.2 Ω，h＝0.2 m，L＝0.2 m，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，求：‎ - 8 -‎ ‎(1)金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；‎ ‎(2)金属棒B匀速运动的速度大小；‎ ‎(3)在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电荷量；‎ ‎(4)在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差．‎ 解析：(1)A棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得：‎ mgh＝mv ①‎ 得：v0＝＝ m/s＝2 m/s.‎ ‎(2)选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理可得：‎ 对B：FB安cos θ·t＝MvB ②‎ 对A：－FA安cos θ·t＝mvA－mv0 ③‎ 其中 FA安＝2FB安 ④‎ 由上知：mv0－mvA＝2MvB 两棒最后匀速时，电路中无电流：有 BLvB＝2BLvA 得：vB＝2vA ⑤‎ 联立后两式得：vB＝v0＝ m/s≈0.44 m/s.‎ ‎(3)在B加速过程中：∑(Bcos θ)iLΔt＝MvB－0⑥‎ q＝∑iΔt ⑦‎ 得：q＝ C≈5.56 C.‎ ‎(4)据法拉第电磁感应定律有：E＝ ⑧‎ 其中磁通量变化量：ΔΦ＝BΔScos θ ⑨‎ 电路中的电流：I＝ ⑩‎ 通过截面的电荷量：q＝Iδt ⑪‎ 得：ΔS＝ m2≈27.8 m2.‎ 答案：(1)2 m/s　(2)0.44 m/s　(3)5.56 C ‎(4)27.8 m2‎ - 8 -‎ - 8 -‎