2020高考物理选择题专练1(解析版)
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2020年高考物理选择题专项训练01~05套2020年高考物理选择题专项训练01一、选择题(本卷共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,其中第6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.下列说法正确的是A. 铀核裂变的核反应方程是B. 根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越短能量越大C. 玻尔根据光的波粒二象性,大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性D. 一个基态的氢原子吸收光子跃迁到激发态后,最多辐射出三种频率的光子2.如图所示,坚直方向的匀强电场中点固定一点电荷,一带负电小球绕该点电荷在竖直面内做匀速圆周运动,是运动轨迹上的最高点与最低点,两点电势分别为,电场强度分别为,不计空气阻力,小球可视为质点,则A. B. C. D.3.如图所示,间距为、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端有一阻值为的电阻,一质量为、电阻也为的金属棒横跨在导轨上,棒与导轨接触良好。
整个装置处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中,金属棒以初速度沿导轨向右运动,在金属棒整个运动过程中,下列说法正确的是A. 金属棒端电势比端高B. 金属棒克服安培力做的功等于电阻上产生的焦耳热C. 金属棒运动的位移为D. 金属棒运动的位移为4.如图所示,木板下端通过光滑铰链固定于水平地面上的点,物体叠放在木板上且处于静止状态,此时物体的上表面刚好水平。
现使木板绕点缓慢旋转到虚线所示位置,物体仍保持静止,且相对木板没有发生移动,与原位置相比A. 对的作用力减小B. 对的摩擦力不变C. 板对的摩擦力减小D. 板对的作用力减小5.荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划,轨道I贴近火星表面,登陆火星需经历如图所示的变轨过程,已知引力常量为,对同一飞船下列说法正确的是A. 在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能B. 在轨道II上点的动能大于在轨道II上的动能C. 若已知飞船在该轨道I上的运行周期,可以推知火星的密度D. 飞船在点从轨道I变轨到轨道II,需要在点前进速度方向喷气6.如图所示,倾角为的斜面体固定在水平地面上,将一小球以大小为的速度从点水平抛出,小球落在斜面上的点。
2020高考物理 受力分析-选择题专项练习(含答案)1.如图所示,A 、B 、C 为三个实心小球,A 为铁球,B 、C 为木球。
A 、B 两球分别连在两根弹簧上,C 球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。
若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)A. A 球将向上运动,B 、C 球将向下运动B. A 、B 球将向上运动,C 球不动C. A 球将向下运动,B 球将向上运动,C 球不动D. A 球将向上运动,B 球将向下运动,C 球不动 【答案】D2.秋千的吊绳有些磨损。
在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千 A .在下摆过程中 B .在上摆过程中 C .摆到最高点时D .摆到最低点时答案:D3. 如图,质量m A >m B 的两物体A 、B 叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B 的受力示意图是答案:A4.两个共点力F l 、F 2大小不同,它们的合力大小为F ,则A .F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍B .F 1、F 2同时增加10N ,F 也增加10NC .F 1增加10N ,F 2减少10N ,F 一定不变D .若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大 答案:AD5.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是ABB gB g NB gB g NCDA.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动 [答案]AD6.已知两个共点力的合力为50N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角,分力F 2的大小为30N 。
则 ( ) (A )F 1的大小是唯一的 (B )F 2的力向是唯一的 (C )F 2有两个可能的方向 (D )F 2可取任意方向 答案:C7.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是 ( ) A .物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B ..物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C.物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比 答:D8.下列关于摩擦力的说法,正确的是 ( )A .作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B .作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C .作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D .作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速 答:C D9. 如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧, 连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。
专题强化训练(一)一、选择题(共11个小题,4、9、10为多选,其余为单项选择题,每题5分共55分)1.如图所示,一只松鼠沿着较粗均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在松鼠从A运动到B的过程中,下列说法正确的是()A.松鼠对树枝的弹力保持不变B.松鼠对树枝的弹力先减小后增大C.松鼠对树枝的摩擦力先减小后增大D.树枝对松鼠的作用力先减小后增大答案 C解析松鼠所受的弹力N=mgcosθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则弹力先增大后减小,故A、B两项错误;松鼠所受的摩擦力f=mgsinθ,从A到B的过程中,θ先减小后增大,则摩擦力先减小后增大,故C项正确;树枝对松鼠的作用力与松鼠的重力等值反向,所以树枝对松鼠的作用力大小不变,故D项错误.故选C项.2.(2019·浙江二模)如图所示,斜面体M静止在水平面上,滑块m 恰能沿斜面体自由匀速下滑,现在滑块上加一竖直向下的恒力F,则与未施加恒力F时相比,下列说法错误的是()A.m和M间的压力变大B.m和M间的摩擦力变大C.水平面对M的支持力变大D.M和水平面间的摩擦力变大答案 D解析滑块恰好沿斜面匀速下滑时,滑块对楔形斜面体的压力等于mgcosθ,斜面体对滑块的摩擦力为μmg cosθ,施加一个竖直向下的恒力F后滑块对斜面体的压力等于(mg+F)cosθ,变大.斜面体对滑块的摩擦力为μ(mg+F)cosθ,变大,故A、B两项正确;滑块恰好沿斜面匀速下滑,根据平衡条件有:mgsinθ=μmg cosθ,解得:μ=tanθ.对滑块和斜面体整体可知,整体水平方向不受外力,所以地面对斜面体的摩擦力为零.地面对斜面体的支持力等于整体的总重力.施加一个竖直向下的恒力F,有:(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cos θ,可知物块仍然做匀速运动.再对滑块和斜面体整体受力分析知,整体水平方向不受外力,所以地面对楔形斜面体的摩擦力为零,地面对楔形斜面体的支持力等于整体的总重力与F之和,变大,故C项正确,D项错误.本题选说法错误的,故选D项.3.长时间低头玩手机对人的身体健康有很大危害,当低头玩手机时,颈椎受到的压力会比直立时大.现将人体头颈部简化为如图所示的模型:头部的重力为G,P点为头部的重心,PO为提供支持力的颈椎(视为轻杆)可绕O点转动,PQ为提供拉力的肌肉(视为轻绳).当某人低头时,PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°,此时颈椎受到的压力约为()A.2G B.3GC.2G D.G答案 B解析设头部重力为G,当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量,即F=G;当某人低头时,PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30°、60°,P 点的受力如图所示,根据几何关系结合正弦定理可得:F Osin120°=Gsin30°,解得:F O=3G,故A、C、D三项错误,B项正确.故选B项.4.如图所示,一根通电的导体棒放在倾斜为α的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零答案AB解析若F安<mgsinα,因安培力方向向上,则摩擦力方向向上,当F安增大时,F摩减小到零,再向下增大,B项正确,C、D两项错误;若F安>mgsinα,摩擦力方向向下,随F安增大而一直增大,A项正确.5.(2019·安徽三模)如图,用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置,直径竖直,O为圆心,最高点B处固定一光滑轻质滑轮,质量为m的小环A穿在半圆环上.现用细线一端拴在A上,另一端跨过滑轮用力F拉动,使A缓慢向上移动.小环A及滑轮B大小不计,在移动过程中,关于拉力F以及半圆环对A的弹力N的说法正确的是()A.F逐渐增大B.N的方向始终指向圆心OC.N逐渐变小D.N大小不变答案 D解析在物块缓慢向上移动的过程中,小圆环A处于三力平衡状态,根据平衡条件知mg与N的合力与T等大、反向、共线,作出mg 与N的合力,如图所示,由三角形相似得:mgBO=NOA=TAB①F=T②,由①②可得:F=ABBO mg,AB变小,BO不变,则F变小,故A项错误;由①可得:N=OABO mg,AO、BO都不变,则N不变,方向始终背离圆心,故D项正确,B、C两项错误.故选D 项.6. (2019·江西一模)如图所示,质量为m(可视为质点)的小球P,用两根轻绳OP和O′P在P点拴结实后再分别系于竖直墙上且相距0.4 m的O、O′两点上,绳OP长0.5 m,绳OP刚拉直时,OP绳拉力为T1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为T2,θ=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),则T1T2为()A.3∶4 B.4∶3C.3∶5 D.4∶5答案 C解析绳OP刚拉直时,OP绳拉力为T1,此时O′P绳子拉力为零,小球受力如图1所示,根据几何关系可得sin α=OO ′OP =45,所以α=53°,所以α+θ=90°;根据共点力的平衡条件可得:T 1=mgsin α;绳OP 刚松弛时,O ′P 绳拉力为T 2,此时绳OP 拉力为零,小球受力如图2所示,根据共点力的平衡条件可得:T 2=mgtan α,由此可得:T 1T 2=sin53°tan53°=35,所以C 项正确,A 、B 、D 三项错误.故选C 项. 7.如图所示,光滑直杆倾角为30°,质量为m 的小环穿过直杆,并通过弹簧悬挂在天花板上,小环静止时,弹簧恰好处于竖直位置,现对小环施加沿杆向上的拉力F,使环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°.整个过程中,弹簧始终处于伸长状态,以下判断正确的是()A.弹簧的弹力逐渐增大B.弹簧的弹力先减小后增大C.杆对环的弹力逐渐增大D.拉力F先增大后减小答案 B解析由于弹簧处于伸长状态,使环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°的过程中,弹簧长度先减小后增大,弹簧的伸长量先减小后增大,故弹簧的弹力先减小后增大,故A项错误,B项正确;开始弹簧处于失重状态,根据平衡条件可知弹簧的弹力等于重力,即T=mg,此时杆对环的弹力为零,否则弹簧不会竖直;当环缓慢沿杆滑动,直到弹簧与竖直方向的夹角为60°时,弹簧的长度等于原来的长度,弹力等于T=mg,此时有mgcos30°=Tcos30°,杆对环的弹力仍为零,故杆对环的弹力不是一直增大,故C项错误;设弹簧与垂直于杆方向的夹角为α,根据平衡条件可得,从初位置到弹簧与杆垂直过程中,拉力F=mgsin30°-Tsinα,α减小,sinα减小,弹簧的拉力减小,则F增大;从弹簧与杆垂直到末位置的过程中,拉力F=mgsin30°+Tsinα,α增大,sinα增大,弹簧的弹力增大,则拉力增大,故拉力F一直增大,故D项错误.故选B项.8.(2015·山东)如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力F作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ2答案 B解析 对物体A 、B 整体,在水平方向上有F =μ2(m A +m B )g ;对物体B ,在竖直方向上有μ1F =m B g ;联立解得:m A m B =1-μ1μ2μ1μ2,B 项正确.9. (2019·武昌区模拟)如图所示,竖直杆固定在木块C 上,两者总重为20 N ,放在水平地面上.轻细绳a 连接小球A 和竖直杆顶端,轻细绳b 连接小球A 和B ,小球B 重为10 N .当用与水平方向成30°角的恒力F 作用在小球B 上时,A 、B 、C 刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a 、b 与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,则下列判断正确的是( )A.力F的大小为10 NB.地面对C的支持力大小为40 NC.地面对C的摩擦力大小为10 ND.A球重为10 N答案AD解析以B为研究对象受力分析,水平方向受力平衡,有:Fcos30°=T b cos30°,得:T b=F竖直方向受力平衡,则有:Fsin30°+T b sin30°=m B g得:F=m B g=10 N以A为研究对象受力分析,竖直方向上有:m A g+T b sin30°=T a sin60°水平方向:T a sin30°=T b sin60°联立得:m A=m B,即A球重为10 N,故A、D两项正确;以ABC整体为研究对象受力分析,水平方向:f=Fcos30°=5 3 N竖直方向:N+Fsin30°=(M+m A+m B)g解得:N=35 N,故B、C两项错误.故选A、D两项.10.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m ,电量为q.小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同,间距为d.静电力常量为k ,重力加速度为g ,两个带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2 B .当q d =mgsin θk 时,细线上的拉力为0 C .当q d =mgtan θk 时,细线上的拉力为0 D .当q d =mg ktan θ时,斜面对小球A 的支持力为0 答案 AC解析 根据库仑定律得A 、B 间的库仑力F 库=k q 2d2,则A 项正确;当细线上的拉力为0时,满足k q 2d 2=mgtan θ,得到q d =mgtan θk,则B项错误,C项正确;斜面对小球A的支持力始终不为零,则D 项错误.11. (2019·安徽模拟)如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的木箱A放在木板B上与不发生形变的轻杆一端固定在木箱上,另一端通过铰链连接在天花板上,轻杆与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.3.现用水平向左的力F 将木板B从木箱A下面抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则所用力F的最小值为()A.150 N B.170 NC.200 N D.210 N答案 B解析对A受力分析如图甲所示,根据题意可得:F T cosθ=F f1,F N1=F T sinθ+m A gF f1=μ1F N1,联立解得:F T=100 N;对A、B整体进行受力分析如图乙所示,根据平衡条件可得:F T cosθ+F f2=FF N2=F T sinθ+(m A+m B)gF f2=μ2F N2,联立解得:F=170 N,故B项正确,A、C、D三项错误.故选B项.二、计算题(共3个小题,12题12分,13题15分,14题18分,共45分)12.风洞实验室中可以产生水平向右,大小可调节的风力.如图甲所示,现将质量为1 kg的小球套在足够长与水平方向夹角θ=37°的细直杆上,放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径.假设小球所受最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小.(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)若在无风情况下,小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ,求小球与细杆间的动摩擦因数及滑动摩擦力做的功;(2)在有风情况下,如图乙所示,若小球静止在细杆上,求风力大小;(3)请分析在不同恒定风力作用下小球由静止释放后的运动情况. 答案 (1)0.5 -2 J (2)1.82 N ≤F ≤20 N(3)如果风力大小为1.82 N ≤F ≤20 N ,则小球静止;若F<1.82 N ,小球向下做匀加速运动;若F>20 N ,小球向上做匀加速运动解析 (1)在无风情况下小球由静止开始经0.5 s 沿细杆运动了0.25 m ,则:x =12at 2可知a =2x t 2=2×0.250.52 m/s 2=2 m/s 2, 根据牛顿第二定律可得mgsin θ-μmg cos θ=ma ,解得:μ=0.5,滑动摩擦力做的功W f =-mgcos θ·x =-2 J.(2)当小球受到的摩擦力沿杆向上且最大时,风力最小,如图所示, 根据平衡条件可得:沿杆方向:mgsinθ=Fcosθ+f,垂直于杆方向:N=mgcosθ+Fsinθ,摩擦力f=μN,联立解得:F≈1.82 N;当小球受到的摩擦力沿杆向下且最大时,风力最大,根据平衡条件可得:沿杆方向:mgsinθ=Fcosθ-f,垂直于杆方向:N=mgcosθ+Fsinθ,摩擦力f=μN,联立解得:F=20 N;若小球静止在细杆上,则风力大小范围为1.82 N≤F≤20 N.(3)如果风力大小为1.82 N≤F≤20 N,则小球静止;若F<1.82 N,小球向下做匀加速运动;若F>20 N,小球向上做匀加速运动.13.如图所示,afe、bcd为两条平行的金属导轨,导轨间距l=0.5 m.ed 间连入一电源E=1 V,ab间放置一根长为l=0.5 m的金属杆与导轨接触良好,cf水平且abcf为矩形.空间中存在一竖直方向的磁场,当调节斜面abcf的倾角θ时,发现当且仅当θ在30°~90°之间时,金属杆可以在导轨上处于静止平衡.已知金属杆质量为0.1 kg,电源内阻r及金属杆的电阻R均为0.5 Ω,导轨及导线的电阻可忽略,金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的μ倍.重力加速度g=10 m/s2,试求磁感应强度B及μ.答案2 3 T3 3解析由磁场方向和平衡可判断,安培力F方向为水平且背离电源的方向,由题意可知当θ=90°时,金属杆处于临界下滑状态有:f1=mg,①N1=F,②f1=μN1,③当θ=30°时,金属杆处于临界上滑状态有:N2=mgcos30°+Fsin30°,④f2+mgsin30°=Fcos30°,⑤f2=μN2,⑥由①~⑥解得:F=3mg,⑦μ=3 3,由闭合电路欧姆定律:I=E2R=1 A,⑧由安培力性质:F=BIl,⑨由⑦⑧⑨得:B=2 3 T,方向竖直向下.14. (2016·天津)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E=53N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小为B=0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10 m/s2,求:(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t. 答案(1)20 m/s与电场方向成60°角斜向上(2)3.5 s解析(1)小球匀速直线运动时受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,有qvB=q2E2+m2g2,①代入数据解得:v=20 m/s,②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tanθ=qE mg,③代入数据解得:tanθ=3,θ=60°.④(2)方法一:撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,如图所示,设其加速度为a,有a=q2E2+m2g2m,⑤设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x,有x=vt;⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y,有y=12at2,⑦tanθ=yx;⑧联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:t=2 3 s≈3.5 s,⑨方法二:撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为v y=vsinθ⑤若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有v y t-12gt2=0⑥联立⑤⑥式,代入数据解得t=2 3 s≈3.5 s.⑦21。
2020年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分逐题解析二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是 A .增加了司机单位面积的受力大小B .减少了碰撞前后司机动量的变化量C .将司机的动能全部转换成汽车的动能D .延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】本题涉及车内安全气囊的缓冲作用对司机生命安全的保护。
A .车内的安全气囊被弹出并瞬间充满气体,增大了司机的受力面积,减少了司机单位面积的的受力大小,所以选项A 错误。
B .司机的末动量还为零,其动量的变化量并未改变,选项B 错误。
C .碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,则选项C 错误。
D .由于安全气囊的作用司机减速到零的时间延长了(缓冲作用),选项D 正确。
考点: 动量定理,压强。
15.火星的质量约为地球质量的1/10,半径约为地球半径的1/2,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为A .0.2B .0.4C .2.0D .2.5【答案】B【解析】本题考查质点与球体间万有引力的计算。
在星球表面的物体(质点)与星球(球体)的间距等于星球的半径。
同一物体m 在火星表面上受到的万有引力为:2111R mM G F在地球表面上受到的万有引力为:2222R m M G F = 两式相比可得21222121R M R M F F ==0.4(万有引力与质量成正比,与间距的平方成反比),选项B 正确。
考点: 万有引力定律。
16.如图,一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为10 m ,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg 。
2020年高考物理试卷练习题一、选择题1.如图1甲,先将开关S掷向1,给平行板电容器C充电,稳定后把S掷向 2,电容器通过电阻R放电,电流传感器将电流信息导入计算机,屏幕上显示出电流I随时间t变化的图象如图乙所示.将电容器C 两板间的距离增大少许,其他条件不变,重新进行上述实验,得到的I-t图象可能是( )图1答案 C解析将电容器两极间距离增大,根据平行板电容器决定式:C=εr S4πkd,可知电容变小,则充电电荷量:Q=CU变小,但充电完成后,电容器两端电压仍与电源电压U相等,所以再次放电,初始时刻的电流不变,但电荷量变小,I-t图面积代表电荷量,所以面积比题图乙小,A、B、D错误,C正确.2.质谱仪的原理如图2所示,虚线AD上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中,C、D处有一荧光屏.同位素离子源产生a、b两种电荷量相同的离子,无初速度进入加速电场,经同一电压加速后,垂直进入磁场,a离子恰好打在荧光屏C点,b离子恰好打在D点.离子重力不计.则( )图2A.a离子质量比b的大B.a离子质量比b的小C.a离子在磁场中的运动时间比b的长D.a、b离子在磁场中的运动时间相等答案 B解析 设离子进入磁场的速度为v ,在电场中qU =12mv 2,在磁场中Bqv =m v 2r ,联立解得:r =mv Bq =1B 2mUq,由题图知,b 离子在磁场中运动的轨道半径较大,a 、b 为同位素,电荷量相同,所以b 离子的质量大于a 离子的,所以A 错误,B 正确;在磁场运动的时间均为半个周期,即t =T 2=πmBq,由于b 离子的质量大于a 离子的质量,故b 离子在磁场中运动的时间较长,C 、D 错误.3.如图3甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,L 1、L 2、L 3为三只规格均为“9 V,3 W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,定值电阻R 1=9 Ω.输入端交变电压u 随时间t 变化的图象如图乙所示,三只灯泡均正常发光,则( )图3A .电压u 的瞬时表达式为u =362sin πt (V)B .电压表的示数为33 VC .电流表的示数为1 AD .定值电阻R 2=3 Ω 答案 B解析 由题图乙知,交变电流的周期为0.02 s ,ω=2πT=100π rad/s,电压的瞬时值u =362sin100πt (V),故A 错误;灯泡正常发光,每个灯泡的电流为I =P U =13 A ,故副线圈的电流I 2=3I =1 A ,根据变流规律:I 1I 2=n 2n 1,解得原线圈电流I 1=13A ,所以C 错误;电阻R 1的电压U R 1=I 1R 1=3 V ,由题图乙知输入端电压的有效值为36 V ,则变压器原线圈的电压U 1=36 V -3 V =33 V ,所以电压表的读数为33 V ,故B 正确;根据变压规律:U 2U 1=n 2n 1,可得副线圈的电压U 2=11 V ,电阻R 2两端的电压为U R 2=U 2-U L =11 V -9 V =2 V ,故R 2=U R 2I 2=2 Ω,所以D 错误. 4.某行星外围有一圈厚度为d 的光带,简化为如图4所示模型,R 为该行星除光带以外的半径.现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,当光带上的点绕行星中心的运动速度v ,与它到行星中心的距离r ,满足下列哪个选项表示的图象关系时,才能确定该光带是卫星群( )图4答案 D解析 若光带是卫星群,则应该满足G Mm r 2=m v 2r ,即v 2=GM r ,即v 2-1r图象应该是过原点的直线,故选D.5.如图5所示,在粗糙的水平地面上,物块A 、B 在水平外力F 的作用下都从静止开始运动,运动过程中的某一时刻,物块A 、B 的速度v A 、v B 和加速度a A 、a B 大小关系可能正确的是( )图5A .v A >vB ,a A =a B B .v A <v B ,a A <a BC .v A =v B ,a A =a BD .v A >v B ,a A >a B答案 BC解析 由题意知,A 、B 之间无相对滑动一起加速时,v A =v B ,a A =a B ;发生相对运动时,一定是:v A <v B ,a A <a B ,所以B 、C 正确.6.如图6所示,水平地面上有一倾角为θ的光滑斜面(底面粗糙),一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上的O 点,另一端连接一质量为m 的木块.开始时,把木块放在斜面上某位置,木块和斜面均静止不动,此时弹簧水平且处于压缩状态.已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )图6A .开始时,弹簧弹力大小等于mg tan θB .开始时,斜面受到三个力的作用C .若将O 点稍微下移一点,木块仍可能在原位置静止D .若将O 点稍微上移一点,木块仍可能在原位置静止 答案 AC解析 对木块受力分析,根据平衡知识可知,开始时,弹簧弹力大小F =mg tan θ,选项A 正确;开始时,斜面受到:重力、地面的支持力和摩擦力、木块的压力四个力的作用,选项B 错误;若将O 点稍微下移一点,则弹簧长度增加,弹力减小,由图可知,木块仍可能在原位置静止,选项C 正确;若将O 点稍微上移一点,弹簧弹力仍减小,但是木块平衡需要的弹力F 要增加,可知木块不可能在原位置静止,选项D 错误.7.如图7所示,在竖直平面内有一匀强电场,一带电荷量为+q 、质量为m 的小球在力F 的作用下,沿图中虚线由M 至N 做竖直向上的匀速运动.已知力F 和MN 之间的夹角为45°,MN 之间的距离为d ,重力加速度为g .则下列说法正确的是( )图7A .电场的方向可能水平向左B .电场强度E 的最小值为2mg 2qC .当qE =mg 时,小球从M 运动到N 时电势能变化量为零D .F 所做的功一定为22mgd 答案 BC解析 小球受力情况:小球受到重力mg 、拉力F 与电场力qE ,因为小球做匀速直线运动,合力为零,则F 与qE 的合力与mg 大小相等、方向相反,作出F 与qE 的合力,如图所示,根据图可知,电场力方向指向右侧,由于小球带正电,电场方向与电场力方向相同,故指向右侧,故A 错误;由图可知,当电场力qE 与F 垂直时,电场力最小,此时场强也最小.则得:qE =mg sin θ,所以电场强度的最小值为E =mg sin θq =2mg2q,故B 正确;当mg =Eq 时,根据几何关系,电场力水平向右,与MN 垂直,小球从M 运动到N 电场力不做功,即小球从M 运动到N 时电势能变化量为零,故C 正确;由于电场力变化时,F 大小也跟随着改变,所以做功也不能确定具体值,故D 错误.8.甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v -t 图象如图8所示.下列判断正确的是( )图8A .乙车启动时,甲车在其前方50 m 处B .乙车超过甲车后,两车不会再相遇C .乙车启动10 s 后正好追上甲车D .运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m 答案 ABD解析 根据v -t 图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙在t =10 s 时启动,此时甲的位移为x =12×10×10 m=50 m ,即甲车在乙前方50 m 处,故选项A 正确;乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,故选项B 正确;由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两车才相遇,由题图可知,乙车启动10 s 后位移小于甲的位移,还没有追上甲,故选项C 错误;当两车的速度相等时相距最远,最大距离为:s max =12×(5+15)×10 m -12×10×5 m=75 m ,故选项D 正确.9.为了验证矩形线框自由下落过程中上、下边经过光电门时机械能是否守恒,使用了如图9所示的实验装置,已知矩形线框用直径为d 的圆形材料做成.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为t 1和t 2.图9(1)为完成该实验,还需通过操作测量相应的物理量是________. A .用天平测出矩形线框的质量mB .用刻度尺测出矩形线框下边离光电门的高度hC .用刻度尺测出矩形线框上、下边之间的距离LD .用秒表测出线框上、下边通过光电门的时间间隔Δt(2)如果满足关系式________________(请用测量的物理量和已知量来表示,重力加速度为g ),则自由下落过程中线框的机械能守恒.答案 (1)C (2)(dt 2)2-(d t 1)2=2gL解析 (1)根据机械能守恒的表达式,可知不需要测量其质量,故A 错误;实验中需要测量过程中重力势能的减小量,因此需要测量矩形线框上下边之间的距离L ,不需要测量释放时其下边离桌面的高度h ,故B 错误,C 正确;根据机械能守恒定律的表达式,可知不需要测量线框上下边通过光电门的时间间隔Δt ,故D 错误.(2)本实验中用线框上、下边通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有:v 1=d t 1,v 2=d t 2根据机械能守恒有:mgL =12mv 22-12mv 12即(d t 2)2-(d t 1)2=2gL .10.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的.现在用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整.已知常温下待测热敏电阻的阻值约40~50 Ω.热敏电阻和温度计插入烧杯中,烧杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水杯、直流电源(电动势15 V ,内阻可忽略)、直流电流表(对应不同的量程内阻约为0.2 Ω或1 Ω)、直流电压表(对应不同的量程内阻约为5 kΩ或15 kΩ)、滑动变阻器(0~10 Ω)、开关、导线若干.(1)在图10(a)的方框中用给定的器材画出完整的实验电路图,要求测量误差尽可能小; (2)根据电路图,在实物图上用笔画线做导线进行连线.图10答案 (1)如图所示:(2)见解析图解析 (1)因为测量伏安特性曲线,电压需要从0开始,选择分压电路,根据题中信息可知通过电流表的最大电流I m =E R x=0.375 A ,所以电流表选择小挡位,对应电阻为1 Ω,而电压达到了15 V ,所以电压表选择大挡位15 kΩ,根据R V R x >R x R A,所以采用外接法,可得电路图如图所示(2)根据电路图连接实物图11.如图1所示,两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上,导轨宽度为L ,下端接有阻值为R 的电阻,导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B 0的匀强磁场中.轻绳一端跨过光滑定滑轮,悬吊质量为m 的小物块,另一端平行于导轨系在质量为m 的金属棒的中点,现将金属棒从PQ 位置由静止释放,金属棒与导轨接触良好且电阻均忽略不计,重力加速度为g .图1(1)求金属棒匀速运动时的速度大小;(2)若金属棒速度为v 0且距离导轨底端x 时开始计时,磁场的磁感应强度B 的大小随时间t 发生变化,使回路中无电流,请推导出磁感应强度B 的大小随时间t 变化的关系式.答案 (1)mgR 2B 02L 2 (2)B =8B 0x8x +8v 0t +gt2解析 (1)金属棒匀速运动时,对物块:F T =mg对金属棒有:F 安+mg sin 30°=F T 又:F 安=B 0IL 由欧姆定律:I =E R=B 0LvR联立解得:v =mgR2B 02L2 (2)当回路中没有电流时,金属棒不受安培力 对金属棒:F T ′-mg sin 30°=ma 对物块:mg -F T ′=ma回路中无电流,回路中的磁通量不变,则:B 0Lx =BL (x +v 0t +12at 2)联立解得:B =8B 0x8x +8v 0t +gt2.25.(18分)(2019·湖南娄底市下学期第二次模拟)某人设计了如图2所示的滑板个性滑道.斜面AB 与半径R =3 m 的光滑圆弧轨道BC 相切于B ,圆弧对应的圆心角θ=37°且过C 点的切线水平,C 点连接倾角α=30°的斜面CD .一滑板爱好者连同滑板等装备(视为质点)总质量m =60 kg.某次试滑,他从斜面上某点P 由静止开始下滑,发现在斜面CD 上的落点Q 恰好离C 点最远.若他在斜面AB 上滑动过程中所受摩擦力F f 与位移大小x 的关系满足F f =90x (均采用国际制单位),忽略空气阻力,取g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:图2(1)P 、B 两点间的距离;(2)滑板在C 点对轨道的压力大小. 答案 (1)4 m (2)1 320 N解析 (1)设爱好者滑到C 点的速度为v C ,平抛过程中水平、竖直方向的位移分别为x 1、y 1 C 到Q 由平抛运动规律有:tan α=y 1x 1=12gt 2v C t =gt2v C ①则t =2v C tan αg②因此x 1=v C t =2v C 2tan αg③l CQ =x 1cos α=2v C 2tan αg cos α④由④式可知v C 越大则l CQ 间距越大,由人和装备在BC 间运动时机械能守恒可知,要使v C 越大就要求v B 越大. 设人和装备在P 、B 间运动时加速度为a ,由牛顿第二定律有mg sin θ-90x =ma ⑤ 得a =mg sin θ-90xm⑥由⑥式可知:人和装备做加速度减小的加速直线运动,当加速度为零时速度v B 最大. 故P 、B 两点间的距离大小为:x =mg sin θ90=4 m ⑦(2)设P 、B 间摩擦力对人做功为W f ,由动能定理有:mgx sin θ+W f =12mv B 2-0⑧而W f =-90x2·x ⑨(或由⑧⑨得mgx sin θ-45x 2=12mv B 2-0)B 、C 间运动时,机械能守恒,有:12mv B 2+mgR (1-cos θ)=12mv C 2⑩ 在C 点F N -mg =m v C 2R解得F N =1 320 N由牛顿第三定律可知滑板在C 点对轨道的压力大小F N ′=1 320 N.12.如图3为分析热机工作过程的卡诺循环,一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程A →B 、C →D 和两个绝热过程B →C 、D →A ,下列说法正确的是________.图3A .气体从A →B 的过程,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变大 B .气体从A →B 的过程,从外界吸收热量C .气体从B →C 的过程,气体分子无规则运动变激烈D .气体从D →A 的过程,内能的增量等于外界对气体做的功E .气体在完成一次循环的过程中对外做功(2) (10分)如图4,水平放置右端开口的绝热汽缸,横截面积为S ,左端有一电阻丝可对气体加热.绝热活塞A (厚度不计)封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸的最大静摩擦力为F fm =12p 0S ,大气压强p 0及室温T 0均不变.初始时刻活塞恰好无摩擦,气体体积为汽缸容积的三分之一,气体温度为T 0.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现通过电阻丝给气体缓慢加热.图4①温度多大时,活塞开始滑动; ②温度多大时,活塞到达汽缸口. 答案 (1)BDE (2)①32T 0 ②92T 0解析 (1)由题图知,气体从A →B 的过程,体积增大,压强减小,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变小,A 错误;从A →B 的过程,温度不变,ΔU =0,体积变大,气体对外界做功W <0,根据ΔU =Q +W ,得Q =-W >0,所以从外界吸收热量,B 正确;因B →C 为绝热过程,所以Q =0,体积增大W <0,故ΔU =Q +W =W ,故ΔU <0,气体内能减小,温度降低,气体分子无规则运动变缓慢,C 错误;从D →A 也是绝热过程,Q =0,体积减小,外界对气体做功,即W >0,ΔU =Q +W =W ,即气体内能的增量ΔU 等于外界对气体做的功W ,D 正确;由题图知,A →B →C 气体对外界做功,做功多少W 1的数值大小为图象与V 轴所围面积(W 1<0),C →D →A 的过程外界对气体做功,做功多少W 2的数值大小为图象与V 轴所围面积(W 2>0),由题图可知|W 1|>|W 2|,故该循环过程的总功为W 1+W 2<0,即气体对外做功,E 正确. (2)①假设活塞开始滑动时封闭的气体压强为p 1,对活塞受力分析,受力平衡得p 1S =p 0S +F fm对封闭的气体,由查理定律得:p 0T 0=p 1T 1解得:T 1=32T 0②设汽缸容积为V ,活塞运动过程中气体的压强不变. 由盖—吕萨克定律得 13V T 1=V T 2解得:T 2=92T 013.波源S 在t =0时刻开始振动,其振动图象如图5所示,在波的传播方向上有P 、Q 两质点,它们到波源S 的距离分别为30 m 和48 m ,测得P 、Q 开始振动的时间间隔为3.0 s .下列说法正确的是________.图5A .Q 质点开始振动的方向向上B .该波的波长为6 mC .Q 质点的振动比波源S 滞后8.0 sD .当Q 质点刚要振动时,P 质点正沿平衡位置向下振动E .Q 质点开始振动后,在9 s 内通过的路程是54 m(2)(10分)如图6所示,一透明玻璃半球竖直放置,OO ′为其对称轴,O 为球心,球半径为R ,球左侧为圆面,右侧为半球面.现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球,玻璃半球的折射率为3,设真空中的光速为c ,不考虑光在玻璃中的多次反射,求:图6①从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例;②从距O 点R 2的入射光线经玻璃半球偏折后直到与对称轴OO ′相交的传播时间. 答案 (1)ACD (2)①13 ②5R 2c解析 (1)由题图可知,波源开始振动的方向向上,所有的质点都做受迫振动,开始振动方向都向上,A 正确;波从P 传到Q 所需时间为3.0 s ,所以波速v =Δx Δt =48-303m/s =6 m/s ,根据振动图象可知,周期为6 s ,所以波长λ=vT =6×6 m=36 m ,B 错误;Q 点到波源的距离为48 m ,所以比波源滞后Δt =Δx v =486s =8 s ,C 正确;P 、Q 间相距18 m ,而波长为36 m ,刚好差半个周期,所以当Q 质点刚要振动时,P 质点正沿平衡位置向下振动,D 正确;振动周期为6 s ,一个周期通过路程s 0=4×5 cm=20 cm,9 s 刚好振动一个半周期,通过路程s =1.5s 0=30 cm ,E 错误.(2)①从左侧圆面垂直入射,不偏折,考虑截面,如图所示,从左侧的A 点入射,光在右侧半球面刚好发生全反射,则由折射定律有:sin θ=1n,n = 3则有sin θ=33,OA =R sin θ=33R 从左侧射入能从右侧射出的光束是以O 为圆心,OA 长为半径的圆,其面积S ′=πOA 2=13πR 2而左侧入射面的面积S =πR 2解得S ′S =13②设距O 点R 2的入射点为B ,射到半球面上的点为C 点,入射角为i ,折射角为r , 在△OBC 中有i =30°,BC =32R 考虑在C 点折射,由折射定律有sin r sin i=n ,代入数据可得r =60° 设从C 点的出射光线交OO ′轴于D 点,由图知在△OCD 中,∠OCD =120°,∠COD =i =30°,可得∠CDO =30°,CD =R光在玻璃中传播速度v =cn =c 3光从B 点传播到D 点的时间t =BC v +CD c将BC =32R ,CD =R 及v =c 3代入解得t =5R 2c .。
(人教版)2020届高考物理选择题精练习一及解析参考答案1、一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示,已知物块从a上滑至b所用时间为t,下列分析正确的是( )A.物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间B.物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向C.物块下滑时从b运动至c所用时间为tD.物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小【解析】选A、C。
由于斜面光滑,物块沿斜面向上与向下运动的加速度相同,a=gsinθ,故物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间,选项A正确、B错误;物块由b到a的过程是初速度为零的匀加速直线运动,则可知=t,选项C正确;由于c是位移的中点,物块上滑过程中=,解得tbc通过c点的速度不等于整个上滑过程的平均速度,选项D错误。
【总结提升】匀变速直线运动规律解题的基本思路(1)画过程示意图;(2)判断运动性质;(3)选取正方向;(4)选用公式列方程。
2、一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B.车的质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小D.车速越小,刹车后滑行的路程越短,所以惯性越小【解析】选B。
惯性是物体固有的一种属性,仅与质量有关,与车速无关,故A、C、D错误,B正确。
3、(2019·揭阳模拟)如图所示,倾角θ=30°的斜面固定在地面上,长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上,与斜面间动摩擦因数μ=,其A端与斜面顶端平齐。
用细线将质量也为m的物块与软绳连接,给物块向下的初速度,使软绳B端到达斜面顶端(此时物块未到达地面),在此过程中( )A.物块的速度始终减小B.软绳上滑L时速度最小C.软绳重力势能共减少了mgLD.软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和【解题指导】解答本题应注意以下三点:(1)根据软绳的受力情况判断物块的运动情况。
2020 年普通高等学校招生全国统一考试物理Ⅰ卷(解析版)二、选择题:本题共8 小题,每小题 6 分,共48 分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21 题有多项符合题目要求。
全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得0 分。
14.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是()A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积D[行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内安全气囊被弹出并瞬间充满气体,增大了司机的受力面积,减少了司机单位面积的受力大小,可以延长司机的受力时间,从而减小了司机受到的作用力,A项错误,D项正确;碰撞前司机动量等于其质量与速度的乘积,碰撞后司机动量为零,所以安全气囊不能减少碰撞前后司机动量的变化量,B项错误;碰撞过程中通过安全气囊将司机的动能转化为司机对安全气囊做的功,C项错误。
]15.火星的质量约为地球质量的110,半径约为地球半径的12,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为()A.0.2B.0.4C.2.0 D.2.5B[由万有引力定律可得,质量为m的物体在地球表面上时,受到的万有引力大小为F地=GM地mR2地,质量为m的物体在火星表面上时,受到的万有引力大小为F火=GM火mR2火,二者的比值F火F地=M火R2地M地R2火=0.4,B正确,A、C、D错误。
]16.如图所示,一同学表演荡秋千,已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计。
当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为()A.200 N B.400 NC.600 N D.800 NB[该同学身高相对于秋千的绳长可忽略不计,可以把该同学看成质点。
2020年高考物理选择题专项训练06~10套2020年高考物理选择题专项训练06一、选择题(本卷共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,其中第6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.组成“北斗”卫星导航定位系统中的地球静止轨道卫星(同步卫星)和中轨道卫星绕地球在圆轨道上运行,由地球静止轨道卫星和中轨道卫星的轨道半径之比可求A. 地球静止轨道卫星与地球的质量之比B. 地球静止轨道卫星与中轨道卫星的质量之比C. 地球静止轨道卫星和中轨道卫星受地球的万有引力之比D. 地球静止轨道卫星和中轨道卫星绕地球运动的周期之比2.已知用频率为γ的单色光照射某金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E,已知普朗克常量为h,则要使此金属发生光电效应的极限频率应为A. γ-EhB. γ+EhC. γ-D. γ+3.如图所示,理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连,副线圈的滑动头P可上下滑动.设原线圈输入电压为U1,副线圈输出电压为U2,负载为定值电阻R,原、副线圈电流比为k.则A. P下移,k增大B. P上移,k增大C. P上移,U1减小D. P下移,U2增大4.如图所示,在“托球跑”趣味比赛中,若运动员沿水平面匀加速直线跑.球拍平面与水平方向的夹角为θ时,网球与球拍保持相对静止.球拍和网球的质量分别为M、m,不计摩擦力和空气阻力,重力加速度为g.则下列说法正确的是A. 球拍对球的作用力太小为mgB. 运动员对球拍的作用力大小为(M+m)gC. 运动员的加速度大小为gtanθD. 若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动5.如图所示,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说法不正确的是A. 处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B. 所加磁场越强越易使圆盘停止转动C. 若所加磁场反向,圆盘将加速转动D. 若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动6.如图所示,一名运动员将相同的铅球分别从同一位置掷出,图中①②是它们的运动轨迹,轨道最高点距离地面的高度相等,②的落地点到掷出点的水平距离是①的2倍,忽略空气阻力,对于铅球①与②。
第四部分题型专练选择题专项练(一)(考试时间:20分钟试卷满分:48分)选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的铝核(2713Al),发现了放射性磷(3015P)并同时释放一个X粒子,磷核(3015P)具有放射性,它在衰变为硅核(3014Si)的同时释放一个Y粒子,则X粒子和Y粒子分别是(D)A.质子和电子B.质子和正电子C.中子和电子D.中子和正电子【解析】根据质量数和电荷数守恒可知X粒子的电荷数为零,质量数为1,所以是中子,Y粒子的电荷数为1,质量数为零,所以是正电子,故ABC错误,D正确.15.滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式,飞机跑道的前一部分水平,跑道尾段略微翘起.假设某舰载机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动,前一段的初速度为0,加速度为6 m/s2,位移为150 m,后一段的加速度为7 m/s2,路程为50 m,则飞机的离舰速度是(C)A.40 m/s B.45 m/sC.50 m/s D.55 m/s【解析】前一段过程,由速度位移公式得v21=2a1x1,代入数据解得v1=30 2 m/s,后一段过程,由速度位移公式得v22-v21=2a2x2,代入数据解得v2=50 m/s,故选C.16.我国北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成.空间段由若干地球静止轨道卫星A(GEO)、倾斜地球同步轨道卫星B(IGSO)和中圆地球轨道卫星C(MEO)组成,如题图所示.三类卫星都绕地球做匀速圆周运动,其中卫星B、C轨道共面,C离地高度为h,地球自转周期为T,地球半径为R,轨道半径r C<r B=r A,地球表面重力加速度为g,下列说法正确的是(C)A .C 的线速度小于A 的线速度B .B 的角速度大于C 的角速度 C .B 离地高度为3gR 2T 24π2-RD .C 的周期为2π(R +h )gRgR【解析】 根据万有引力提供向心力,有G Mmr 2=m v 2r,可得v =GMr,由于r C <r A ,则C 的线速度大于A 的线速度,故A 错误;根据万有引力提供向心力,有G Mmr 2=mω2r ,解得ω=GMr 3,由于r C <r B ,则B 的角速度小于C 的角速度,故B 错误;根据万有引力提供向心力,有G Mm (R +h B )2=m 4π2T 2(R +h B ),又黄金代换式GM =gR 2,联立解得,B 离地高度为h B =3gR 2T 24π2-R ,故C 正确;对卫星C ,根据万有引力提供向心力,有G Mm (R +h )2=m 4π2T 2(R +h ),又黄金代换式GM =gR 2,联立解得T =2π(R +h )g (R +h )gR,故D 错误.17.利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变.现使一群电荷量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场,经相同时间速度的偏转角相同,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则它们在进入电场时一定具有相同的( B )A .动能B .动量C .加速度D .速度【解析】 速度的偏转角tan θ=v y v 0=qE m t v 0=qEtm v 0,若偏转角相同,则m v 0相同,动能、加速度、速度均不一定相同,故B 正确.18.水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动.如图1所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,稳定时做匀速直线运动,游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉.为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化为如图2所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F 1、F 2和F 3,其中F 1斜向左下方,F 2斜向右上方.若滑翔伞在水平方向受到的空气阻力与水平速度成正比,在竖直方向上受到的空气作用力保持不变.现提高游艇速度,稳定时则( B )A .F 1一定变小B .F 2一定变大C .F 2可能小于F 3D .F 2和F 3的合力方向可能沿水平向右【解析】 设F 1和F 2与竖直方向的夹角分别为α、β,水平方向F 1sin α=F 2sin β,因当速度变大时,空气阻力变大,即F 2的水平分量变大,则F 2变大,F 1也一定变大;竖直方向F 1cos α+F 3=F 2cos β,则F 2一定大于F 3;选项AC 错误,B 正确;由于三力平衡,则F 1和F 2的合力等于F 3,F 2和F 3的合力方向与F 1等大反向,不可能沿水平向右,选项D 错误.19.如图所示为某水电站远距离输电的原理图.升压变压器的原副线圈匝数比为k ,输电线的总电阻为R ,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂输出的电压恒为U ,若由于用户端负载变化,使发电厂输出功率增加了ΔP .下列说法正确的是( BC )A .电压表V 1的示数不变,电压表V 2的示数增大B .电流表A 1、A 2的示数均增大C .输电线上损失的电压增加了Rk ΔPUD .输电线上损失的功率增加了R (k ΔP )2U 2【解析】 由于发电厂输出电压恒为U ,根据理想变压器的规律,对于升压变压器UU 1=k ,故电压表V 1的示数不变,发电厂输出功率增加了ΔP ,则发电厂输出电流增加了ΔI =ΔPU ,根据理想变压器规律,对于升压变压器ΔI 1ΔI =k ,A 1示数增加了ΔI 1=k ΔPU ,由于A 1示数增加,A 2示数也将增加,降压变压器的输入电压将减少ΔU 1′=ΔI 1R ,故V 2示数也将减小,A 错误,B 正确;根据欧姆定律,输电线上损失的电压增加了ΔI 1R =Rk ΔPU,C 正确;输电线上损失的功率增加了(I 1+ΔI 1)2R -I 21R ≠(ΔI 1)2R ,由于I 1未知,故无法计算,D 错误.故选BC .20.如图所示,光滑平行的金属导轨由半径为r 的四分之一圆弧金属轨道MN 和M ′N ′与足够长的水平金属轨道NP 和N ′P ′连接组成,轨道间距为L ,电阻不计;电阻为R ,质量为m ,长度为L 的金属棒cd 锁定在水平轨道上距离NN ′足够远的位置,整个装置处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中.现在外力作用下,使电阻为R 、质量为m ,长度为L 的金属棒ab 从轨道最高端MM ′位置开始,以大小为v 0的速度沿圆弧轨道做匀速圆周运动,金属棒ab 始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g ,下列说法正确的是( AD )A .ab 刚运动到NN ′位置时,cd 受到的安培力大小为B 2L 2v 02R ,方向水平向左B .ab 从MM ′运动到NN ′位置的过程中,回路中产生的焦耳热为πrB 2L 2v 04RC .若ab 运动到NN ′位置时撤去外力,则ab 能够运动的距离为m v 0RB 2L2D .若ab 运动到NN ′位置撤去外力的同时解除cd 棒的锁定,则从ab 开始运动到最后达到稳定状态的整个过程中回路产生的焦耳热为πB 2L 2v 0r 8R +14m v 2【解析】 金属棒ab 刚运动到NN ′位置时,速度大小为v 0,感应电动势为BL v 0,回路中的电流为BL v 02R ,可求cd 棒受到的安培力大小为F =BIL =B 2L 2v 02R ,根据左手定则可判断方向水平向左,A 正确;金属棒ab 从MM ′运动到NN ′的过程中,做匀速圆周运动,设ab 棒运动到某位置时与圆心连线跟水平方向的夹角为θ,运动时间为t ,有θ=v 0r t ,产生的电动势的表达式为e =BL v 0sin θ=BL v 0sin v 0rt ,根据正弦式交变电流知识,可求电动势的有效值为E ′=BL v 02=2BL v 02,回路中电流的有效值为I ′=E ′2R ,金属棒ab 的运动时间为t =πr2v 0,根据焦耳定律,回路中产生的焦耳热为Q 1=I ′2·2Rt ,代入数据联立各式解得Q 1=πrB 2L 2v 08R,B错误;从撤去外力到ab 棒停止运动,设ab 棒运动的距离为x ,回路中的平均电流为I -,运动时间为t ,根据动量定理有B I -Lt =m v 0,其中I -t =ΔΦt ·2R ·t =BLx 2R ,两式联立解得x =2m v 0R B 2L 2,C 错误.根据右手定则和左手定则可以判断,撤去外力同时解除cd 棒的锁定后,ab 棒和cd 棒受到的安培力大小相等,方向相反,二者组成的系统动量守恒;设稳定时ab 棒和cd 棒的共同速度为v ,则有m v 0=2m v ,根据能量守恒可求这个过程产生的焦耳热为Q 2=12m v 20-12×2m v 2,联立解得Q 2=14m v 20,可求整个过程中产生的焦耳热为Q =Q 1+Q 2=πB 2L 2v 0r 8R +14m v 20,D 正确.21.质量分别为m 、2m 的木块A 和B ,并排放在光滑水平地面上,A 上固定一竖直轻杆,长为L 的细线一端系在轻杆上部的O 点,另一端系质量为m 的小球C ,现将C 球向右拉起至水平拉直细线,如图所示,由静止释放C 球,则在之后的过程中(球与杆及A 、B 均无接触),下列说法正确的是( ABD )A .木块A 、B 分离后,B 的速度大小为6gL6B .木块A 的最大速度为6gL2C .C 球在O 点正下方向右运动时,速度大小为6gL2D .C 球通过O 点正下方后,上升的最大高度为23L【解析】 小球C 在最低点时,木块A 、B 恰好分离,设此时AB 的速度为v 1,小球的速度为v 2,根据机械能守恒定律得mgL =12m v 22+12·3m v 21 根据动量守恒定律得m v 2=3m v 1 解得v 1=6gL 6,v 2=6gL2,A 正确;A 、B 分离后,A 、C 相互作用,根据动量守恒定律和机械能守恒定律,C 球在O 点正下方向右运动时,A 、C 速度交换,此时木块A 的速度最大,最大值为v A =6gL 2,小球C 的速度为v C =6gL6,B 正确,C 错误;A 、B 分离后,A 、C 相互作用,当小球运动至最高点时速度相等,设为v ,根据动量守恒有m v 2-m v 1=2m v ,12m v21=12·2m v2+mgh,解得h=23L,D正确.故选ABD.根据机械能守恒有12m v22+。
2020高考物理选择题专练1
14. 【答案】 C
【解析】由图可知乙在0~10s 内速度为零,甲先出发,但乙出发做匀加速直线运动,甲做匀速直线运动,两物体出发地点相同,则乙可以追上甲,A 错误;由图象的面积可以读出20t s =时,乙的位移仍小于甲的位移,未追上甲,B 错误;在20t s =之前,甲的图象在乙的上方,所以甲运动的比乙快,20t s =之后乙的图象在甲的上面,所以乙比甲运动得快,C 正确;在10~20s 内,甲的速度大于乙的速度,甲在乙的前方,两者距离逐渐增大,20s 后乙的速度大于甲的速度,两者距离逐渐减小,在20t s =时刻两者距离最大;D 错误 15. 【答案】 C
【解析】因物体整个的过程中的路程为4x 0,由功能关系可得: 220001·422I mg x mv m
μ==,可知, 0022I m gx μ=,
故C 正确;当弹簧的压缩量最大时,物体的路程为x 0,则压缩的过程中由能量关系可知: 20012
P mv mgx E μ-= ,所以:E P =202I m −μmgx 0(或E P =3μmgx 0).故A 错误;弹簧被压缩成最短之后的过程,P 向左运动的过程中水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,可知物体先做加速度先减小的变加速运动,再做加速度增大的变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故B 错误;物体P 整个运动过程,P 在水平方向只受到弹力与摩擦力,根据动量定理可知,摩擦力的冲量与弹簧弹力的冲量的和等于I 0,故D 错误.故选C.
16. 【答案】 B
【解析】离子只与圆筒碰撞一次,经历的时间最短,轨迹如图所示:
设离子在磁场中的轨迹半径为r ,速度为v ,根据向心力公式2
v qvB m r
= ① 结合图中的几何关系可得r =2R ②解得离子的速率v = 2RqB m
③ 离子在磁场中走过的每段圆弧对应的圆心角α=60∘④,经历的时间t =T/3⑤即t =
23m qB π B .2qBR m
、23m qB π,与结论相符,选项B 正确;故选B. 17. 【答案】 B
【解析】对B 、C 整体受力分析,受重力、支持力,B 、C 沿斜面匀加速下滑,则A 、B 间摩擦力不为零,故A 错误;如果B 的上表面是光滑的,倾角也为θ,C 可能只受两个力作用,B 正确;选A 、B 、C 整体为研究对象,根据牛顿第二定律可知A 加速度大小为sin g θ,C 错误;对A 、B 、C 和斜面体整体分析,系统在水平方向上有加速度,由牛顿第二定律可知,斜面体受地面的摩擦力不为零,故D 错误.
18. 【答案】 D
【解析】只断开开关S ,电容器放电,所带电荷量变小,带电微粒向下运动,所以A 错误;电阻R 3与电容器串联,该之路断路,所以只调节电阻R 3的滑动端P 2向上移动时,电压表示数不变,带电微粒静止不动,所以B 错误;只调节电阻R 2的滑动端P 1向下移动时,外电路电阻不变,路端电压不变,故电压表示数保持不变,电容器的电压增大,带电微粒向上运动,C 错误;只增大R 1的光照强度,R 1的阻值减小,电流增大,
所以电阻R 0消耗的功率变大,带电微粒向上运动,D 正确.
19. 【答案】 BCD
【解析】弹簧弹开两小球的过程,弹力相等,作用时间相同,根据冲量定义可知,弹力对A 的冲量大小等于B 的冲量大小,故A 错误;由动量守恒定律12mv Mv =,解得A 球脱离弹簧时B 球获得的速度大小为22/v m s =,故B 正确;设A 球运动到Q 点时速率为v ,对A 球从P 点运动到Q 点的过程,由机械能守恒定律可得22111222
mv mg R mv =⋅+,解得:v =4m/s ,根据动量定理1()1I mv mv N s =--=⋅,即A 球从P 点运动到Q 点过程中所受合外力的冲量大小为1N·
s ,故C 正确;若半圆轨道半径改为0.9m ,小球到达Q 点的临界速
度3/Q v m s ==,对A 球从P 点运动到Q 点的过程,由机械能守恒定律22111222
mv mg R mv =⋅+,解得0v =,小于小球到达Q 点的临界速度,则A 球不能达到Q 点,故D 正确。
故选BCD 。
20. 【答案】 CD
【解析】线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场的方向向外,则感应电流的方向为ABCD 方向,故A 错误;AC 刚进入磁场时CD 边切割磁感线,AD 边不切割磁感线,
所以产生的感应电动势E Bav =,则线框中感应电流为 E Bav I R R
==,此时CD 两端电压,即路端电压为3344
R U E Bav R ==,故B 错误,D 正确;AC 刚进入磁场时线框的CD 边产生的安培力与v 的方向相反,AD 边受到的安培力的方向垂直于AD 向下,它们的大小都是F BIa =,由几何关系可以看出,
AD 边与CD 边受到的安培力的方向相互垂直,所以AC 刚进入磁场时线框所受安培力为AD 边与CD 边受到的安培力的
矢量合,即22v R
F a ==合,故C 正确。
故选CD 。
21. 【答案】 AB
【解析】A .光电效应现象揭示了光的粒子性,A 错误;
B .热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性,B 正确;
C .黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释,而普朗克借助于能量子假说,完美的解释了黑体辐射规律,破除了“能量连续变化”的传统观念,C 错误;
D .根据p =√k 可知质子和电子的质量不同,所以动量不相等,根据德布罗意波长公式λ=ℎp ,则质子和电子的德布罗意波不相等,D 错误.。