2019高考物理一轮复习练习题(5)(含解析)新人教版
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第二讲动能定理及其应用[小题快练]1.判断题(1)一定质量的物体动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化.( √ )(2)动能不变的物体一定处于平衡状态.( × )(3)如果物体所受的合外力为零,那么合外力对物体做功一定为零.( √ )(4)物体在合外力作用下做变速运动时,动能一定变化.( × )(5)物体的动能不变,所受的合外力必定为零.( × )(6)做自由落体运动的物体,动能与时间的二次方成正比.( √ )2.(多选)关于动能定理的表达式W=E k2-E k1,下列说法正确的是( BC )A.公式中的W为不包含重力的其他力做的总功B.公式中的W为包含重力在内的所有力做的功,也可通过以下两种方式计算:先求每个力的功再求功的代数和或先求合外力再求合外力的功C.公式中的E k2-E k1为动能的增量,当W>0时动能增加,当W<0时,动能减少D.动能定理适用于直线运动,但不适用于曲线运动,适用于恒力做功,但不适用于变力做功3.NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众.比赛中经常有这样的场面:在临终场0.1 s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的胜利.若运动员投篮过程中对篮球做功为W,出手高度为h1,篮筐的高度为h2,球的质量为m,空气阻力不计,则篮球进筐时的动能为( C ) A.mgh1+mgh2-WB.mgh2-mgh1-WC.W+mgh1-mgh2D.W+mgh2-mgh1考点一 动能定理的理解及应用 (自主学习)1.动能定理公式中体现的“三个关系”(1)数量关系:即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.可以通过计算物体动能的变化,求合力做的功,进而求得某一力做的功. (2)单位关系:等式两侧物理量的国际单位都是焦耳. (3)因果关系:合力做的功是引起物体动能变化的原因. 2.对“外力”的理解动能定理叙述中所说的“外力”,既可以是重力、弹力、摩擦力,也可以是电场力、磁场力或其他力.3.应用动能定理的“四点注意”(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系.(2)动能定理的表达式是一个标量式,不能在某方向上应用动能定理.(3)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度和时间,比动力学研究方法更简便.(4)当物体的运动包含多个不同过程时,可分段应用动能定理求解;当所求解的问题不涉及中间的速度时,也可以全过程应用动能定理求解.1-1.[解决曲线运动问题] (2015·某某卷)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( ) A .一样大 B .水平抛的最大 C .斜向上抛的最大D .斜向下抛的最大解析:根据动能定理可知12mv 2末=mgh +12mv 20,得v 末=2gh +v 20,又因三个小球的初速度大小以及高度相等,则落地时的速度大小相等,A 项正确. 答案:A1-2.[解决直线运动问题] 一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v 时,上升的最大高度为H ,如图所示.当物块的初速度为v2时,上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A .tan θ和H2B .(v 22gH -1)tan θ和H 2C .tan θ和H4D .(v 22gH -1)tan θ和H 4解析:由动能定理有-mgH -μmg cos θH sin θ=0-12mv 2-mgh -μmg cos θh sin θ=0-12m (v 2)2解得μ=(v 22gH -1)tan θ,h =H4,故D 正确.答案:D1-3.[解决变力做功问题] (2015·全国卷Ⅰ)如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小.用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功.则( )A .W =12mgR ,质点恰好可以到达Q 点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离解析:根据质点滑到轨道最低点N 时,对轨道压力为4mg ,利用牛顿第三定律可知,轨道对质点的支持力为4mg .在最低点,由牛顿第二定律得,4mg -mg =m v 2R,解得质点滑到最低点的速度v =3gR .对质点从开始下落到滑到最低点的过程,由动能定理得,2mgR -W =12mv 2,解得W =12mgR .对质点由最低点继续上滑的过程,到达Q 点时克服摩擦力做功W ′要小于W =12mgR .由此可知,质点到达Q 点后,可继续上升一段距离,C 正确.答案:C考点二 动能定理在多过程问题中的应用 (师生共研)1.应用动能定理解题应抓好“两状态,一过程”“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况;“一过程”即明确研究过程,确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息. 2.应用动能定理解题的基本思路[典例] 如图,一个质量为0.6 kg 的小球以某一初速度从P 点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC 的A 点沿切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R =0.3 m ,θ=60°,小球到达A 点时的速度v A =4 m/s.g 取10 m/s 2,求:(1)小球做平抛运动的初速度v 0; (2)P 点与A 点的高度差;(3)小球到达圆弧最高点C 时对轨道的压力.解析:(1)由题意知小球到A 点的速度v A 沿曲线上A 点的切线方向,对速度分解如图所示: 小球做平抛运动,由平抛运动规律得v 0=v x =v A cos θ=2 m/s.(2)小球由P 至A 的过程由动能定理得mgh =12mv 2A -12mv 2解得:h =0.6 m.(3)小球从A 点到C 点的过程中,由动能定理得 -mg (R cos θ+R )=12mv 2C -12mv 2A解得:v C =7 m/s小球在C 点由牛顿第二定律得F N C +mg =m v 2CR解得F N C =8 N由牛顿第三定律得F N C ′=F N C =8 N 方向竖直向上.答案:(1)2 m/s(2)0.6 m(3)8 N ,方向竖直向上 [反思总结]动能定理在多过程问题中的应用1.对于多个物理过程要仔细分析,将复杂的过程分割成多个子过程,分别对每个过程分析,得出每个过程遵循的规律.当每个过程都可以运用动能定理时,可以选择分段或全程应用动能定理,题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单方便.2.应用全程法解题求功时,有些力可能不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待,弄清楚物体所受的力在哪段位移上做功,哪些力做功,做正功还是负功,正确写出总功.(2018·余姚中学模拟)如图所示装置由AB 、BC 、CD 三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB 、CD 段是光滑的,水平轨道BC 的长度x =5 m ,轨道CD 足够长且倾角θ=37°,A 、D 两点离轨道BC 的高度分别为h 1=4.30 m ,h 2=1.35 m .现让质量为m 的小滑块自A 点由静止释放,小滑块与轨道BC 间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)小滑块第一次到达D 点时的速度大小;(2)小滑块第二次通过C 点时的速度大小; (3)小滑块最终停止的位置距B 点的距离.解析:(1)小物块从A 到D 的过程中,由动能定理得:mg (h 1-h 2)-μmgx =12mv 2D -0,代入数据得:v D =3 m/s.(2)从D 到C 的过程,由动能定理得:mgh 2=12mv 2C -12mv 2D ,代入数据得:v C =6 m/s.(3)滑块最终静止在BC 上,对全过程,运用动能定理得:mgh 1-μmgs =0,代入数据解得:s =8.6 m ,则距离B 点的距离为:L =5 m -(8.6-5) m =1.4 m.答案:(1)3 m/s (2)6 m/s (3)1.4 m考点三 与图象相关的动能问题 (自主学习)图象所围“面积”的意义1.v -t 图:由公式x =vt 可知,v -t 图线与时间轴围成的面积表示物体的位移. 2.a -t 图:由公式Δv =at 可知,a -t 图线与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量. 3.F -x 图:由公式W =Fx 可知,F -x 图线与位移轴围成的面积表示力所做的功. 4.P -t 图:由公式W =Pt 可知,P -t 图线与时间轴围成的面积表示力所做的功.3-1.[v -t 图象] A 、B 两物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动,先后撤去F 1、F 2后,两物体最终停下,它们的v -t 图象如图所示.已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等.则下列说法正确的是( )A .F 1、F 2大小之比为1∶2B .F 1、F 2对A 、B 做功之比为1∶2C .A 、B 质量之比为2∶1D .全过程中A 、B 克服摩擦力做功之比为2∶1 答案:C3-2.[a -t 图象] 用传感器研究质量为2 kg 的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到0~6 s 内物体的加速度随时间变化的关系如图所示.下列说法正确的是( )A .0~6 s 内物体先向正方向运动,后向负方向运动B .0~6 s 内物体在4 s 时的速度最大C .物体在2~4 s 内速度不变D .0~4 s 内合力对物体做的功等于0~6 s 内合力做的功解析:由a -t 图象可知:图线与时间轴围成的“面积”代表物体在相应时间内速度的变化情况,在时间轴上方为正,在时间轴下方为负.物体6 s 末的速度v 6=12×(2+5)×2 m/s-12×1×2 m/s=6 m/s ,则0~6 s 内物体一直向正方向运动,A 错误;由图象可知物体在5 s 末速度最大,v m =12×(2+5)×2 m/s=7 m/s ,B 错误;由图象可知在2~4 s 内物体加速度不变,物体做匀加速直线运动,速度变大,C 错误;在0~4 s 内合力对物体做的功由动能定理可知:W 合4=12mv 24-0,又v 4=12×(2+4)×2 m/s=6 m/s ,得W 合4=36 J ,0~6 s 内合力对物体做的功由动能定理可知:W 合6=12mv 26-0,又v 6=6 m/s ,得W 合6=36 J ,则W 合4=W 合6,D 正确. 答案:D1.(多选)(2019·第十九中学月考)将质量为m 的小球在距地面高度为h 处抛出,抛出时的速度大小为v 0.小球落到地面的速度大小为2v 0,若小球受到的空气阻力不能忽略,则对于小球下落的整个过程,下面说法中正确的是( BC ) A .小球克服空气阻力做的功大于mgh B .重力对小球做的功等于mgh C .合外力对小球做的功大于mv 20 D .合外力对小球做的功等于mv 20解析:根据动能定理得:12m (2v 0)2-12mv 20=mgh -W f ,解得:W f =mgh -32mv 20<mgh ,故A 错误;重力做的功为W G =mgh ,B 正确;合外力对小球做的功W 合=12m (2v 0)2-12mv 20=32mv 20,C 正确,D 错误.2.(2018·某某、某某联考)如图所示,斜面AB 竖直固定放置,物块(可视为质点)从A 点静止释放沿斜面下滑,最后停在水平面上的C 点,从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功为W .因斜面塌陷,斜面变成APD 曲面,D 点与B 在同一水平面上,且在B 点左侧.已知各接触面粗糙程度均相同,不计物块经过B 、D 处时的机械能损失,忽略空气阻力,现仍将物块从A 点静止释放,则(B )A .物块将停在C 点B .物块将停在C 点左侧C .物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功大于WD .物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功小于W解析:物块在斜面上滑动时,克服摩擦力做的功为W f =μmg cos θ·L ,物块在曲面上滑动时,做曲线运动,根据牛顿第二定律有:F N -mg cos θ=m v 2R,即F N >mg cos θ,故此时的滑动摩擦力f ′=μF N >μmg cos θ,且物块在曲面上滑过路程等于在斜面上滑过的路程L ,故物块在曲面上克服摩擦力做的功W ′f >W f =μmg cos θ·L ,根据动能定理可知,物块将停在C 点左侧,故A 错误,B 正确;从释放到最终停止,动能的改变量为零,根据动能定理可知,物块克服摩擦力做的功等于重力做的功,而两种情况下,重力做的功相同,物块从释放到停止的过程中克服摩擦力做的功等于W ,故C 、D 错误.3.如图所示,水平平台上有一个质量m =50 kg 的物块,站在水平地面上的人用跨过定滑轮的细绳向右拉动物块,细绳不可伸长.不计滑轮的大小、质量和摩擦.在人以速度v 从平台边缘正下方匀速向右前进x 的过程中,始终保持桌面和手的竖直高度差h 不变.已知物块与平台间的动摩擦因数μ=0.5,v =0.5 m/s ,x =4 m ,h =3 m ,g 取10 m/s 2.求人克服细绳的拉力做的功.解析:设人发生x 的位移时,绳与水平方向的夹角为θ,由运动的分解可得,物块的速度v 1=v cos θ由几何关系得cos θ=xh 2+x 2在此过程中,物块的位移s =h 2+x 2-h =2 m 物块克服摩擦力做的功W f =μmgs 对物块,由动能定理得W T -W f =12mv 21所以人克服细绳的拉力做的功W T =mv 2x 22(h 2+x 2)+μmgs =504 J.答案:504 J[A 组·基础题]1.(2016·某某卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J ,他克服阻力做功100 J .韩晓鹏在此过程中( C ) A .动能增加了1 900 J B .动能增加了2 000 J C .重力势能减小了1 900 J D .重力势能减小了2 000 J2. 质量为10 kg 的物体,在变力F 作用下沿x 轴做直线运动,力随坐标x 的变化情况如图所示.物体在x =0处,速度为1 m/s ,一切摩擦不计,则物体运动到x =16 m 处时,速度大小为( B )A .2 2 m/sB .3 m/sC .4 m/sD .17 m/s3. 如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的滑块距挡板P 的距离为x 0,滑块以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是( A )A.1μ(v 202g cos θ+x 0tan θ) B .1μ(v 202g sin θ+x 0tan θ) C.2μ(v 202g cos θ+x 0tan θ)D .1μ(v 202g cos θ+x 0cot θ)4. 如图所示,质量为M =3 kg 的小滑块,从斜面顶点A 由静止沿ABC 下滑,最后停在水平面上的D 点,不计滑块从AB 面滑上BC 面以及从BC 面滑上CD 面时的机械能损失.已知AB =BC =5 m ,CD =9 m ,θ=53°,β=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g 取10 m/s 2),在运动过程中,小滑块与所有接触面间的动摩擦因数相同.则( D )A .小滑块与接触面间的动摩擦因数μ=0.5B .小滑块在AB 面上运动的加速度a 1与小滑块在BC 面上运动的加速度a 2之比a 1a 2=53C .小滑块在AB 面上的运动时间小于小滑块在BC 面上运动时间D .小滑块在AB 面上运动时克服摩擦力做功小于小滑块在BC 面上运动时克服摩擦力做功 5.(多选) 某人通过光滑滑轮将质量为m 的物体,沿光滑斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h ,到达斜面顶端的速度为v ,如图所示.则在此过程中( BD )A .物体所受的合力做功为mgh +12mv 2B .物体所受的合力做功为12mv 2C .人对物体做的功为mghD .人对物体做的功大于mgh6.(多选) 如图所示,竖直平面内固定着一个螺旋形光滑轨道,一个小球从足够高处落下,刚好从A 点进入轨道,则关于小球经过轨道上的B 点和C 点时,下列说法正确的是( ABC )A .轨道对小球不做功B .小球在B 点的速度小于在C 点的速度C .小球在B 点对轨道的压力小于在C 点对轨道的压力D .改变小球下落的高度,小球在B 、C 两点对轨道的压力差保持不变7.(多选) (2016·某某卷)如图所示为一滑草场.某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则( AB )A .动摩擦因数μ=67B .载人滑草车最大速度为2gh 7C .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g8.(多选) 如图所示,x 轴在水平地面上,y 轴竖直向上,在y 轴上的P 点分别沿x 轴正方向和y 轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a 和b ,不计空气阻力,若b 上升的最大高度等于P 点离地的高度,则从抛出到落地有( BD )A .a 的运动时间是b 的运动时间的2倍B .a 的位移大小是b 的位移大小的5倍C .a 、b 落地时的速度相同,因此动能一定相同D .a 、b 落地时的速度不同,但动能相同[B 组·能力题]9.(多选)(2019·某某实验中学期中)如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边.已知拖动缆绳的电动机功率恒为P ,小船的质量为m ,小船受到的阻力大小恒为f ,经过A 点时的速度大小为v 0,小船从A 点沿直线加速运动到B 点经历时间为t 1,A 、B 两点间距离为d ,缆绳质量忽略不计.下列说法正确的是( ABD )A .小船从A 点运动到B 点的全过程克服阻力做的功W f =fd B .小船经过B 点时的速度大小v 1=v 20+2m (Pt 1-fd )C .小船经过B 点时的速度大小v 1=2v 20+2m (Pt 1-fd )D .小船经过B 点时的加速度大小a =P m 2v 20+2m (Pt 1-fd )-fm 解析:小船从A 点运动到B 点过程中克服阻力做功:W f =fd ,故A 正确;小船从A 点运动到B 点,电动机牵引缆绳对小船做功:W =Pt 1 ,由动能定理有:W -W f =12mv 21-12mv 20,联立解得:v 1=v 20+2(Pt 1-fd )m,故B 正确,C 错误;设小船经过B 点时绳的拉力大小为F ,绳与水平方向夹角为θ,绳的速度大小为v ′,则P =Fv ′, v ′=v 1cos θ,F cos θ-f =ma ,联立解得:a =P m 2v 20+2m (Pt 1-fd )-fm ,故D 正确.A .在运动过程中滑块A 的最大加速度是2.5 m/s 2B .在运动过程中滑块B 的最大加速度是3 m/s 2C .滑块在水平面上运动的最大位移是3 mD .物体运动的最大速度为 5 m/s解析:假设开始时A 、B 相对静止,对整体根据牛顿第二定律,有F =2Ma ,解得a =F 2M =102×2=2.5 m/s 2;隔离B ,B 受到重力、支持力和A 对B 的静摩擦力,根据牛顿第二定律,f =Ma =2×2.5=5 N <μMg =6 N ,所以A 、B 不会发生相对滑动,保持相对静止,最大加速度均为2.5 m/s 2,故A 正确,B 错误;当F =0时,加速度为0,之后A 、B 做匀速运动,位移继续增加,故C 错误;F -x 图象包围的面积等于力F 做的功,W =12×2×10=10 J ;当F =0,即a =0时达到最大速度,对A 、B 整体,根据动能定理,有W =12×2Mv 2m -0;代入数据得:v m = 5 m/s ,故D 正确.11. 为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角θ=60°,长L 1=2 3 m 的倾斜轨道AB ,通过微小圆弧与长为L 2=32m 的水平轨道BC 相连,然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D ,如图所示.现将一个小球从距A点高h =0.9 m 的水平台面上以一定的初速度v 0水平弹出,到A 点时速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB 和BC 间的动摩擦因数均为μ=33.g 取10 m/s 2,求:(1)小球初速度的大小; (2)小球滑过C 点时的速率;(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件. 解析:(1)小球开始时做平抛运动,有v 2y =2gh 代入数据解得v y =2gh =2×10×0.9 m/s =3 2 m/s 在A 点有tan θ=v yv x得v x =v 0=v ytan θ=323m/s = 6 m/s. (2)从水平抛出到C 点的过程中,由动能定理得mg (h +L 1sin θ)-μmgL 1cos θ-μmgL 2=12mv 2C -12mv 2代入数据解得v C =3 6 m/s.(3)小球刚刚过最高点时,重力提供向心力,有mg =m v 2R 112mv 2C =2mgR 1+12mv 2 代入数据解得R 1=1.08 m.当小球刚能到达与圆心等高处时,有 12mv 2C =mgR 2 代入数据解得R 2=2.7 m.当圆轨道与AB 相切时R 3=L 2·tan 60°=1.5 m综上所述,要使小球不离开轨道,R 应该满足的条件是0<R ≤1.08 m. 答案:(1) 6 m/s (2)3 6 m/s (3)0<R ≤1.08 m。
第2讲原子和原子核时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共14小题,每一小题6分,共84分。
其中1~11题为单项选择,12~14题为多项选择)1.(2019·广东揭阳一模)如下列图,x为未知的放射源,L为薄铝片,假设在放射源和计数器之间加上L后,计数器的计数率大幅度减小,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,如此x可能是()A.α射线和β射线的混合放射源B.纯α射线放射源C.纯γ射线放射源D.α射线和γ射线的混合放射源答案 D解析在放射源和计数器之间加薄铝片L后,发现计数器的计数率大幅度减小,说明射线中含有穿透能力弱的α射线,在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场,计数器的计数率不变,说明没有射线或剩下的射线不带电,即为γ射线,因此放射源x可能是α射线或它和γ射线的混合放射源,故A、B、C错误,D正确。
2.(2019·江西高三九校3月联考)如下说法中正确的答案是()A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的B.玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引进了量子理论C.天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波D.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构答案 B解析天然放射现象的发现,揭示了原子核有复杂的结构,故A错误;玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说的根底上引入了量子理论,故B正确;天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线,其中α射线是氦原子核,β射线是电子流,只有γ射线是高能量的电磁波,故C错误;卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂结构,在此根底上,他建立了原子的核式结构模型,故D错误。
3.(2020·安徽省A10联盟高三摸底)据报道,香烟会释放一种危险的放射性元素“钋(210 84 Po)〞,如果每天抽1.5包香烟,一年后累积的辐射相当于300次胸透的辐射。
210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变后产生了新核,新核的中子数比质子数多()A.38个B.40个C.42个D.44个答案 B解析210 84Po发生一次α衰变和一次β衰变产生的新核为206 83X,其中子数为206-83=123,中子数比质子数多123-83=40,B正确。
2018-2019学年春季人教版初中物理第一轮专题复习第五章《透镜及其利用》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示,一束光线通过虚线框中光学元件后会聚于主光轴上的A点,取掉光学元件后,光线会聚于B点,则该元件是()A.平板玻璃B.凸透镜C.凹透镜D.平面镜2.人眼的晶状体相当于凸透镜,下列关于近视眼的成因说法中正确的是()A.晶状体太薄,折光能力太弱B.晶状体太薄,折光能力太强C.晶状体太厚,折光能力太弱D.晶状体太厚,折光能力太强3.在“探究凸透镜成像规律”实验中,烛焰、凸透镜和光屏处于如图所示的位置时,恰能在光屏上成一个清晰的像,应用这一成像原理的是()A.潜望镜B.放大镜C.照相机D.投影仪4.下列关于显微镜使用的说法,正确的是()A.观察时要用右眼注视目镜B.观察装片时先用高倍镜,后用低倍镜C.观察人体口腔上皮细胞时,视野不宜太亮D.显微镜的放大倍数只与物镜有关,而与目镜无关5.隐形眼镜是一种直接贴在眼睛角膜表面的超薄镜片,可随眼球的运动而运动.目前使用的软质隐形眼镜由甲醛丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成,中心厚度只有0.05mm.如图是某人观察物体时,物体在眼球内成像的示意图,则该人所患眼病及应佩带的这种隐形眼镜镜片边缘的厚度分别为()A.近视眼,小于0.05mmB.远视眼,小于0.05mmC.近视眼,大于0.05mmD.远视眼,大于0.05mm6.近视眼、远视眼、正常的眼睛,相对而言,这三种情况中眼睛的晶状体最厚的是()A.近视眼B.远视眼C.正常的眼睛D.一样的厚7.在光线明亮的实验室里,观察透明的口腔上皮细胞后再观察颜色较深的黑藻叶片细胞,为便于观察,此时应()A.改用凹面反光镜、放大光圈B.改用凹面反光镜、缩小光圈C.改用平面反光镜、放大光圈D.改用平面反光镜、缩小光圈8.关于远视眼,下列说法正确的是()A.老年人的睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼B.来自近处物体的光将会聚于视网膜的前方C.需要戴发散透镜进行矫正D.远视眼的原因是晶状体太厚,或者眼球在前后方向上太长9.如图所示有四幅图,能说明远视眼的成因及矫正的是()A.甲、丁B.乙、丙C.乙、丁D.甲、丙10.下列几种情况中,利用了凸透镜成正立、放大、虚像这一特点的是()A.照相机拍照片.B.投影仪放大图片.C.戴近视眼镜观察物体.D.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字变大.11.某同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验,当他把光屏移到距凸透镜如图所示的位置时,刚好在光屏上呈现清晰的像,则该像的性质表述正确的是()A.正立放大的实像B.倒立放大的实像C.倒立缩小的实像D.一定是倒立的实像,但放大或缩小无法确定12.小刚同学站在池塘边看到“鱼在云中游”的奇景,他看到的()A.鱼是实像,云是虚像B.鱼是实像,云是实像C.鱼是虚像,云是虚像D.鱼是虚像,云是实像13.如下图所示,N是一个水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,P为暗盒右侧平面上的一个圆孔,M是一个与暗盒右侧平面平行的、相间一定距离的光屏,若用一个外径与圆孔P相同的光学器件嵌入其中,发现在光屏M上呈现出一个比圆孔P大的圆形光斑,则嵌入圆孔P的光学器件()A.一定是凹透镜B.一定是凸透镜C.可能是凸透镜或凹透镜D.可能是厚平板玻璃14.如下图所示,是市五中装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学系统收集被监控区域内的景物信息.光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于()A.平面镜成虚像B.凸透镜成实像C.显微镜D.凸透镜成虚像15.如图所示是小明在活动课中自制的一个水滴显微镜,它是以小水滴作为物镜的,小明利用自制显微镜看到了肉眼看不到的细盐粉、头发丝的细微部分.微小物体经过物镜成一个倒立放大的像,再经过目镜成一个正立放大的像,下列有关水滴显微镜的描述正确的是()A.水滴和目镜一样都起到放大镜的作用,所成的像都是实像B.水滴和目镜一样都起到放大镜的作用,所成的像都是虚像C.水滴所成的像为虚像,目镜所成的像为实像D.水滴所成的像为实像,目镜所成的像为虚像二、填空题(共3小题)16.用放大镜去查看地图,地图与凸透镜之间的距离应_______焦距(选填“大于”或“小于”或“等于”),看到的像是_______像(选填“实”或“虚”).17.善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜.这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便.张老师的眼睛属于 ______ (选填“近视眼”或“远视眼”).如图所示的是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力.张老师戴上这种眼镜就可以通过 ______ 看远处同学(填“A区”或“B区”),再不需要频繁地戴上摘下眼镜了.18.阳光通过一个透镜后可以把后面白纸上的一点照得很亮,说明这是一个 ______ 透镜.三、实验题(共3小题)19.小明想要探究凸透镜成像规律,实验装置如图所示.(1)现有甲、乙、丙三个凸透镜,它们的焦距分别为50cm、25cm、15cm,应选择______ 凸透镜.(选填“甲”、“乙”或“丙”).(2)在实验过程中,将光具座放到水平桌面上,调整凸透镜的中心,蜡烛火焰的中心和光屏的中心应保持在 ______ .(3)改变蜡烛位置,使其位于15cm刻度线外,再移动光屏,使蜡烛在光屏上成清晰、倒立、______的实像.(选填“放大”或“缩小”)20.在利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,该凸透镜的焦距是 ______ cm.(2)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 ______ 的实像;其中 ______ (填光学仪器名称)就是利用这一成像规律工作的.如将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向______ (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.(3)小明实验后对“凸透镜的焦距可能与哪些因素有关”产生了浓厚的兴趣.①小明回忆了物理课上曾经做过的光的______ 实验,猜想凸透镜的焦距可能与色光的颜色有关,其中 ______ 光(填“红”或“紫”)通过同一凸透镜的焦距大.②小明又根据人眼看远近处物体时眼球的厚度(中间比边缘厚的程度)不同,猜想凸透镜的焦距可能与凸透镜的厚度有关.于是他用同一束平行于主光轴的光分别经过材料相同但厚度不同的凸透镜A、B、C,并得到如图所示的光路图.根据此实验现象可知,对光线会聚能力最强的是透镜______ .(选填A、B或C).③小明猜想凸透镜的焦距还可能与制作凸透镜的材料有关,请你帮小明设计一个实验方案验证该猜想,在下面写出实验的简要做法及如何判断.简要做法: ______如何判断: ______ .21.小明同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中,选用了焦距未知的凸透镜.(1)将凸透镜安装在光具座上,用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 ______ cm.(2)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,为了在光屏上再次得到清晰的像,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 ______A.凸透镜 B.凹透镜(3)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,会在光屏上得到一个倒立、______ 的实像.(4)如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住,结果 ______A.没有影响 B.不能成像 C.成一半的像 D.仍能成完整的像,但亮度变暗.四、简答题(共3小题)22.为什么雨过天晴后花农们要及时将塑料棚上的积水放掉?23.在森林中旅游,导游会向你建议,不要随意丢弃饮料瓶,这不仅是为了环境美观,更是为了保护森林,请你说出其中的道理 ______ .24.2000年11月27日《广州日报》报道:香港近郊一座价值近千万元的住宅发生罕见火警,在周围没有火源的情况下窗帘布自行起火.消防员在窗帘布外向阳的窗台上发现了透明的水晶球工艺品,有关专家断定此水晶球即为引起火警的罪魁祸首.请你用光学及能量转化的知识解释这一现象.五、计算题(共1小题)25.如图所示,物体AB经凸透镜折射后所成像为A′B′,已知AB的高为h1,物距u,像距v,试用h1、u、v表示像高h2.答案解析1.【答案】C【解析】根据图示可知,放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜,由此可知,该透镜对光线有发散作用;所以该透镜是发散透镜即凹透镜.故ACD错误,B正确.2.【答案】D【解析】眼睛的晶状体相当于凸透镜;近视眼的晶状体变厚,对光的折射能力增强,物体的像成在视网膜的前方,从而看不清楚物体.3.【答案】D【解析】由图知,像距大于物距,所以此时成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的,D符合题意.A.潜望镜是根据平面镜成像的原理制成的,所以A不符合题意;B.放大镜是根据物距小于焦距时,成正立、放大虚像的原理制成的,所以B不符合题意;C.照相机是根据物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小实像的原理制成的,C不符合题意.4.【答案】C【解析】A、使用显微镜时,用右眼还是用左眼都可以,故A错误;B、低倍镜放大倍数小,找到物像后,移动需要更清楚观察部分到视野中央后,再换高倍镜.这样主要是为了观察方便,即找到需要观察的部位,并移动到视野中央,如果在低倍镜下已经看的很清楚了,也就没有必要换高倍镜了,故B错误;C、口腔上皮细胞颜色很浅,视野太亮容易看不清,故C正确;D、显微镜放大的倍数是物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积,故D错误.5.【答案】C【解析】由图可知:像呈在视网膜的前方,所以该人患的是近视眼;近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴凹透镜,使光线发散,成像位置后移.凹透镜的特点是中间薄边缘厚,所以眼睛镜片的边缘厚度大于0.05mm.6.【答案】A【解析】正常眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于凸透镜实验中的光屏,看物体时,在视网膜上成倒立的缩小的实像;近视眼的晶状体变厚,会聚能力增强,像成在视网膜的前方;远视眼的晶状体变薄,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方;综上所述可知,近视眼的晶状体最厚.7.【答案】A【解析】在显微镜的结构中,遮光器上有大小光圈,当外界光线较强时用小光圈,当外界光线较弱时用大光圈;反光镜有两个面,平面镜和凹面镜,当外界光线较强时用平面镜,当外界光线较弱时用凹面镜.由于需要观察的黑藻叶片细胞颜色较深,需要光线进入的多,才能看清它的结构,所以需要选用的是凹面镜和大光圈.8.【答案】A【解析】A、老年人眼球晶状体的曲度过小,睫状体对晶状体的调节能力减弱会造成远视眼,故A 正确;B、远视眼是来自近处物体的光将会聚于视网膜的后方,故B错误;C、远视眼需要戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正,故C错误;D、远视眼的原因是晶状体太薄,或者眼球在前后方向上太短,故D错误.9.【答案】B【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,落在视网膜的后方造成的,所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用,使像前移,重新落在视网膜上,应当佩戴凸透镜.10.【答案】D【解析】A、照相机利用U>2f,成倒立、缩小的实像.不符合题意;B、投影仪利用2f>U>f,成倒立、放大的实像.不符合题意;C、戴近视眼镜观察物体,能使物体成正立、缩小的虚像.不符合题意;D、玻璃板上的水滴中间厚边缘薄,相当于凸透镜.从透镜玻璃板上的小水滴看下面的文字,U<f,成正立、放大的虚像.符合题意.11.【答案】B【解析】由图可知,像在光屏上,所以为实像,像距大于物距,所以是倒立放大的实像.12.【答案】C【解析】水中的云是云彩反射的光经水面反射后形成的虚像,是由光的反射形成的.水中鱼的反射的光斜射到水面进入空气中时,会发生折射现象,折射光线远离法线,我们逆着折射光线就能看到水中的鱼的较浅的虚像;所以二者都是虚像,只是成像原理不同.13.【答案】C【解析】由题意知,光线经过光学元件后形成了比圆孔P大的圆形光斑,可能是光学器件对光线有发散作用,则可能是凹透镜,B错误;凸透镜对光线有会聚作用,若M在焦点外,平行光线会聚在焦点继续传播,M离得屏越远,则光斑越大,所以可能是凸透镜,此时M在焦点外某一距离处,A错误;光透过厚平板玻璃后,仍平行射出,光斑的大小不变,所以D错误.14.【答案】B【解析】由于光学系统收集被监控区域内的景物信息应是实际的光线形成的,且应成在较小的区域上,故成缩小的实像,与照相机的原理相同.15.【答案】D【解析】由图可见,水滴作为物镜,成倒立放大的实像;放大镜是目镜,成正立放大的虚像.16.【答案】小于;虚【解析】放大镜是凸透镜在物距小于一倍焦距时成正立放大虚像原理的应用,用放大镜去查看地图,是希望看到放大的虚像,地图应放在1焦距以内,看到的像是虚像.17.【答案】远视眼;A区.【解析】远视眼是因为眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,落在视网膜的后方造成的,所以需要利用凸透镜对光线的会聚作用,使像前移,重新落在视网膜上,应当佩戴凸透镜.由题意可知:镜片A区厚度相同,B区可以矫正视力,B区相当于凸透镜,现在王老师可以通过B 区看书,通过A区看同学.18.【答案】凸【解析】阳光通过一个透镜后可以把后面白纸上的一点照得很亮,表示透镜将太阳光进行了会聚,此透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜.19.【答案】(1)丙;(2)同一高度处;(3)缩小【解析】(1)当物距等于2f时,像距等于2f,此时像与物体之间的距离最小,为4f,4×50cm=200cm>100cm,不能使用焦距为50cm的凸透镜;4×25cm=100cm,只能探究等大的情况,不能探究其他成实像的情况,不能使用焦距为25cm的凸透镜;4×15cm=60cm,所以可用此凸透镜进行探究;(2)在实验过程中,调整凸透镜的中心,蜡烛火焰的中心和光屏的中心应保持在同一高度处,这样像才能成在光屏的中央;(3)使蜡烛位于15cm刻度线外,此时u>35cm,物距大于2f,所以成倒立缩小的实像.20.【答案】(1)11.0;(2)放大;幻灯机;靠近;(3)①色散;红;②C;③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同,分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距,进行比较;三种材料制成的老花镜的焦距不相同,说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关.【解析】(1)平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点.焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是11.0cm.(2)把烛焰放在距凸透镜16cm处时,此时2f>u>f,根据凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像,幻灯机或投影仪就是利用此原理制成的.蜡烛向远离透镜的方向移动,物距增大,则应减小像距,使光屏靠近凸透镜;(3)①根据光的色散实验现象可以得出,红光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时,红光的会聚点,也就是红光的焦点距离透镜远,而紫光的焦点离透镜近,所以红光的焦距大.②凸透镜对光线有会聚作用,当凸透镜越厚时,折光能力越强,焦距也就相对越短,C是最厚的,所以C对光线会聚能力最强.③用太阳光聚焦法分别测量三只外观相同,分别由玻璃、水晶、塑料制成的凸透镜的焦距,进行比较.三种材料制成的老花镜的焦距不相同,说明凸透镜的焦距与制作凸透镜的材料有关.21.【答案】(1)10;(2)B;(3)放大;(4)D.【解析】(1)由甲图可知,平行与主光轴的光线经凸透镜后会聚到一点,在光屏上得到的最小、最亮的光斑,此位置就是凸透镜的焦点的位置,所以焦距为60cm-50cm=10cm;(2)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动一段距离后,由于物距变大,像距会变小,像会成在光屏前某一位置;在不移动光屏的情况下,为了使光屏上得到清晰的像,可以利用凹透镜对光有发散作用,在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,将光线发散,所成的像后移,从而重新在光屏上再次得到清晰的像,故B正确.(3)若保持凸透镜位置不变,将蜡烛移动到标尺35cm处,此时物距为u=50cm-35cm=15cm,处于蜡烛位于1倍焦距和2倍焦距之间,所以成倒立放大的实像;(4)遮住凸透镜的上半部,凸透镜的下半部依然有光通过,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,但由于折射光线减少,会聚成的像变暗,故D正确.22.【答案】下雨后,在塑料棚上的积水就像一个一个形状不规则的“凸透镜”,阳光通过这些“凸透镜”会聚,照到蔬菜上,被照蔬菜可能会被烤死,所以雨过天晴后,要将塑料棚上的积水放掉.【解析】下雨后,在塑料棚上的积水就像一个一个形状不规则的“凸透镜”,阳光通过这些“凸透镜”会聚,照到蔬菜上,被照蔬菜可能会被烤死,所以雨过天晴后,要将塑料棚上的积水放掉.23.【答案】因为装有水的塑料瓶相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,会造成树叶燃烧,造成火灾.【解析】装有液体的饮料瓶相当于一个凸透镜,在太阳光的照射下,由于凸透镜对光线的会聚作用,易引燃树叶等.所以不允许随便丢弃饮料瓶.24.【答案】水晶球相当于凸透镜,对太阳光有会聚作用,处于会聚点的物体温度是比较高的,达到着火点就能点燃有关物品引起火灾.【解析】水晶球是透明的,形状和凸透镜相似,可以会聚光线.25.【答案】解:由图可知,△ABO∽△AB´O,则已知AB的高为h1,物距u,像距v,则像高h2=答:像高h2为【解析】已知AB的高为h,物距u,像距v,利用相似三角形对应边成比例可求得像高h.。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考物理一轮复习强化训练题汇总1(含解析)一、选择题1、如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出。
不计空气阻力,则()A.a和b的飞行时间相同B.b的飞行时间比c的短C.a的水平初速度比b的小D.c的水平初速度比a的大【参考答案】D2、(海安模拟)下列说法正确的是( )A.直线运动的物体位移大小等于路程B.计算火车过桥时所用的时间,火车可当成质点C.速度变化快的物体加速度不一定大D.参考系可以是匀速运动的物体,也可以是变速运动的物体答案:D3、(哈师大附中月考)如图,MN为转轴OO′上固定的光滑硬杆,且MN垂直于OO′.用两个完全相同的小圆环套在MN上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO′上,长度分别为l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为F T1、F T2.下列说法正确的是( ) A.若l1sinθ1>l2sinθ2,则F T1>F T2B.若l1cosθ1>l2cosθ2,则F T1>F T2C.若l1tanθ1>l2tanθ2,则F T1>F T2D .若l 1>l 2,则F T 1>F T 2解析:设两环的质量均为m ,硬杆转动的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对左环有:FT 1cos θ1=m ω2l 1cos θ1;对右环有:F T 2cos θ2=m ω2l 2cos θ2两环ω相等得FT 1FT 2=l 1l 2;若l 1cos θ1>l 2cos θ2,则F T 1cos θ1>F T 2cos θ2,不能得到F T 1>FT 2;由题意可知l 1sin θ1<l 2sin θ2;若l 1tan θ1>l 2tan θ2,可得cos θ1<cos θ2,不能得到F T 1>F T 2;若l 1>l 2,则F T 1>FT 2,选项D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D4、如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A .大于μmgLB .小于μmgLC .等于μmgLD .以上三种情况都有可能解析:设斜坡与水平面的交点为C ,BC 长度为L 1,AC 水平长度为L 2,AC 与水平面的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W 1=-μmgL 1,在斜坡上摩擦力做功W 2=-μmgcos θ·L 2cos θ=-μmgL 2,所以在滑雪者经过AB 段过程中,摩擦力做功W =W 1+W 2=-μmg(L 1+L 2)=-μmgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL.故选项C 正确. 答案:C5、(四川资阳二诊)如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )A .平行板电容器的电容将减小B .带电油滴的电势能将减少C .静电计指针的张角变小D .若将上极板与电源正极断开后,再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受的电场力不变解析:由C =εr S4πkd 知,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,d 减小,C增大,A 错误;U 不变,静电计指针的张角不变,C 错误;由E =Ud 知,E 增大,则P 点与负极板间的电势差增大,P 点的电势升高,E p =φq ,又油滴带负电,则带电油滴的电势能将减少,B 正确;若将上极板与电源正极的导线断开后再将下极板左移一小段距离,Q 不变,由C =εr S4πkd 知,S 减小,C 减小,由U =Q C 得,电压U 增大,场强E =U d 增大,带电油滴所受的电场力增大,D 错误.答案:B6、一匀强磁场的边界是MN ,MN 左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN 左侧进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I -t 图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的( )解析:从乙图看到,电流先均匀增加后均匀减小,而线圈进入磁场是匀速运动,所以有效长度是均匀增加的,所以D 项正确,B 项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变.答案:D7、(安徽模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是( )A .U 1:U 2=3:4B .U 1:U 2=4:3C .若将L 1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光D .若将L 2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的43倍解析:设灯泡的额定电压为U ,额定电流为I ,则副线圈电压为3U ,电流为I ,原线圈的灯泡正常发光,电流也为I ,所以原、副线圈的匝数比为1:1,原线圈两端电压为3U ,所以U 1:U 2=4:3,选项A 错误、B 正确;若将L 1短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,选项C 错误;若将L 2短路,设副线圈的电流为I ′,原线圈的电流也为I ′,因此2I ′R +I ′R =U 1=4U ,则I ′R =43U ,即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的43,选项D 正确.答案:BD 二、非选择题利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M =200.0 g ,钩码的质量为m =10.0 g ,打点计时器的电源为50 Hz 的交流电.图1(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到____________________.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O ,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v ,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=________m/s.图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g =9.80 m/s 2,利用W =mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek =12Mv 2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表.图3(4)实验结果表明,ΔEk 总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F =________N.解析:(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车,小车做匀速运动. (2)两计数点间的时间间隔T =5×0.02 s =0.1 s v1=x022T = 2.06+2.50×0.012×0.1 m/s =0.228 m/s(3)确定标度,根据给出数据描点.作图如图所示.(4)从图线上取两个点(4.5,4.24),(2.15,2.0) 图线的斜率k =4.24-2.04.5-2.15≈0.953①又有k =ΔEk ΔW =Mv 22mg Δx②根据运动学公式有v2=2aΔx③根据牛顿第二定律有F=Ma④由①②③④式解得F≈0.093 N答案:(1)小车做匀速运动(2)0.228 (3)见解析图(4)0.093精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总2(含解析)一、选择题1、质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.斜面对物块的作用力是( )A. 大小mg,方向竖直向上B. 大小mg cosθ,方向垂直斜面向上C. 大小mg sinθ,方向沿着斜面向上D. 大小μmg cosθ,方向沿着斜面向上【参考答案】A2、(成都模拟)如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量.下列说法中正确的是( )A.甲处表示时间,乙处表示平均速度B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度解析:甲处表盘显示时刻,乙处表盘显示动车行进过程中的瞬时速度,答案为D.答案:D3、(广西重点高中高三一模) 2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h =393 km 的圆轨道A 上,“神舟十一号”处于圆轨道B 上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C 运动到位置2,然后沿轨道A 运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R =6 371 km ,引力常量为G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,地球质量为M =6.0×1024 kg ,不计大气阻力.下列说法正确的是( )A .“天宫二号”在轨道A 上的运行周期比“神舟十一号”在轨道B 上的运行周期小 B .“天宫二号”在轨道A 上的加速度比“神舟十一号”在轨道B 上的加速度大C .“天宫二号”在轨道A 上的运行速率约为7.7 km/sD .“神舟十一号”在位置2时的机械能小于在位置1时的机械能 解析:由GMm r 2=m(2πT)2r ,得T =4π2r 3GM ,可知半径越大,周期越大,A 错.由GMmr2=ma ,得加速度a =GM r 2,半径越大,加速度越小,B 错.由GMm 0R +h 2=m 0v 2R +h,得v=GMR +h=7.7 km/s ,C 对.“神舟十一号”在轨道C 上运动时,由于点火加速,故其机械能增加,D 错.答案:C4、(常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型,当小球以速度v 经过圆形轨道最高点时,小球与轨道间的作用力为F ,多次改变小球初始下落的高度h ,就能得出F 与v 的函数关系,下列关于F 与v 之间的关系中有可能正确的是( )解析:小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故mgh =mg ·2R +12mv 2(①),在轨道最高点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有F +mg =m v 2R (②),联立①②解得F =m v 2R -mg(③),根据③式,F -v 关系图象是开口向上的抛物线,C 项正确. 答案:C5、(山东泰安一模)如图所示,+Q 为固定的正点电荷,虚线圆是其一条等势线.两电荷量相同、但质量不相等的粒子,分别从同一点A 以相同的速度v 0射入,轨迹如图中曲线,B 、C 为两曲线与圆的交点.a B 、a C 表示两粒子经过B 、C 时的加速度大小,v B 、v C 表示两粒子经过B 、C 时的速度大小.不计粒子重力,以下判断正确的是( )A .aB =aC v B =v C B .a B >a C v B =v C C .a B >a C v B <v CD .a B <a C v B >v C解析:库仑力F =kQqr 2,两粒子在B 、C 两点受的库仑力大小相同,根据粒子的运动轨迹可知a B >a C ,a =Fm,解得m B <m C ,因为B 、C 两点位于同一等势线上,电势相等,所以两粒子从A 运动到B 和从A 运动到C ,电场力做功相同且做负功,有-W =12mv 2-12mv 20,所以12m B (v 20-v 2B )=12m C (v 20-v 2C ),因为m B <m C ,所以v B <v C,C 正确. 答案:C6、美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示.A 为圆柱形合金材料,B 为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对A 进行加热,则( )A .B 中将产生逆时针方向的电流 B .B 中将产生顺时针方向的电流C .B 线圈有收缩的趋势D .B 线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B 的磁通量增大,由于线圈B 内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,C 错误、D 正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A 、B 错误. 答案:D7、(多选)下图是远距离输电的示意图.n 1、n 2是升压变压器原、副线圈的匝数,n 1:n 2=1:20,n 3、n 4是降压变压器原、副线圈的匝数,n 3:n 4=40:1.升压变压器的原线圈n 1与一交变电流相连接,该交变电流的瞬时值表达式为u =4402sin100πt V ,下列说法正确的是( )A .用电器获得的电压的有效值为220 VB .用电器获得电压的有效值小于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 3、n 4不变的前提下,增大n 2C .用电器获得电压的有效值大于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 2、n 4不变的前提下,增大n 3D .通过用电器的交变电流的方向,每秒改变100次解析:如果输电线上不存在电阻,即不存在电压降,则有U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4,U 1=U =440 V ,U 2=U 3,可得U 4=220 V ,由于输电线存在电压降,所以U 3<U 2,U 4<220 V ;若要提高U 4电压值,根据变压规律,仅增加n 2匝数即可,A 、C 错误,B 正确.由题意知ω=100π rad/s ,所以f =50 Hz ,则电流方向每秒改变100次,D 正确. 答案:BD 二、非选择题下列说法中正确的是( )A .军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象B .机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C .泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的D .拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光E .赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在(2)(15分)在某种介质中,S 1、S 2处有相距4 m 的两个波源,沿垂直纸面方向做简谐运动,其周期分别为T 1=0.8 s 和T 2=0.4 s ,振幅分别为A 1=2 cm 和A 2=1 cm ,在该介质中形成的简谐波的波速为v =5 m/s.S 处有一质点,它到S 1的距离为3 m ,且SS 1⊥S 1S 2,在t =0时刻,两波源同时开始垂直纸面向外振动,试求:(ⅰ)t =0时刻振动传到S 处的时间差;(ⅱ)t =10 s 时,S 处质点离开平衡位置的位移大小.解析:(1)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定,B 错;泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象,C 错.(2)(ⅰ)由题意可知SS 2=SS 12+S 1S 22=5 m ;S 1在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 1=SS 1v =3 m5 m/s =0.6 s.S 2在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 2=SS 2v =5 m5 m/s=1 s.故S 1、S 2在t =0时刻振动传到质点S 的时间差M 为绳的中点Δt =t 2-t 1=0.4 s.(ⅱ)在t =10 s 时质点S 按S 1的振动规律已经振动了Δt 1=t -t 1=9.4 s =⎝⎛⎭⎪⎫11+34T 1,此时S 1引起质点S 的位移大小x 1=A 1=2 cm ;t =10 s 时质点S 按S 2的振动规律已经振动了Δt 2=t -t 2=9 s =⎝⎛⎭⎪⎫22+12T 2,此时S 2引起质点S 的位移大小x 2=0;所以t =10 s 时质点S 离开平衡位置的位移为S 1和S 2单独传播引起S 位移的矢量和,故x =x 1+x 2=2 cm +0=2 cm. 答案:(1)ADE (2)(ⅰ)0.4 s (ⅱ)2 cm精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总3(含解析)一、选择题1、如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )A.2.65 m3B.5.3 m3C.10.6 m3D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定【参考答案】B2、两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的位移-时间(x-t)图象如图所示.下列说法正确的是( )A.两物体A、B在t=2.5 t0时刻相距最远B.两物体A、B在减速运动过程中加速度相同C.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度相同D.两物体A、B在t=t0时刻相距最远解析:两物体A、B在t=2.5 t0时刻处于同一位置,相距最近,两物体A、B在t=t0时刻相距最远,选项A错误、D正确.两物体A、B都是先沿x轴正方向做匀速运动,后沿x轴负方向做匀速运动,根据位移图象斜率表示速度可知,在沿x轴负方向做匀速运动过程中速度相同,选项B错误.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度不相同,处于同一位置,选项C错误.答案:D3、如图所示,轻绳的一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力F T 、轻绳与竖直线OP 的夹角θ满足关系式F T =a +bcos θ,式中a 、b 为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( )A.b2m B.2bm C.3b m D.b 3m解析:当小球运动到最低点时,θ=0,拉力最大,F T1=a +b ,F T1=mg +mv 21L;当小球运动到最高点时,θ=180°,拉力最小,F T2=a -b ,F T2=-mg +mv 22L ;由动能定理有mg ·2L =12mv 21-12mv 22,联立解得g =b3m,选项D 正确. 答案:D4、如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )A .两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B .图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C .图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D .图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析:在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C 正确;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A 、B 错误,D 正确.答案:CD5、有一匀强电场,方向如图所示,在电场中有三个点A 、B 、C ,这三点的连线恰好构成一个直角三角形,且AC 边与电场线平行.已知A 、B 两点的电势分别为φA =5 V ,φB =1.8 V ,A 、B 的距离为4 cm ,B 、C 的距离为3 cm.若把一个电子(e =1.6×10-19 C)从A 点移动到C 点,那么电子电势能的变化量为( )A .8.0×10-19 JB .1.6×10-19 JC .-8.0×10-19 JD .-1.6×10-19 J解析:设AB 与AC 之间的夹角为θ,则cos θ=45,又AB 的距离S AB =4 cm ,则AB沿场强方向的距离为d AB =S AB cos θ=4×45 cm =165 cm ,设A 、B 之间电势差为U AB ,则电场强度为E =U AB d AB =φA -φBd AB =100 V/m.电子从A 点到达C 点电势能的变化量为ΔE p =-W =1.6×10-19×100×0.05 J =8.0×10-19 J ,故A 项正确.答案:A6、(肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示,水平放置的平行金属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为l 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 向右匀速运动,下列说法正确的是( )A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受安培力方向水平向右D.导体棒ab所受合力做功为零解析:由于导体棒匀速运动,磁感应强度及长度不变,由E=BLv可知,运动中感应电动势不变;由楞次定律可知,导体棒中的电流方向由b指向a;由左手定则可知,导体棒所受安培力方向水平向左;由于匀速运动,棒的动能未变,由动能定理可知,合力做的功等于零.选项A、B、C错误,D正确.答案:D7、(上海单科,1)由放射性元素放出的氦核流被称为( )A.阴极射线B.α射线C.β射线D.γ射线解析:本题考查天然放射现象.在天然放射现象中,放出α、β、γ三种射线,其中α射线属于氦核流,选项B正确.答案:B二、非选择题(河北省两校高三年级模拟考试)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内,力F的平均功率.解析:(1)物块与地面之间最大静摩擦力Ff m=μmg=4 N,在第1 s内物块静止不动第1~3 s内,物块做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律a 1=F 1-μmg m=2 m/s 23 s 末,物块的速度v 1=a 1t 1=2×2 m/s =4 m/s第3~4 s 内,物块做匀速直线运动,4 s 后撤去外力物块做匀减速运动,加速度大小为a 2=μg =2 m/s 2则物块继续滑行时间t =v 1a 2=2 s(2)设第1~3 s 内与第3~4 s 内物块的位移分别为x 1、x 2 x 1=12a 1t 21=4 mx 2=v 1t 2=4 m前4 s 内,力F 做功的大小为W =F 1x 1+F 2x 2=48 J 前4 s 内,力F 的平均功率P =Wt 总=12 W答案:(1)2 s (2)12 W精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总4(含解析)一、选择题1、a 、b 、c 三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态。
机械能守恒定律与其应用(建议用时45分钟)1.如果把撑杆跳全过程分成四个阶段:a→b、b→c、c→d、d→e,如下列图,如此对这四个阶段的描述正确的答案是( )A.a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能不变B.b→c阶段:杆弯曲、人上升,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加C.c→d阶段:杆伸直、人上升,人的动能减少量等于重力势能增加量D.d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人机械能的增加量【解析】选B。
a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能增大,选项A错误;b→c阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加,选项B正确;c→d阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,杆伸直、人上升,动能减少量与弹性势能的减少量之和等于重力势能的增加量,选项C错误;d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人重力势能的减少量,选项D错误。
2.如下列图,质量均为m,半径均为R的两个完全一样的小球A、B,在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为θ的倾斜轨道,两轨道通过一小段圆弧平滑连接。
假设两小球运动过程中始终接触,不计摩擦阻力与弯道处的能量损失,在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为( )A.0B.mgRsinθC.2mgRsinθD.2mgR【解析】选C。
两球运动到最高点时速度相等,动能相等,如此两球机械能的差值等于重力势能的差值,ΔE=mg·2Rsinθ=2mgRsinθ,故C正确。
3.如下列图,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端固定一光滑的小定滑轮,质量分别为m和2m的两个小物块A、B用轻绳连接,其中B被垂直斜面的挡板挡住而静止在斜面上,定滑轮与A之间的绳子水平,绳子开始时刚好拉直,且A与定滑轮之间的距离为l。
现使A 由静止下落,在A向下运动至O点正下方的过程中,如下说法正确的答案是( )A.物块B始终处于静止状态B.物块A运动到最低点时的速度大小为C.物块A运动到最低点时的速度方向为水平向左D.绳子拉力对物块B做正功【解析】选D。
考点15 功能关系 机械能守恒定律与其应用题组一 根底小题1.如下关于功和能的说法正确的答案是( )A .作用力做正功,反作用力一定做负功B .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化C .假设物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒D .竖直向上运动的物体重力势能一定增加,动能一定减少答案 C解析 当作用力做正功时,反作用力也可能做正功,如反冲运动中的物体,故A 错误;物体在合外力作用下做变速运动,动能不一定发生变化,比如匀速圆周运动,故B 错误;假设物体除受重力外,还受到其他力作用时,当其他的力做的功等于零时,物体的机械能也守恒,故C 正确;竖直向上运动的物体重力势能一定增加,假设同时物体受到的向上的拉力做正功,如此物体动能不一定减少,故D 错误。
2.如下列图,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最大高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g ,如此运动员踢球时对足球做的功为( )A.12mv 2 B .mgh C .mgh +12mv 2 D .mgh +mv 2答案 C解析 足球被踢起后在运动过程中,只受到重力作用,只有重力做功,足球的机械能守恒,足球到达最高点时,其机械能为E =mgh +12mv 2,由机械能守恒定律得,足球刚被踢起时的机械能为E =mgh +12mv 2,足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功,因此运动员对足球所做的功为W =mgh +12mv 2,故A 、B 、D 错误,C 正确。
3.如下列图,一辆小车在牵引力作用下沿弧形路面匀速率上行,小车与路面间的阻力大小恒定,如此上行过程中( )A .小车处于平衡状态,所受合外力为零B .小车受到的牵引力逐渐增大C .小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D .小车重力的功率逐渐增大答案 C解析 小车做匀速圆周运动,合力充当向心力,不为零,故A 错误;对小车受力分析,牵引力F =f +mg sin θ,阻力大小恒定,θ变小,所以F 变小,故B 错误;由功能关系得:小车受到的牵引力对小车做的功等于小车重力势能的增加量和因摩擦生成的热量,即牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量,故C 正确;小车重力的功率P =mgv sin θ,θ变小,P 减小,故D 错误。
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
2019-2020学年度上学期高中物理一轮总复习试题内容:《x-t、v-t、a-t图像的应用》命题人:嬴本德测试时间:100分钟试卷满分:150分一、单选题:本题共30小题,每小题2分,共60分。
在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.如图所示为甲和乙在地面同一直线上运动的v-t图象,已知t=0时甲乙从同一位置出发,则在0~4s内对于甲、乙运动描述正确的是()A.甲做往返运动,4s末回到起点B.在t=2s时甲乙相距最大C.甲和乙之间的最大距离为8mD.甲和乙之间的最大距离为m3162.某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况,得到加速度随时间变化的关系如图所示,则由图象可知()A.物体在t=6s时速度为2.6m/sB.物体在10~14 s内的平均速度为3.8 m/sC.物体先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动D.物体在t=2 s与t=8 s时所受合外力大小相等,方向相反3.一质点由静止开始沿直线运动,其速度-位移图象如图所示,运动到距出发点x0处,速度大小为v0.下列选项正确的是()A.质点做匀加速直线运动B.质点运动前2x的平均速度大于后2x的平均速度C.质点运动x0的平均速度为2vD.以上说法都不对4.如图是某质点甲运动的速度-时间图像,下列说法正确的是()A.质点在0~1 s内的平均速度是2 m/sB.质点在0~2 s内的位移大小是2 mC.质点在4 内的平均速度是1.25m/sD.质点在0~4 s内的位移是0 m5.光滑的水平面上有一物体在外力作用下做直线运动,物体的加速度随时间变化(a﹣t)的关系如图所示.已知t=0时物体的速度为2m/s,以此时的速度方向为正方向.下列说法中正确的是()A.0~1s内物体做匀加速直线运动B.t=1s时物体的速度为4m/sC.t=1s时物体开始反向运动D.t=2s时物体离出发点最远6.甲乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,其位移-时间图像如图所示,其中甲车图像为直线,乙车图像为抛物线,则下列关于两车运动情况的说法正确的是()A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.在t=2s时,甲、乙两车相遇C.在t=2s时,甲、乙两车速度大小相等D.在0~4s内,甲、乙两车的平均速度大小均为2m/s7.甲、乙两车从同一地点沿同一方向在一平直公路上做直线运动,它们的v-t图象如图所示.下列判断正确的是()A.t=4s时,甲、乙两车相距最远B.t=8s时,乙车正好追上甲车C.0~10s运动过程中,乙车始终没有追上甲车D.t=6s之前,甲、乙两车越来越近8.如图,是一辆汽车做直线运动的x-t图象,对线段OA、AB、BC、CD 所表示的运动,下列说法正确的是A.OA段运动最快B.AB段汽车做匀速直线运动C.运动4h后汽车的位移大小为30kmD.CD段表示的运动方向与初始运动方向相反s9.东方网有消息报道:上海海洋大学研发的1.1万米载人潜水器,获得了上海市科委立项支持,这一深度已可抵达目前地球所知的最深的海沟-马里亚纳海沟.这意味着中国载人潜水器将在全世界近100%的海洋范围内自由行动.如图所示为潜水器在某次实验中下潜的速度一时间图象,规定向下为速度的正方向,则()A.3s末潜水器的加速度为零B.0~1s内潜水器的加速度小于3s~5s内的加速度C.5s末,潜水器回到出发点D.5s末,潜水器离出发点最远10.我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500m),这预示着它可以征服全球99.8%的海底世界.在某次实验中,深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图(a)所示、速度图象如图(a)所示,则下列说法中正确的是()A.(a)图表示深潜器一直在下潜B.本次实验中深潜器的最大加速度是0.025m/s2C.在3~4min和6~8min的时间段内深潜器具有向上的加速度D.在6~10min时间段内深潜器的平均速度为011.甲、乙两物体在同一直线上运动,运动情况如图所示,下列说法中正确的是()A.经过12s,甲、乙两物体相遇B.经过6s,甲物体到达乙物体的出发点C.甲、乙两物体速度的大小相等、方向相反D.经过12s,乙物体的速度变为零12.如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移-时间(x-t)图象,由图象可以看出在0~4 s这段时间内()A.甲先上坡后下坡B.甲、乙两物体始终同向运动C.甲、乙两物体之间的最大距离为4mD.4s时甲乙两物体相遇13.2019年9月13日,美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进人中国西沙群岛海域.我军组织有关海空兵力,依法依规对美舰进行了识别查证,予以警告,成功将其驱离.下图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度-时间图象,如图所示,则下列说法正确的是()A.美舰在0~66s内从静止出发做加速度增大的加速运动B.美舰在66s末开始调头逃离C.美舰在96~116s内做匀减速直线运动D.美舰在66~96s内运动了225m14.为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,如图所示是动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象,下列说法正确的是()A.动力车的初速度为40 m/sB.刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2C.刹车过程持续的时间为10sD.从开始刹车时计时,经过6s,动力车的位移为30m15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示.已知两车在t=3s时并排行驶,则正确的是()A.两车另一次并排行驶的时刻是t=1sB.在t=0时,乙车在甲车前7mC.乙车做匀加速直线运动,加速度为10m/s2D.甲车2秒内行驶的距离为30m16.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.右图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的v-t图像,根据图像可以判定()A.甲车的加速性能最好B.乙车比甲车的加速性能好C.丙车比乙车的加速性能好D.甲、丙两车的加速性能相同17.汽车在平直公路上做刹车试验,若从t=0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示,下列说法正确的是()A.t=0时汽车的速度为20 m/sB.刹车过程持续的时间为5 sC.刹车过程经过3 s时汽车的位移为10 mD.刹车过程汽车的加速度大小为10 m/s218.如图所示为某质点做直线运动时的v-t图象图象关于图中虚线对称,则在0~t1时间内,关于质点的运动,下列说法正确的是()A.若质点能两次到达某一位置,则两次的速度都不可能为零B.若质点能三次通过某一位置,则可能三次都是加速通过该位置C.若质点能三次通过某一位置,则可能两次加速通过,一次减速通过D.若质点能两次到达某一位置,则两次到达这一位置的速度大小一定相等19.一物体由静止开始运动,其加速度a与位移x关系图线如图所示.下列说法正确的是()A.物体最终静止B.物体的最大速度为02xaC.物体的最大速度为0223xaD.物体的最大速度为03xa20.如图甲所示,一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,将一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,用米尺测量甲、乙之间的距离x.与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间T.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,作出ttx-的图象如图乙所示.由此可以得出()A.滑块经过光电门乙的速度大小为v0B.滑块经过甲、乙两光电门最长时间为t0C.滑块运动的加速度的大小tvD.图线下所围的面积表示物体由静止开始下滑至光电门乙的位移大小21.有四个物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图象如图所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图象如图所示.根据图象做出的以下判断中正确的是()A.物体A和B均做匀变速直线运动B.在0~3 s的时间内,物体A、B的间距逐渐减小C.t=3 s时,物体C、D的位移相同D.在0~3 s的时间内,物体C与D的间距逐渐增大22.如图,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点出发,沿同一方向做直线运动的v-t图,当B的速度变为0时,A恰好追上B,则A的加速度为()A.1.0m/s2B.2.0m/s2C.2πm/s2D.πm/s223.某质点做直线运动,运动速率的倒数v1与位移x的关系如图所示(OA与AA′距离相等),关于质点的运动,下列说法正确的是()A.质点做匀速直线运动B.xv-1图线斜率等于质点运动的加速度C.质点从C运动到C′所用的运动时间是从O运动到C所用时间的3倍D.质点从C运动到C′的运动位移是从O运动到C的运动位移的3倍24.甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动,它们的速度﹣时间图象如图所示,下列有关说法正确的是()A.在4~6 s内,甲、乙两物体的加速度大小相等,方向相反B.前6 s内甲通过的路程更大C.前4 s内甲、乙两物体的平均速度相等D.甲、乙两物体一定在2 s末相遇25.中国火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星.若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图象如图所示,则()A.该火星表面的重力加速度为3.2 m/s2B.该物体上升过程用时为10 sC.该物体被抛出时的初速度为8 m/sD.该物体落到火星表面时的速度为16 m/s26.可视为质点的M、N两车在同地、同时沿同一方向做直线运动,M做初速个度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,N做初速度为v0、加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零,取出发点位置为x=0,如图所示为M、N两车在运动过程中的位置(x)-速度(v)图象,则()A.N的初速度大小为2m/sB.M、N两车加速度大小之和为6m/s2C.M车加速度大小是N车加速度大小的4倍D.M车加速度大小为2m/s227.如图所示,三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况,下列说法中正确的是()A.速度相等的物体是B、DB.合力为零的物体是A、C、EC.合力是恒力的物体是D、FD.合力是变力的物体是F28.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻甲车在乙车前方9m处.在描述两车运动的v-t图像中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20s时间内的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A.在0~10s内两车逐渐靠近B.在0~20s内两车相遇两次C.在5~15s内甲车发生的位移大于乙车发生的位移D.在t=10s时两车间距最小二、多选题:本题共30小题,每小题3分,共90分。
专题5.1 功功率1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B,位移为s,如此棒对桌面的摩擦力F f和桌面对棒的摩擦力F f′,做的功分别为( )A.-F f s,-F f′s B.F f s,-F f′sC.0,-F f′s D.-F f s,0【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为F f,桌面无位移,如此做的功为0;桌面对棒的摩擦力为F f′,棒的位移为s,因此F f′做的功为-F f′s,C正确。
【答案】C2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。
某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。
假设运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,如此10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.500 J B.750 J C.1 250 J D.2 000 J【解析】F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f=μF N,得F=μmgcos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N=31.25 N,10 s内运动员对轮胎做功W F=F cos θ·vt=31.25×0.8×5×10 J=1 250 J,选项C正确。
【答案】C3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成。
如图6所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,假设拉力F 的方向时刻均与小球运动方向一致,如此此过程中拉力所做的功为( )图6A .0B .FR C.32πFR D .2πFR【解析】把槽道分成s 1、s 2、s 3、…、s n 微小段,拉力在每一段上可视为恒力,如此在每一段上做的功W 1=F 1s 1,W 2=F 2s 2,W 3=F 3s 3,…,W n =F n s n ,拉力在整个过程中所做的功W =W 1+W 2+W 3+…+W n =F (s 1+s 2+s 3+…+s n )=F (π·R 2+πR )=32πFR 。
直线运动一.选择题1.〔2019洛阳名校联考〕一辆汽车从甲地开往乙地,由静止开始先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为零时刚好到达乙地。
从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。
如下说法正确的答案是时刻〔s〕 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5速度〔m/s〕 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0A.汽车匀加速直线运动经历的时间为3.0sB.汽车匀加速直线运动经历的时间为5.0sC.汽车匀减速直线运动经历的时间为4.0sD.汽车匀减速直线运动经历的时间为2.0s【参考答案】.D2.〔2019武汉局部示范性高中联考〕如下列图为甲、乙两个质点在0~t0时间内沿同一直线运动的位移——时间图象,在两个质点在0~t0时间内,A.任一时刻的加速度都不同B.位移大小不相等C.任一时刻的速度都不同D.运动方向不一样【参考答案】A【名师解析】根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,乙做匀速直线运动,其加速度为零,而甲做速度逐渐增大的加速直线运动,,两个质点在0~t0时间内任一时刻的加速度都不同,选项A 正确;两个质点在0~t0时间内,位移大小相等,运动方向都是沿x轴负方向,运动方向一样,选项BD错误;根据位移图像的斜率表示速度可知,两个质点在0~t0时间内,有一时刻速度一样,选项C错误。
【方法归纳】位移---时间图象的斜率表示质点运动的速度,在同一坐标系中两个位移---时间图象的交点表示两质点相遇。
3.〔2019河南1月质检〕某质点由静止开始做加速运动的加速度一时间图象如下列图,如下说法正确的答案是A.2s末,质点的速度大小为3 m/sB.4s末,质点的速度大小为6 m/sC. 0〜4 s内,质点的位移大小为6 mD.0〜4 s内,质点的平均速度大小为3 m/s【参考答案】.B4.〔2019湖南株洲一模〕一辆高铁出站一段时间后,在长度为L的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如下列图。
人教物理2019高考一轮练习题(5)
李仕才
一、选择题
1、(2018河北省衡水市安平中学高三月考)如图所示是滑梯简化图,一小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑,在AB段匀加速下滑,在BC段匀减速下滑,滑到C点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态。
假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2,AB与BC长度相等,则( )
A. 整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用
B. 动摩擦因数μ1+μ2=2tanθ
C. 小孩从滑梯上A点滑到C点先超重后失重
D. 整个过程中地面对滑梯的支持力先小于小孩和滑梯的总重力后大于小孩和滑梯的总重力【答案】BD
2、(2018湖南师范大学附属中学高三上学期第二次月考)甲乙两辆汽车都从同一地点由静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变,在第一段时间间隔T内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的三倍,接下来,汽车甲的加速度大小增加为原来的三
倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的,则
A. 在2T末时,甲、乙两车的速度相等
B. 甲、乙两车从静止到速度相等时,所经历的位移大小之比为3:5
C. 在4T末,两车第一次相遇,且只能相遇一次
D. 在运动过程中,两车能够相遇两次
【答案】AB
【解析】设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻T)的速度为,第二段时间间隔末(时刻
2T)的速度为,第一段时间间隔内行驶的路程为,加速度为,在第二段时间间隔内
行驶的路程为,由运动学公式有,,,
;;设汽车乙在时刻T的速度为,第二段时间间隔末(时刻2T)的速度为,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、,
同理有,,,,
;在2T末时,甲、乙两车的速度相等,故A正确;甲、乙两车从静止到速度相等时,所经历的位移大小之比为3:5,故B正确;
在4T末,,
,甲车在前,乙车在后,故D错误;
3、一物体静止在粗糙斜面上,现用一大小为F1、方向与斜面平行的拉力向上拉动物体,经过时间t后其速度变为v;若将平行斜面方向的拉力大小改为F2,则物体从静止开始经过时间t后速度变为2v。
对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W G1、W G2分别表示前后两次克服重力所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
A.W F2>4W F1、W f2>2W f1、W G2>2W G1
B.W F2>4W F1、W f2=2W f1、W G2=2W G1
C.W F2<4W F1、W f2=2W f1、W G2=2W G1
D.W F2<4W F1、W f2>2W f1、W G2=2W G1
【答案】C
【解析】由题意可知,两次物体均做匀加速直线运动,根据x=·t知,在同样的时
间内,它们的位移之比为x1∶x2=1∶2,两次上升的高度之比为h1∶h2=x1sin θ∶x2sin θ=1∶2,根据克服重力做功W G=mgh得W G2=2W G1;根据克服摩擦力做功W f=F f x得W f2=2W f1,由牛顿第二定律得F1-F f-mg sin θ=ma、F2-F f-mg sin θ=2ma,可得F2<2F1,根据W F =Fx可得W F2<4W F1,故选项C正确.
4、如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个1
4
圆弧,圆弧
半径为R,E点切线水平。
另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲向滑块,不计摩擦。
下列说法中正确的是( )
A.当v0F点
B.若小球的速度足够大,小球将从滑块的右侧离开滑块
C.小球在圆弧上运动的过程中,滑块的动能增大,小球的机械能减小
D.若滑块固定,小球返回E点时对滑块的压力为mg+m
2 0 v R
【答案】CD
【解析】小球在圆弧上运动的过程中,小球对滑块的力有水平向右的分量,使滑块向右加速,滑块动能增大,小球的机械能将减小,选项A错误、C正确;当小球速度足够大,从F点离开滑块时,由于F点切线竖直,在F点时小球与滑块的水平速度相同,离开F点后将再次从F点落回,不会从滑块的右侧离开滑块,选项B错误;如果滑块固定,小球返回E点时对滑
块的压力为mg+m
2
v
R
,选项D正确。
5、硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在一定
光照强度下的U -I 图线,图线b 是一只某型号的定值电阻R 的U -I 图线.现将该电池与电阻R 串联成一个闭合电路,下列说法中正确的是(
)
A .此时该硅光电池的内阻为33
U I B .这只定值电阻R 的阻值为
11U I C .此时电源的总功率为U 2I 2
D .此时电阻R 消耗的功率为U 1I 2
【答案】B
【解析】由图象知,该硅光电池的电动势E =U 2,根据两图线交点所对应数据知,电阻R 两端的电压为U 1,流过R 的电流为I 1,则电池的内阻r =11E U I -=211
U U I -,定值电阻R 的阻值R =11
U I ,选项A 错误、B 正确;此时电源的总功率P =EI 1=U 2I 1,选项C 错误;电阻R 消耗的功率P R =U 1I 1,选项D 错误.
6、(2018届河北省唐山市高三第一次模拟)如图所示,单匝金属线圈半径为r 1,电阻为R ,内部存在一圆形区域匀强磁场,磁场区域半径为r 2,磁感应强度随时间的变化为B=kt(k>0),磁场方向垂直纸面向外,下列说法正确的是
A. 线圈中感应电流的方向为逆时针方向
B. 线圈具有收缩趋势
C.
D. 线圈中感应电动势的大小为
【答案】C
7、(2018届湖南师大附中高三下学期三月考)图甲为研究光电效应的电路图;图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核X衰变后产生的新核Y和某种射线的径迹。
下列说法不正确的是( )
A. 图甲利用能够产生光电效应的两种(或多种)频率已知的光进行实验可测出普朗克常量
B. 图甲电源的正负极对调,在光照条件不变的情况下,可研究得出光电流存在饱和值
C. 图乙对应的衰变方程为
D. 图乙对应的衰变方程为
【答案】C
8、一物理教师某天正在一湖边钓鱼,突然湖的周围起了风,他发现湖中钓鱼的浮标上下浮动.他根据自己的经验认为浮标上下浮动可简化成竖直方向的简谐运动,他通过观测绘制出了浮标的振动图象,如图1所示,接着他又根据湖面的波纹绘制出了水的波动图象,如图2所示.假设图2是一列沿x轴正方向传播的水波在t=0.5 s时的波形图,图1是图2中离原点0~4 m范围内某质点的振动图象,则下列说法正确的是( )
A.浮标上下振动的周期为T=2 s
B.该列波的波速为2 m/s
C.再经0.5秒x=4 m处的质点到达波谷位置
D.图1是x=2 m处质点的振动图象
E.不能确定图1是0~4 m范围内哪个质点的振动图象
【答案】ABD
【解析】由题图1可知,浮标振动的周期T=2 s,由题图2可知,波长λ=4 m,该波的波
速v==2 m/s,选项A、B正确;由题图1可知,质点在t=0.5 s时处于平衡位置且沿y轴负方向运动,在0~4 m范围内的质点在t=0.5 s时刻有x=0、x=2 m、x=4 m处的质点处在平衡位置,但只有x=2 m处的质点是沿y轴负方向运动的,故题图1是x=2 m 处质点的振动图象,此时刻x=4 m处的质点正向x轴正向运动,故再经0.5秒x=4 m处质点应到达波峰位置.选项D正确,C、E错误.
二、非选择题
(2018河北省涞水波峰中学月考)汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经过2秒钟速度变为6m/s.若将刹车过程视为匀减速直线运动,求:
(1)从开始刹车起,汽车6s内发生的位移;
(2)汽车静止前2秒内通过的位移
(3)从开始刹车到汽车位移为21 m时所经历的时间t
【答案】(1),(2),(3)。