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人教物理2019高考一轮基础习选题(4)
李仕才
一、选择题
1、光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为M、m.如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,已知两斜面体间的摩擦力为零,则F1与F2之比为( )
A.M∶m B.m∶M
C.m∶(M+m) D.M∶(M+m)
解析:选A.F1作用于A时,设A和B之间的弹力为N,对A有:Ncos θ=Mg,对B有:Nsin θ=ma,对A和B组成的整体有:F1=(M+m)a=gtan θ;F2作用于A时,对B有:mgtan θ=ma′,对A和B组成的整体有:F2=(M+m)a′=(M+m)·gtan θ,=.
2、(2017·山东烟台模拟)如图(甲),倾角为θ的光滑绝缘斜面,底端固定一带电荷量为Q的正点电荷.将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,小物块沿斜面向上滑动至最高点B处,此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图像如图(乙)(E1和x1为已知量).已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图像可以求出( C )
A.小物块所带电荷量
B.A,B间的电势差
C.小物块的质量
D.小物块速度最大时到斜面底端的距离
解析:由动能图线得知,小物块的速度先增大后减小.根据库仑定律得知,小物块所受的库仑力逐渐减小,合外力先减小后增大,加速度先减小后增大,则小物块先沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动,再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度为零.由动能图线看出,速度有最大值,此时小物块受力平衡,有库仑力与重力沿斜面的分力平衡,由于没有x的具体数据,所以不能求得小物块所带电荷量,选项A错误;A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减少,所以可以求出小物块电势能的减少,由于小物块的电荷量不知道,所以不能求出A,B之间的电势差,选项B错误;由重力势能图线得到E1=mgh=mgx1sin θ
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,即可求出m,选项C正确;图像中不能确定哪一点的速度最大,题目中也没有小物块的电荷量等信息,所以不能确定小物块速度最大时到斜面底端的距离,选项D错误.
3、小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球,若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,下列说法中正确的是( )
A.小球在上升过程中的加速度小于下降过程中的加速度
B.小球上升过程中的平均速度大于
C.小球下降过程中的平均速度大于
D.小球下降过程中加速度越来越大
【答案】C
4、(2017·湖南张家界一中模拟)如图所示,实线为电场线,一带电粒子在电场中的运动轨迹如虚线所示,下列说法中正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.粒子受到的电场力做正功
C.粒子在B点的电势能大于在A点的电势能
D.粒子在B点的加速度大
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解析:选C.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子所受电场力大致斜向左上方,与电场强度方向相反,故粒子带负电,故A错误;由于不知道粒子是从A运动到B,还是从B运动到A,故电场力做功的正负无法判断,故B错误;沿着电场线电势逐渐降低,等势面与电场线垂直,可以知道A点电势高,负电荷在电势高的点电势能低,故C正确;A点电场线密集,故电场强度较大,电场力大,故加速度大,故D错误.
5、(2017·安徽江南十校联考)铀核(U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核(Pb),关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.m=5,n=4
B.铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小
C.衰变产物的结合能之和小于铀核(U)的结合能
D.铀核(U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关
解析:选B.原子核衰变时质量数守恒,电荷数守恒,235=4m+207,92=82+2m-n,两式联立解得:m=7,n=4,A项错误.衰变产物的结合能之和大于铀核(U)的结合能,C错误.半衰期由原子核内部自身的因素决定,与温度和压强无关,D项错误.
6、如图所示,a、b、c、d、O五点均在匀强电场中,它们刚好是一个半径为R=0.2 m的圆的四个等分点和圆心O,b、c、d三点的电势如图所示。已知电场线与圆所在平面平行,关于电场强度的大小和方向,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向由O指向b点
B.电场强度的方向由O指向d点
C.电场强度的大小为10 V/m
D.电场强度的大小为10 V/m
【答案】D
【解析】由匀强电场中平行线上等间距点间的电势差相等可得,O点的电势为6 V,O、d连线的中点e处的电势为8 V,连接c、e,过O作ce的垂线交ce于f,则ce为等势线,电场线垂直于ce向下,即电场强度的方向由f指向O点,
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连接c、O,计算得Of长为R,O、f间的电势差为2 V,则电场强度E==10 V/m,选项D正确。
7、(多选)如图所示,一质量为M=2m、长为L质量均匀的板放在光滑水平桌面上,板的右端与桌边定滑轮距离足够大,板的左端有一可视为质点、质量为m的物块,物块上连接一条很长的细绳,某人拉绳并使其以恒定速率v=向下运动,物块只能运动到板的中点.下列说法正确的是( )
A. 物块对板做功的功率保持不变
B. 物块与板间因摩擦产生的热量为mgL
C. 整个过程绳的拉力对物块做的功为mgL
D. 若板与桌面间有摩擦,则当板与桌面间动摩擦因数为时,物块一定能到达板右端
【来源】江苏省南京市南京师范大学附属中学2018届高三5月模拟考试理科综合物理试题
【答案】 BD
【解析】木板受木块对它的摩擦力作用,做匀加速直线运动,当速度与木块速度相等后保持相对静止,根据知,物块对板的功率逐渐增大,A错误;当物块到达板的中点时,此时物块的位移,木板的位移,根据得,板的位移,相对位移的大小等于物块位移的一半,等于木板的位移,因为,产生的热量,B正确;绳子拉力做的功,等于系统动能增加量与产生的热量之和,故,C错误;如果板与桌面有摩擦,因为M与桌面摩擦因数越大,m越易从右端滑下,所以当m滑到M右端两者刚好共速时摩擦因数最小,设为,对M,由牛顿第二定律得:,板的位移:;速度位移公式:,对m有:,,联立得,所以桌面与板间的摩擦因数应满足,所以当板与桌面间动摩擦因数为时,物块-定能到达板右端,D正确.
【点睛】解决本题的关键理清m和M的运动过程,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解,知道物块能到达板的右端的临界情况是物块到达右端时与木板共速.
二、非选择题
1、(2017·安徽江淮十校联考)某实验小组在研究单摆时改进了实验方案,将一力传感器连接到计算机上.图(甲)中O点为单摆的固定悬点,现将小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A,B,C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,∠AOB=∠COB=α,α小于10°
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且是未知量.同时由计算机得到了摆线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线图(乙)(均为已知量),且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻(重力加速度为g).根据题中(包括图中)所给的信息,下列说法正确的是 (填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).
A.该单摆的周期为t2
B.根据题中(包括图中)所给的信息可求出摆球的质量
C.根据题中(包括图中)所给的信息不能求出摆球在最低点B时的
速度
D.若增加摆球的质量,摆球的周期不变
E.若该单摆在周期性驱动力作用下做受迫振动,其周期仍为t2
(2)(10分)(2017·广东揭阳二模)如图为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB,AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.求:
①该材料对此平行光束的折射率;
②这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离满足什么条件时,此光斑分为两块?
解析:(1)由(乙)图可知单摆的周期T=t2,故选项A正确;在B点拉力有最大值,根据牛顿第二定律可知Fmax-mg=m;在A,C两点拉力有最小值,Fmin=mgcos α,由A到B机械能守恒,即mgl(1-cos α)=mv2,可知摆球的质量m=,选项B正确,又由T=t2=2π,得B点的速度v=,C错误;根据单摆周期公式T=2π
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可知,单摆周期与摆球的质量无关,故选项D正确;做受迫振动的周期等于驱动力的周期,选项E错误.
(2)①由于对称性,我们考虑从AB面入射的光线,这些光线在棱镜中是平行于AC面的,由对称性不难得出,光线进入AB面时的入射角α和折射角β分别为α=60°,β=30°,由折射定律有n==.
②如图O为BC中点,在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D,可看出只要光屏放得比D点远,则光斑会分成两块.由几何关系可得OD=a,所以当光屏到BC的距离超过a时,光斑分为两块.
答案:(1)ABD
(2)① ②超过a
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