稳优提优优练（五）1、（2019·新课标全国Ⅲ卷）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则A．B．C．D．【答案】D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，，。解得，由牛顿第三定律知，故D正确2、（2019·浙江省宁波市余姚市月考）如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为Ffm，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，已知A和B在振动过程中不发生相对滑动，则
A．速度最大时，A、B间摩擦力最大B．弹簧弹力最大时，A、B间摩擦力最大C．它们的振幅不能大于D．它们的振幅不能大于【答案】BD【解析】A.因为A和B在振动过程中不发生相对滑动，所以加速度相同；当速度最大时，，对A分析，受力为0，故A、B间摩擦力为0，A错误；B.对A、B整体受力分析，，隔离A分析：，所以弹力最大时，加速度最大，A、B间摩擦力最大，B正确；CD、通过选项C的分析，设最大振幅为A，当振幅最大时，弹力最大：整体分析，隔离A分析：联立两式得：，C错误；D正确。3、（2019·江苏卷）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱A．运动周期为B．线速度的大小为ωR
C．受摩天轮作用力的大小始终为mgD．所受合力的大小始终为mω2R【答案】BD【解析】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，，故B正确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故D正确。4、（2019黑龙江省校高三三模理）如图所示是同一卫星绕地球飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是轨道2的近地点，轨道1、2在A点相切，B点是轨道2的远地点，则下列说法中正确的是A．三条轨道中，卫星在轨道1上绕地球运行的周期最小B．卫星在轨道1上经过A点的速度大于卫星在轨道2上经过A点的速度C．卫星在轨道1上的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度D．卫星在轨道3的机械能大于轨道2上的机械能【答案】AD【解析】根据开普勒行星运动定律第三定律可知，轨道1周期最小，A正确；根据卫星变轨的规律可知，卫星从低轨变为高轨应加速，所以卫星在轨道1上经过A点的速度小于卫星在轨道2上经过A点的速度，B错误；轨道1为近地轨道，它的轨道高度比同步卫星轨道低，根据可知，卫星在轨道1上的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，C错误；卫星在轨道上自行运转的过程中机械能是守恒的，从轨道2变为轨道3，应在A点加速，所以可知A点轨道3的动能大于轨道2，势能相等，所以卫星在轨道3的机械能大于轨道2上的机械能，D正确。
5、（2019·新课标全国Ⅲ卷）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体的质量为A．2kgB．1.5kgC．1kgD．0.5kg【答案】C【解析】对上升过程，由动能定理，，得，即F+mg=12N；下落过程，，即N，联立两公式，得到m=1kg、F=2N。【母题来源三】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标全国Ⅲ卷）【母题原题】（2019·江苏卷）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中A．弹簧的最大弹力为μmgB．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgsD．物块在A点的初速度为【答案】BC【解析】小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为
，所以全过程中克服摩擦力做的功为：，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误。6、如图所示，圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道，它们的下端均固定于容器底部圆心O，上端固定在容器侧壁．若相同的小球以同样的速率，从点O沿各轨道同时向上运动．对其向上运动过程，下列说法不正确的是( )A．小球动能相等的位置在同一水平面上B．小球重力势能相等的位置不在同一水平面上C．小球克服摩擦力做功相等的位置在同一水平面上D．当运动过程中产生的摩擦热相等时，小球的位置不在同一水平面上【参考答案】ABC 根据功能关系可知，克服重力做功等于重力势能的减少量，故小球重力势能相等的位置一定在同一水平面上，B选项错误；设直轨道与水平面的夹角为θ，直轨道的水平投影为x，小球上滑的摩擦力Ff＝μmgcosθ，上滑的位移L＝，克服摩擦力做功W＝FfL＝μmgcosθ·＝μmgx，即克服摩擦力做功相等的位置在同一竖直平面内，产生摩擦热相等时，小球的位置不在同一水平面上，C选项错误，D选项正确；由上述分析，根据动能定理可知，小球动能相等的位置在同一水平面的同心圆周上，A选项错误．7、如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点．现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放．已知圆弧轨道半径R＝1.8m，小滑块的质量关系是mB＝2mA，重力加速度g＝10m/s2.则碰后小滑块B的速度大小不可能是( )A．5m/sB．4m/s
C．3m/sD．2m/s【参考答案】A 滑块A下滑过程，根据动能定理可知，mAgR＝mAv－0，解得v0＝6m/s.如果滑块间发生弹性碰撞，则mAv0＝mAvA＋mBvB，mAv＝mAv＋mBv，联立解得，vB＝4m/s；如果滑块间发生完全非弹性碰撞，mAv0＝(mA＋mB)vB′，解得vB′＝2m/s，联立可知，碰后小滑块B的速度大小范围为2m/s≤vB≤4m/s，A选项错误．8、（2019·北京卷）如图所示，a、b两点位于以负点电荷–Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则A．a点场强的大小比b点大B．b点场强的大小比c点小C．a点电势比b点高D．b点电势比c点低【答案】D【解析】由点电荷场强公式确定各点的场强大小，由点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面和沿电场线方向电势逐渐降低确定各点的电势的高低。由点电荷的场强公式可知，a、b两点到场源电荷的距离相等，所以a、b两点的电场强度大小相等，故A错误；由于c点到场源电荷的距离比b点的大，所以b点的场强大小比c点的大，故B错误；由于点电荷的等势线是以点电荷为球心的球面，所以a点与b点电势相等，负电荷的电场线是从无穷远处指向负点电荷，根据沿电场线方向电势逐渐降低，所以b点电势比c点低，故D正确。9、(多选)如图所示，在xOy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场．一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0从P(a,0)点沿与x轴成45°方向射入磁场中，通过y轴上的N(0，a)点进入第二象限后，依次通过无电场区域和匀强电场区域，到达x轴上某点时速度恰好为零．已知该粒子从第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0，粒子重力不计．下列说法正确的是( )
A．磁场的磁感应强度大小为B．该带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间为C．该带电粒子第一次通过无电场区域飞行的位移大小为－aD．匀强电场的电场强度大小为【参考答案】BD 分析题意，画出粒子运动的轨迹如图所示：NP为直径，根据几何关系可知，R＝a，洛伦兹力提供向心力，qvB＝m，联立解得，B＝，A选项错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心角为π，运动时间t＝＝，B选项正确；粒子在第二象限内，先经过无电场区域，后经过电场区域，在无电场区域做匀速直线运动，x1＝v0t1，在电场区域做匀减速直线运动，x2＝·t2，其中t1＋t2＝，x1＋x2＝a，联立可得，无电场区域位移x1＝2a－t，C选项错误；电场区域的位移x2＝a－x1＝t－a，根据动能定理，－Eq·x2＝0－mv，解得E＝，D选项正确．10、（2019·北京四中高二期中）
如图a所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向，线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图b所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为A．B．C．D．【答案】BD【解析】A图中，在0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为ADCBA，与规定的正方向相反，感应电流为负值。故A错误。B图中，在0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，同理，在t0~2t0时间内，感应电流的方向为ADCBA，与规定的正方向相反，感应电流为负值，且为定值。故B正确。C图中，在0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，在t0~2t0时间内，磁场方向垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞次定律，感应电流的方向仍然为ABCDA，与规定的正方向相同。故C错误。D图中，在0~t0时间内，磁场垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞次定律，知感应电流的方向为ABCDA，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，同理，在t0~2t0时间内，感应电流的方向为ADCBA，与规定的正方向相反，感应电流为负值，且为定值。故D正确。
11、(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接在u＝36sin100πt(V)的正弦交流电上，图中D为理想二极管(正向电阻不计，反向电阻为无穷大)，定值电阻R＝9Ω，则下列说法正确的是( )A．t＝s时，原线圈输入电压的瞬时值为18VB．电压表示数为18VC．电流表示数为1AD．变压器的输入功率为W【参考答案】AD 将时间的瞬时值代入交变电压的瞬时表达式可知，t＝s时，原线圈输入电压的瞬时值为18V，A选项正确；电压表的示数为有效值，根据正弦式交变电流中有效值与最大值的关系可知，电压表示数为36V，B选项错误；根据理想变压器电压与匝数的关系可知，理想变压器输出电压的有效值为U2＝9V，二极管正向导通时，电流为I2＝＝1A，二极管具有单向导通性，根据电流的热效应可知，IR·＝I2R·T，解得电流表的示数I＝A，C选项错误；理想变压器的输出功率等于输入功率，P＝U2I2＝W，D选项正确．12、在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则( )A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大【参考答案】B 根据光电效应方程Ek＝hν－W0
，对应图象可知，图象斜率都为普朗克常量h，故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等，A选项错误；根据动能定理可知，遏止电压Uc＝，若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大，B选项正确；分析图象可知，乙金属的逸出功W0大，若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，不一定也能使乙金属发生光电效应，C选项错误；根据光电效应方程可知，最大初动能与光的频率有关，与光的强度无关，D选项错误．13、（2019·天津卷）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是A．核聚变比核裂变更为安全、清洁B．任何两个原子核都可以发生聚变C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加【答案】AD【解析】核聚变的最终产物时氦气无污染，而核裂变会产生固体核废料，因此核聚变更加清洁和安全，A正确；发生核聚变需要在高温高压下进行，大核不能发生核聚变，故B错误；核聚变反应会放出大量的能量，根据质能关系可知反应会发生质量亏损，故C错误；因聚变反应放出能量，因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能，故D正确。
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