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2016届高三物理一轮复习：课时作业27

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课时作业(二十七)(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后括号内)1．如图所示，边长为L ，匝数为N 的正方形线圈abcd 位于纸面内，线圈内接有电阻值为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( )A.BL 22RB.NBL 22R C.BL 2R D.NBL 2R【解析】 初状态时，通过线圈的磁通量为Φ1＝BL 22，当线圈转过90°时，通过线圈的磁通量为0，由q ＝N ΔΦR 可得通过电阻R 的电量为NBL 22R.【答案】 B2．有人把自行车进行了改装，在后车轮上装上了一个小型发电机，想看电视时，就骑在自行车上不停地蹬车，可供电视、照明用电．发电机原理如图甲所示，在匀强磁场中，磁感应强度为B ，放置一个有固定转轴的发电轮，如图所示，发电轮平面与磁感应强度垂直，发电轮半径为r ，轮轴和轮缘为两个输出电极，该发电机输出电压接一理想变压器，再给一小灯泡供电，则下列说法中正确的是( )A ．当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压降低B ．当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压不变C ．小灯泡的功率与发电机转速无关D ．小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大【解析】 转轮发电机的电动势为E ＝12Br 2ω，蹬车的速度增大时，角速度增大，电动势增大，输入电压和输入功率增大．D 正确．【答案】 D 3.(2013·北京卷，17)如图，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为( )A ．c →a,2∶1B ．a →c,2∶1C ．a →c,1∶2D ．c →a,1∶2【解析】 根据右手定则可知，金属杆中的电流方向为N →M ，则电阻R 中的电流方向为a →c .根据E ＝BL v 可得，E 1∶E 2＝1∶2，C 项正确．【答案】 C4．如图甲是矩形导线框，电阻为R ，虚线左侧线框面积为S ，右侧面积为2S ，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设垂直线框向里的磁场为正，则关于线框中0～t 0时间内的感应电流的说法正确的是( )A ．感应电流的方向为顺时针方向B ．感应电流的方向为逆时针方向C ．感应电流的大小为B 0SRt 0D ．感应电流的大小为3B 0SRt 0【解析】 向里的变化磁场产生的感应电动势为：E 1＝SΔB 1Δt 1，方向为逆时针方向；向外的变化磁场产生的感应电动势为：E 2＝2S ΔB 2Δt 2，方向为逆时针方向；从图中可以得到：ΔB 1Δt 1＝ΔB 2Δt 2＝B 0t 0，感应电流为I ＝E 1＋E 2R ＝3B 0S Rt 0，方向为逆时针方向，即BD 正确． 【答案】 BD5.如图所示，长为L 的金属导线上端悬于C 点，下端系一小球A ，在竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动，转动方向如图所示，导线与竖直方向的夹角为θ，摆球的角速度为ω，磁感应强度为B ，则金属导线中产生感应电动势的高电势端及大小为( )A ．C 点 12BL 2ωB ．C 点 12BL 2ωsin 2θC ．A 点 12BL 2ωD ．A 点 12BL 2ωsin 2θ【解析】 由右手定则可判断φC >φA ，即C 端的电势高于A 端的电势；金属导线切割磁感线的有效长度为L sin θ，所以导线中产生的感应电动势为：E ＝12B (L sin θ)2ω＝12BL 2ωsin 2θ.故B 正确．【答案】 B6.如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值．在t ＝0时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在t ＝t 1时刻断开S.下列表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图象中，正确的是( )【解析】 S 闭合时，由于自感L 有感抗，经过一段时间电流稳定时L 电阻不计，可见电路的外阻是从大变小的过程．由U 外＝R 外R 外＋r E 可知U 外也是从大变小的过程，所以A 、C错．t 1时刻断开S ，由于自感在L 、R 、D 构成的回路中电流从B 向A 中间流过D ，所以t 1时刻U AB 反向，B 正确．【答案】 B 7．(2014·安徽理综，20)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B ，环上套一带电荷量为＋q 的小球．已知磁感应强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A ．0 B.12r 2qkC ．2πr 2qkD ．πr 2qk【解析】 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔt·πr 2＝k π·r 2小球运动一圈，电场力做的功为 W ＝Eq ＝πr 2qk ，选项D 正确． 【答案】 D8.一个面积S ＝4×10－2 m 2、匝数n ＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示，则下列判断正确的是( )A ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C ．在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于8 VD ．在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零 【解析】 由图知，前2 s 内ΔB Δt ＝2 T/s ，所以ΔΦΔt＝2×4×10－2 Wb/s ＝0.08 Wb/s ，A 选项正确；在开始的2 s 内磁感应强度B 由2 T 减到0，又从0向相反方向增加到2 T ，所以这2 s 内的磁通量的变化量ΔΦ＝B 1S ＋B 2S ＝2BS ＝2×2×4×10－2 Wb ＝0.16 Wb ，B 选项错误；开始的2 s 内E ＝n ΔΦΔt ＝100×0.08 V ＝8 V ，C 选项正确；第3 s 末的感应电动势等于2 s ～4 s内的平均感应电动势，E ＝nΔΦΔt ＝n ΔB Δt·S ＝100×2×4×10－2 V ＝8 V ，D 选项错误． 【答案】 AC9．如图所示，水平放置的粗糙U 形框架上接一个阻值为R 0的电阻，放在垂直纸面向里的、场强大小为B 的匀强磁场中，一个半径为L 、质量为m 的半圆形硬导体AC 在水平向右的恒定拉力F 的作用下，由静止开始运动距离d 后速度达到v ，半圆形硬导体AC 的电阻为r ，其余电阻不计．下列说法正确的是( )A ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BL vB ．此时AC 两端电压为U AC ＝2BL v R 0R 0＋rC ．此过程中电路产生的电热为Q ＝Fd －12m v 2D ．此过程中通过电阻R 0的电荷量为q ＝2BLdR 0＋r【解析】 AC 的感应电动势为：E ＝2BL v ，两端电压为U AC ＝ER 0R 0＋r ＝2BL v R 0R 0＋r ，A 错、B 对；由功能关系得Fd ＝12m v 2＋Q ＋W μ，C 错；此过程中平均感应电流为I ＝2BLd(R 0＋r )Δt ，通过电阻R 0的电荷量为q ＝I Δt ＝2BLdR 0＋r，D 对． 【答案】 BD10．如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM ′和NN ′之间接有电阻R ，导轨左、右两区域分别存在大小相等方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场，设左、右区域磁场的磁感应强度大小分别为B 1和B 2，虚线为两区域的分界线，一根阻值也为R 的金属棒ab 放在导轨上并与其垂直，导轨电阻不计．若金属棒ab 在外力F 的作用下从左边的磁场区域距离磁场边界x 处匀速运动到右边的磁场区域距离磁场边界x 处，下列说法中正确的是( )A ．当金属棒通过磁场边界时，通过电阻R 的电流反向B ．当金属棒通过磁场边界时，金属棒受到的安培力反向C ．金属棒在题设的运动过程中，通过电阻R 的电荷量等于零D ．金属棒在题设的运动过程中，回路中产生的热量等于Fx【解析】 金属棒的运动方向不变，磁场方向反向，则电流方向相反，选项A 正确；电流方向反向，磁场也反向时，安培力的方向不变，选项B 错误；由q ＝ΔΦR 总，因初、末状态磁通量相等，所以通过电阻R 的电荷量等于零，选项C 正确；由于金属棒匀速运动，所以动能不变，即外力做功全部转化为电热，所以Q ＝2Fx ，选项D 错误．【答案】 AC二、综合应用(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)(2014·浙江理综，24)其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g ＝10 m/s 2)(1)测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．【解析】 (1)根据右手定则可判断A 点是电源的正极，故a 点接电压表的“正极”． (2)根据U ＝E ＝Bl v ① v ＝12ωR ②v ＝ωr ＝13ωR ③联立①②③得：v ＝2 m/s.(3)根据能量守恒得： ΔE ＝mgh －12m v 2＝0.5 J.【答案】 (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J12．(15分)如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN 和OP 放置在水平面内，MO 间接有阻值为R ＝3 Ω的电阻，导轨相距d ＝1 m ，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．质量为m ＝0.1 kg ，电阻为r ＝1 Ω的导体棒CD 垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN 的恒力F ＝1 N 向右拉动CD ，CD 受的摩擦阻力F f 恒为0.5 N ．求：(1)CD 运动的最大速度的大小．(2)当CD 达到最大速度后，电阻R 消耗的电功率是多少？ (2)当CD 的速度为最大速度的一半时，CD 的加速度的大小． 【解析】 (1)设导体棒的运动速度为v ，则 产生的感应电动势为：E ＝Bd v 根据闭合电路欧姆定律有： I ＝E R ＋r则安培力为： F 0＝BdI据题意分析，当v 最大时，有： F －F 0－F f ＝0联立以上各式得： v m ＝(F －F f )(R ＋r )B 2d 2＝8 m/s.(2)棒CD 速度最大时，同理有： E m ＝Bd v m I m ＝E mR ＋r而P R m ＝I 2m ·R 联立得：P R m ＝B 2d 2v 2m R (R ＋r )2＝3 W.(3)当CD 速度为12v m 时有：E ′＝Bd v m2I ＝E ′R ＋rF ′＝BId据牛顿第二定律有：F －F ′－F f ＝ma 联立得：a ＝2.5 m/s 2.【答案】(1)8 m/s(2)3 W(3)2.5 m/s2。

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(新课标)高考物理一轮复习课时练27

(新课标)高考物理一轮复习课时练27

课时作业(二十七)1．(2012·福建南平调研)关于闭合电路的性质，下列说法不正确的是( ) A ．外电路断路时，路端电压最高 B ．外电路短路时，电源的功率最大 C ．外电路电阻变大时，电源的输出功率变大D ．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变[解析] 由闭合电路欧姆定律可知：E ＝U 外＋U 内，当外电路断路时，即I ＝0，此时U外＝E ，路端电压最大；外电路短路时，电路中电流最大，此时，电源的功率也最大；电源的输出功率，即外电路消耗的功率，P ＝I 2R ＝E 2RR ＋r2＝E 2R －r 2R＋4r ，只有当R ＝r 时，电源的输出功率最大，故C 错．应选C.[答案] C 2.(2012·北京西城区抽样)按如右图所示的电路连接各元件后，闭合开关S ，L 1、L 2两灯泡都能发光．在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向左移动时，下列判断正确的是( )A ．L 1亮度不变B ．L 1变亮C ．L 2变暗D ．L 2变亮[解析] 滑动变阻器的滑动头向左移动时，电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律I ＝U R知，干路电流增大，则L 2变亮，路端电压减小，又L 2两端的电压增加，则并联电路两端的电压减小，那么L 1两端的电压减小，L 1变暗．[答案] D3．(2012·江苏镇海检测)在右图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路．由图象可知A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩB ．电阻R 的阻值为1 ΩC ．电源的输出功率为2 WD ．电源的效率为66. 7%[解析] 图象Ⅰ与纵轴交点表示电源电动势，为3 V ，图象Ⅰ斜率的绝对值表示电源内阻为0.5 Ω，选项A 正确；图象Ⅱ的斜率表示电阻R 的阻值为1 Ω，选项B 正确；电源输出电压为U ＝2 V ，电流为2 A ，电源输出功率为4 W ，选项C 错；电源效率η＝P 出P 总＝U E ＝23×100%＝66.7%，选项D 正确．[答案] ABD4．(2012·滁州模拟)如右图所示的电路，闭合开关S ，滑动变阻器滑片P 向左移动，下列结论正确的是 A ．电流表读数变小，电压表读数变大 B ．小灯泡L 变亮C ．电容器C 上的电荷量减小D ．电源的总功率变大[解析] 滑动变阻器R 的滑片P 向左移，电路总电阻变大，则由I ＝ER 外＋r，可知干路电流变小，即电流表读数变小，由路端电压U ＝E －Ir ，可知电压表读数变大，A 正确；由于干路电流变小，所以灯变暗，B 错误；变阻器两端电压变大，电容器两端电压变大，电荷量增加，C 错误；而电源总功率P ＝IE ，I 减小，所以P 减小，即D 错误．[答案] A5．某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V/200 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V/2 W)，将其连接在220 V 交流电源上，电路如下图所示．若工作一段时间后L 2灯丝烧断，则( )A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率减小[解析] L2灯丝烧断后电路的总电阻增大，电路中总电流减小，流过其他指示灯、强光灯的电流都同比例的减小，消耗的功率都减小，两端的电压都减小，则X2两端电压增大，消耗的功率也增大，C正确．[答案] C6.酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器. 酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比[解析] 题中给出传感器电阻r′的倒数与酒精气体浓度c是正比关系，即1r′＝kc，电压表示数U＝R0Er′＋R＋R0＋r ＝R0E1kc＋R＋R0＋r＝kR0Ek R＋R0＋r＋1c，可以看出电压与酒精气体浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加．故只有选项B正确．[答案] B7.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示，超导部件有一个超导临界电流I c ，当通过限流器的电流I >I c 时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)，以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R 1＝3 Ω，超导临界电流I c ＝1.2 A ，限流电阻R 2＝6 Ω，小电珠L 上标有“6 V,6 W”的字样，电源电动势E ＝8 V ，内阻r ＝2 Ω，原来电路正常工作，现L 突然发生短路，则A ．短路前通过R 1的电流为23AB ．短路后超导部件将由超导状态转化为正常态C ．短路后通过R 1的电流为43 AD ．短路后通过R 1的电流为2 A[解析] 小电珠L 上标有“6 V,6 W”，该电珠的电阻R L ＝U 2/P ＝62/6 Ω＝6 Ω，短路前由于电路正常工作，电路的总电阻为R ＝R L ＋r ＝6 Ω＋2 Ω＝8 Ω，总电流为I ＝E /R ＝1 A ，所以短路前通过R 1的电流为I 1＝1 A ，选项A 错误；当L 突然短路后，电路中电流为I ＝E /r ＝4 A>I c ＝1.2 A ，超导部件由超导态转变为正常态，则此时电路中总电阻为R ′＝2 Ω＋2 Ω＝4 Ω，总电流I ′＝E /R ′＝84 A ＝2 A ，短路后通过R 1的电流为I ′1＝43 A ，故选项B 、C 正确．[答案] BC 8.如图所示，R B ＝4 Ω，A 、C 、D 是额定电压和额定功率相同的3个用电器，电源内阻是1 Ω，S 闭合后，当变阻器的电阻调为5 Ω时，各用电器均正常工作．(1)S 断开后，若仍要各用电器正常工作，变阻器电阻R 应调为多少？(2)S 闭合和断开时，R B 上的电功率之比为多少？变阻器上消耗的功率之比为多少？ [解析] (1)在题图所示电路中，A 、C 、D 三个用电器是并联的，且正常工作，其额定功率相等，说明三个用电器的电流均相等，设每个用电器的额定电流为I ，若S 闭合，有3I ＝E －UR B ＋R ＋r① 若S 断开，则有2I ＝E －UR B ＋r ＋R x②由①②解得R x ＝10Ω(2)在S 闭合和断开两种情况下，电阻R B 上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比P BP B ′＝(3I 2I )2＝94变阻器上消耗的功率之比应等于通过的电流平方与电阻乘积之比P P ′＝(3I 2I )2×R R x ＝98[答案] (1)10 Ω (2)9：4 9：89．(2012·江苏盐城调研)在如下甲所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器．闭合开关S ，将滑动变阻器的滑动触头P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示．则( )A ．图线乙是电压表V 2示数随电流变化的图线B ．电源内电阻的阻值为10 ΩC ．电源的最大输出功率为3.6 WD ．滑动变阻器R 2的最大功率为0.9 W[解析] V 1是定值电阻R 1两端电压，随电流的增大而增大，应是乙图线所反映的U －I 关系，图线甲是电压表V 2示数随电流变化的图线，A 错误；图线甲的斜率表示的是R 1和电源内阻之和，电源内阻为r ＝40.4 Ω－20.4Ω＝5 Ω，所以B 错误；内外电阻相等时，输出功率最大，P m ＝U 24r ＝6220W ＝1.8 W ；可将R 1和电源内阻之和等效为电源的“内阻”，当滑动变阻器的电阻等于该“内阻”时，滑动变阻器的功率最大，P ′m ＝U 24r ′＝624×10W ＝0.9 W.[答案] D10．在如图所示的电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列比值正确的是A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大C ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变D ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变 [解析]ΔU 1ΔI ＝U 1I ＝R 1，由于R 1不变，故U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变．同理U 2I＝R 2，由于R 2变大，所以U 2I 变大．但是ΔU 2ΔI ＝ΔI R 1＋r ΔI ＝R 1＋r ，所以ΔU 2ΔI 不变．而U 3I ＝R 2＋R 1，所以U 3I 变大，由于ΔU 3ΔI＝ΔIr ΔI ＝r ，所以ΔU 3ΔI 不变．故选项A 、C 、D 正确，选项B 错误． [答案] ACD 11.(2012·淮北测试)受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P 随电流I 变化的图象如右图所示．(1)求该电池的电动势E 和内阻r ；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R (纯电阻)；(3)由图象可以看出，同一输出功率P 可对应两个不同的电流I 1、I 2，即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R 1、R 2，试确定r 、R 1、R 2三者间的关系．[解析] (1)I 1＝2 A 时，P m ＝E 24r，I 2＝4 A 时，输出功率为零，此时电源被短路，即：I 2＝Er.解得：E ＝2 V ，r ＝0.5 Ω. (2)R ＝r ＝0.5 Ω.(3)由题知：(ER 1＋r)2R 1＝(ER 2＋r)2R 2，整理得r 2＝R 1R 2.[答案] (1)2 V 0.5Ω (2)0.5 Ω (3)r 2＝R 1R 212．(2013·衡阳八中质检)一电路如图所示，电源电动势E ＝28 V ，内阻r ＝2 Ω，电阻R 1＝12 Ω，R 2＝R 4＝4 Ω，R 3＝8 Ω，C 为平行板电容器，其电容C ＝3.0 pF ，虚线到两极板距离相等，极板长L ＝0.20 m ，两极板的间距d ＝1.0×10－2m.(1)若开关S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过R 4的总电量为多少？(2)若开关S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v 0＝2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中，能否从C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取10 m/s 2)[解析] (1)S 断开时，电阻R 3两端电压为U 3＝R 3R 2＋R 3＋rE ＝16 VS 闭合后，外阻为R ＝R 1R 2＋R 3R 1＋R 2＋R 3＝6 Ω路端电压为U ＝RR ＋rE ＝21 V 电阻R 3两端电压为U ′3＝R 3R 2＋R 3U ＝14 V 则所求流过R 4的总电量为 ΔQ ＝CU 3－CU ′3＝6.0×10－12C(2)设微粒质量为m ，电量为q ，当开关S 断开时有：qU 3d＝mg 当开关S 闭合后，设微粒加速度为a ，则mg －qU ′3d ＝ma 设微粒能从C 的电场中射出，则水平方向：t ＝L v 0竖直方向：y ＝12at 2由以上各式求得：y ＝6.25×10－3m>d2故微粒不能从C 的电场中射出．[答案] (1)6.0×10－12 C (2)不能从C的电场中射出。

2015-2016学年高三物理一轮复习课时作业12

2015-2016学年高三物理一轮复习课时作业12

课时作业(十二)(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后括号内)1．如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为( )A.ω1r 1r 3B.ω1r 3r 1C.ω1r 3r 2D.ω1r 1r 2【解析】 本题相当于皮带轮的连接，各个轮边缘的线速度大小相同．即v 1＝ω1r 1＝v 2＝ω2r 2＝v 3＝ω3r 3，故A 项正确．【答案】 A2．2013年6月20日上午10时，中国载人航天史上的首堂太空授课开讲，航天员做了一个有趣实验：T 形支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球．航天员王亚平用手指沿切线方向轻推小球，可以看到小球在拉力作用下在某一平面内做圆周运动．从电视画面上可估算出细绳长度大约为32 cm ，小球2 s 转动一圈．由此可知王亚平使小球沿垂直细绳方向获得的速度为( )A ．0.1 m/sB ．0.5 m/sC ．1 m/sD ．2 m/s【解析】 在太空完全失重的状态下，小球在细绳的拉力作用下在某一平面内做匀速圆周运动．小球做匀速圆周运动的周长为s ＝2πR ＝2π×0.32 m ＝2 m ，由s ＝v t 可得小球做匀速圆周运动的速度为v ＝s /T ＝1 m/s ，选项C 正确．【答案】 C3.如图所示，是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置．该装置上方是一与转盘固定在一起有横向均匀刻度的标尺，带孔的小球穿在光滑细杆与一轻弹簧相连，弹簧的另一端固定在转动轴上，小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动．当转盘不动时，指针指在O 处，当转盘转动的角速度为ω1时，指针指在A 处，当转盘转动的角速度为ω2时，指针指在B 处，设弹簧均没有超过弹性限度．则ω1与ω2的比值为( )A.12B.12C.14D.13【解析】 小球随转盘转动时由弹簧的弹力提供向心力．设标尺的最小分度的长度为x ，弹簧的劲度系数为k ，则有kx ＝m ·4x ·ω21，k ·3x ＝m ·6x ·ω22，故有ω1∶ω2＝1∶2，B 正确． 【答案】 B4．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，关于F 与v 之间关系有可能正确的是( )【解析】 根据牛顿第二定律，在最高点时，F ＋mg ＝m v 2R ，F ＝m R ·v 2－mg ，把v 当做是自变量，则F 与v 之间的关系就如同y ＝ax 2＋c ，因此函数图象是一条向上开口的抛物线，只有C 可能是正确的．【答案】 C5．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k 倍，则运动员在水平冰面上做半径为R 的圆周运动，其安全速度为( )A ．v ＝k RgB ．v ≤kRgC ．v ≤2kRgD ．v ≤Rg k【解析】 运动员所需向心力由静摩擦力提供，则静摩擦力达到最大值时，其速度也最大，则kmg ＝m v 2mR，得v m ＝kRg ，安全速度v ≤kRg ，B 项正确．【答案】 B6．(2015·开封高三模拟)在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品．已知管状模型内壁半径R ，则管状模型转动的最低角速度ω为( )A.gRB. g2RC. 2gRD ．2g R【解析】 最易脱离模型内壁的位置在最高点，转动的最低角速度ω对应铁水在最高点受内壁的作用力为零，即mg ＝mω2R ，得：ω＝gR，A 正确． 【答案】 A7.雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”．如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来．如图所示，图中a 、b 、c 、d 为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则( )A ．泥巴在图中a 、c 位置的向心加速度大于b 、d 位置的向心加速度B ．泥巴在图中的b 、d 位置时最容易被甩下来C ．泥巴在图中的c 位置时最容易被甩下来D ．泥巴在图中的a 位置时最容易被甩下来【解析】 当后轮匀速转动时，由a ＝Rω2知a 、b 、c 、d 四个位置的向心加速度大小相等，A 错误．在角速度ω相同的情况下，泥巴在a 点有F a ＋mg ＝mω2R ，在b 、d 两点有F bd ＝mω2R ，在c 点有F c －mg ＝mω2R ，所以泥巴与轮胎在c 位置的相互作用力最大，容易被甩下，故B 、D 错误，C 正确．【答案】 C8．如图所示为某一皮带传动装置．M 是主动轮，其半径为r 1，M ′半径也为r 1，M ′和N 在同一轴上，N 和N ′的半径都为r 2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑．则下列说法正确的是( )A ．N ′轮做的是逆时针转动B ．N ′轮做的是顺时针转动C ．N ′轮的转速为(r 1r 2)2nD ．N ′轮的转速为(r 2r 1)2n【解析】 根据皮带传动关系可以看出，N 轮和M 轮转动方向相反，N ′轮和N 轮的转动方向相反，因此N ′轮的转动方向为顺时针．A 错误，B 正确．皮带与轮边缘接触处的速度相等，所以2πnr 1＝2πn 2r 2，得N (或M ′)轮的转速为n 2＝nr 1r 2，同理2πn 2r 1＝2πn ′2r 2，得N ′轮转速n ′2＝(r 1r 2)2n .C 正确，D 错误．【答案】 BC9．如图所示，一轻杆一端固定质量为m 的小球，以另一端O 为圆心，使小球在竖直面内做半径为R 的圆周运动．以下说法正确的是( )A ．小球通过最高点时，杆所受的弹力可以等于零B ．小球能到达最高点时的最小速度为零C ．小球通过最高点，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D ．小球通过最高点，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定小于杆对球的作用力【解析】 当v ＝gR 时，球只受重力，弹力为零，故A 对；由杆模型知，B 对；当v 较小时，杆对球是推力，此时mg －F 推＝m v 2R，F 推＜mg ，故C 对、D 错．【答案】 ABC10．如图所示光滑管形圆轨道半径为R (管径远小于R )，小球a 、b 大小相同，质量均为m ，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动．两球先后以相同速度v 通过轨道最低点，且当小球a 在最低点时，小球b 在最高点，以下说法正确的是( )A ．当小球b 在最高点对轨道无压力时，小球a 比小球b 所需向心力大5mgB ．当v ＝5gR 时，小球b 在轨道最高点对轨道无压力C ．速度v 至少为5gR ，才能使两球在管内做圆周运动D ．只要v ≥5gR ，小球a 对轨道最低点的压力比小球b 对轨道最高点的压力大6mg【解析】 小球在最高点恰好对轨道没有压力时，小球所受重力充当向心力，mg ＝m v 20R 得v 0＝gR ，小球从最高点运动到最低点过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，2mgR ＋12m v 20＝12m v 2，解以上两式可得：v ＝5gR ，B 项正确；小球在最低点时，F 向＝m v 2R＝5mg ，在最高点和最低点所需向心力的差为4mg ，A 项错；小球在最高点，内管对小球的支持力与重力的合力可以提供向心力，所以小球通过最高点的最小速度为零，再由机械能守恒定律可知，2mgR ＝12m v 2，解得v ＝2gR ，C 项错；当v ≥5gR 时，小球在最低点所受轨道压力F 1＝mg＋m v 2R ，由最低点运动到最高点，2mgR ＋12m v 21＝12m v 2，小球所受轨道压力F 2＝m v 21R －mg ，F 2＝m v 2R －5mg ，F 1－F 2＝6mg ，再根据牛顿第三定律，可见小球a 对轨道最低点压力比小球b 对轨道最高点压力大6mg ，D 项正确．【答案】 BD二、综合应用(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r ＝20 cm 处放置一小物块A ，其质量为m ＝2 kg ，A 与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k 倍(k ＝0.5)．(1)当圆盘转动的角速度ω＝2 rad/s 时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？ (2)欲使A 与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？(取g ＝10 m/s 2) 【解析】 (1)物块随圆盘一起绕轴转动，需要向心力，而竖直方向物块受到的重力mg 、支持力F N 不可能提供向心力，向心力只能来源于圆盘对物块的静摩擦力．根据牛顿第二定律可求出物块受到的静摩擦力的大小F f ＝F 向＝mω2r ＝1.6 N ，方向沿半径指向圆心．(2)欲使物块与盘面不发生相对滑动，做圆周运动的向心力应不大于最大静摩擦力 所以F 向＝mrω2max ≤kmg解得ωmax ≤kgr＝5 rad/s. 【答案】 (1)1.6 N 方向沿半径指向圆心 (2)5 rad/s12．(15分)如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB (圆半径比细管的内径大得多)和直线BC 组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB 部分的半径R ＝1.0 m ，BC 段长L ＝1.5 m ．弹射装置将一个小球(可视为质点)以v 0＝5 m/s 的水平初速度从A 点射入轨道，小球从C 点离开轨道随即水平抛出，落地点D 距离C 点的水平距离x ＝2.0 m ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.求：(1)小球在半圆轨道上运动的角速度ω和加速度a 的大小； (2)小球从A 点运动到C 点的时间t ； (3)桌子的高度h .【解析】 (1)小球在半圆轨道上运动的角速度为ω＝v 0R ＝51.0rad/s ＝5 rad/s加速度为a ＝v 20R ＝521.0 m/s 2＝25 m/s 2(2)小球从A 运动到B 的时间为 t 1＝πR v 0＝3.14×1.05s ＝0.628 s 从B 运动到C 的时间为t 2＝L v 0＝1.55s ＝0.3 s小球从A 运动到C 的时间为 t ＝t 1＋t 2＝(0.628＋0.3) s ＝0.928 s (3)小球从C 到D 做平抛运动，有 h ＝12gt 2，x ＝v 0t 解得桌子的高度h ＝gx 22v 20＝10×2.022×52m ＝0.8 m.【答案】 (1)5 rad/s 25 m/s 2 (2)0.928 s (3)0.8 m。

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课时作业(一)基本概念1．(11年辽宁模拟)在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是()A．奥运会乒乓球男单冠军王励勤打出的弧旋球B．奥运会冠军王军霞在万米长跑中C．跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中D．研究一列火车通过某一路标的时间2．参照如图所示时间坐标轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是()第2题图A．t2表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为2秒内B．t2～t3表示时间，称为第3秒内C．0～t2表示时间，称为最初2秒内或第2秒内D．t n－1～t n表示时间，称为第n－1秒内3．(10年山东模拟)关于位移和路程，下列说法中正确的是()A．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D．在直线运动中，质点位移的大小一定小于其路程4．(10年浙江模拟)在直线运动中，关于速度和加速度的说法，正确的是()A．物体的速度大，加速度就大B．物体速度的改变量大，加速度就大C．物体的速度改变快，加速度就大D．物体的速度为零时，加速度一定为零5．甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习，指挥部通过现代通讯设备，第5题图在屏幕上观察到两小分队的行军路线如图所示．两小分队同时从同一处O出发，最后同时捕“狐”于A点，则()A．两队行军路程x甲＞x乙B．两队行军位移x甲＞x乙C．两队平均速度v甲＝v乙D．两队平均速度v甲＞v乙6．甲、乙、丙3人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看甲、乙、丙的运动情况可能是() A．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＞v甲D．以上说法均不对第7题图7．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是()A．三个质点从N到M的平均速度相同B．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C．到达M点时的瞬时速度一定是A的最大D．三个质点从N到M的平均速率相同8．为了传递信息，周朝形成邮驿制度，宋朝增设“急递铺”．设金牌、银牌、铜牌三种，“金牌”一昼夜行500里(一里＝500m)，每到一驿站换人换马接力传递．“金牌”的平均速度()A．与成年人步行的速度相当B．与人骑自行车的速度相当C．与高速公路上汽车的速度相当D．与磁悬浮列车的速度相当9．n辆汽车从同一地点先后开出，在平直的公路上排成一直线行驶．各车均由静止出发先做加速度为a的匀加速直线运动，达到同一速度v后做匀速直线运动．欲使汽车都匀速行驶时彼此间距均为s，则各辆车依次启动的时间间隔为(不计汽车长度)() A． eq \f(v,2a) B． eq \f(v,a)C． eq \f(2v,a) D． eq \f(s,v)第10题图10．(11年江西模拟)在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉．如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L＝10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为()A．向上10 cm/s B．向上20 cm/sC．向下10 cm/s D．向下20 cm/s11．中国经济的腾飞加快了铁路运输的发展．有一段用固定镜头拍摄的一列动车组视频．小张通过播放该视频来测算机车运行速度．已知机车长度是s，测算的步骤包括第11题图①记下机车头到达观测点的时刻②计算整列车通过观测点所用时间t③在画面上选择一个观测点④用公式v＝ eq \f(s,t) 计算出机车运行的速度⑤记下机车尾到达观测点的时刻完成测算步骤的合理顺序是________(填序号)．12．某同学在百米赛跑中，以6m/s的速度从起点冲出，在50m处的速度为8.2m/s，在他跑到全程的中间时刻t＝6.25s时速度为8.3m/s，最后8.4m/s冲过终点，他的平均速度为多大？13．F1是英文Formula One的缩写，即一级方程式赛车，是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事．F1赛车的变速系统非常强劲，从时速0加速到100km/h仅需2.3秒，此时加速度仍达10m/s2，时速为200km/h时的加速度仍有3m/s2，从0加速到200km/h再急停到0只需12秒．假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小，急停时的加速度大小恒为9.2m/s2.上海F1赛道全长5.451km，比赛要求选手跑完56圈决出胜负．求：(1)若某车手平均时速为210km/h，则跑完全程用多长时间？(2)该车手的F1赛车的最大加速度．第13题图14．(10年全国高考)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s和19.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率．(2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数)课时作业(二)匀变速直线运动的规律1．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D．物体做自由落体运动位移与时间成反比2．一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位移是1.0m.那么该物体在这3.0s内的平均速度是()A．1.0m/s B．3.0m/sC．5.0m/s D．9.0m/s3．美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F18”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为()A．30m/s B．40m/sC．20m/s D．10m/s4．一辆汽车由车站开出，沿平直公路做初速度为零的匀变速直线运动，至第10s末开始刹车，再经5s便完全停下．设刹车过程汽车也做匀变速直线运动，那么加速和减速过程车的加速度大小之比是()A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶15．(11年广东模拟)一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止．从汽车开始运动起计时，表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度．根据表中的数据通过分析、计算可以得出()时刻(s),1.0,2.0,3.0,5.0,7.0,9.5,10.5速度(m/s),3.0,6.0,9.0,12,12,9.0,3.0 A．汽车加速运动经历的时间为4sB．汽车加速运动经历的时间为5sC．汽车匀速运动的时间为2sD．汽车减速运动的时间为2s6．空降兵从飞机上跳伞时，为了保证安全着陆，着陆前最后阶段降落伞匀速下落的速度约为6m/s.空降兵平时模拟训练时，经常从高台上跳下，则训练高台的合适高度约为(g取10m/s2)()A．0.5m B．1.0mC．1.8m D．5.0m7．杂技演员用一只手把四只球依次向上抛出，为了使节目能持续表演下去，该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间再向上抛出，假如抛出每一个球上升的最大高度都是1.25m，那么球在手中停留的最长时间是(不考虑空气阻力，g取10m/s2，演员抛球同时即刻接球)()A．1/3s B．1/4sC．1/5s D．1/6s8．(11年上海模拟)一枚火箭由地面竖直向上发射，其vt图象如图所示，则()第8题图A．火箭在t2t3时间内向下运动B．火箭能上升的最大高度为4v1t1C．火箭上升阶段的平均速度大小为 eq \f(1,2) v2D．火箭运动过程中的最大加速度大小为 eq \f(v2,t3)9．有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的．为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：第9题图他从墙面上A点的正上方与A相距H＝1.5m处，使一个小石子自由落下，在小石子下落通过A点后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片．由于石子在运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块砖的平均厚度约为6cm.利用这些信息估算该相机的曝光时间最接近()A．0.5s B．0.06sC．0.02s D．0.008s10．为了安全，汽车在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，这是因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的反应时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，而从采取制动动作到汽车安全静止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)．下列给出了某驾驶员汽车在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据，根据分析计算，表中未给数据X、Y应是()速度m/s,反应距离m,制动距离m10,12,2015,18,X20,Y,8025,30,125 A．X＝40，Y＝24 B．X＝45，Y＝24C．X＝50，Y＝22 D．X＝60，Y＝2211．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g 值，g值可由实验精确测定，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落至原处O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点后又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于()A． eq \f(8H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1)) B． eq \f(4H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1))C． eq \f(8H,(T2－T1)2) D． eq \f(H,4(T2－T1)2)12．(10年广东模拟)让钢球从某一高度竖直落下进入液体中，图中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置．则下列说法正确的是()第12题图A．钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动B．钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动C．钢球在液体中所受到的阻力先大于重力，后等于重力D．钢球在液体中所受到的阻力先小于重力，后等于重力13．一些同学乘坐动力组列车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度？”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5s，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9s，请你根据他们的测量情况，求：(1)火车的加速度大小；(2)他们到第三根路标时的速度大小．14．“刹车防抱死”装置是目前一种先进的汽车制动装置，该装置可以保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了此装置的汽车在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设某汽车安装此装置后刹车制动力恒为车重的0.50倍，汽车行驶的速度为72km/h，驾驶员的反应时间为0.40s，试求驾驶员从发现前方情况到车停止过程中，汽车前进的距离．(g取10m/s2)15．辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．启动加速度a1,4m/s2制动加速度a2,8m/s2直道最大速度v1,40m/s弯道最大速度v2,20m/s直道长度x,218m某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1＝40m/s，然后再减速到v2＝20m/s.t1＝ eq \f(v1,a1) …；t2＝ eq \f(v1－v2,a2) …；t＝t1＋t2你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法正确得出结果．课时作业(三)图象、追击和相遇问题第1题图1．(10年上海模拟)如图是某运动物体的st图象，则它的运动情况是()A．开始静止，然后沿斜面下滚B．以恒定的速度运动，然后逐渐变慢C．开始静止，然后向s的负方向运动D．先沿一个平面滚动，然后沿斜面下滚2．如图所示的位移(s)－时间(t)图象和速度(v)－时间(t)图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()第2题图A．图线1表示物体做曲线运动B．st图象中t1时刻v1＞v2C．vt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动3．甲乙两车在一平直道路上同向运动．其vt图象如图所示，第3题图图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s2＞s1)．初始时，甲车在乙车前方s0处() A．若s0＝s1＋s2，两车不会相遇B．若s0＜s1，两车相遇2次C．若s0＝s1，两车相遇2次D．若s0＝s2，两车相遇1次4．t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的vt图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是()A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇第4题图第5题图5．(10年山东模拟)如图所示为某质点作直线运动的vt图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是()A．质点始终向同一方向运动B．4s末物体离出发点最远C．加速度大小不变，方向与初速度方向相同D．4s内通过的路程为4m，而位移为零6．某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中．不计空气阻力，取向上为正方向，在如图所示的vt图象中，最能反映小铁球运动过程的是()第7题图7．如图所示的是描述一个小球从水平桌面正上方的一点无初速度自由下落，与桌面经多次碰撞后，最终静止在桌面上的运动过程，则图线是反映下列哪个物理量随时间的变化过程()A．位移B．路程C．速度D．速度的变化率8．一个小孩在蹦床上作游戏，他从高处落到蹦床上后又弹起到原高度．小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd 段为直线．根据此图象可知，小孩和蹦床相接触的时间为()A．t2～t4B．t1～t4C．t1～t5D．t2～t5第8题图第9题图9．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t2和t1～t2时间内的平均速度v eq \a\vs4\al(－) 的结论正确的是()A．0～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＝ eq \f(v1,2) B．t1～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＝ eq \f(v1＋v2,2)C．t1～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＞ eq \f(v1＋v2,2) D．t1～t2, v eq \a\vs4\al(－) ＜ eq \f(v1＋v2,2)10．(11年广东模拟)第10题图某高速列车沿直线运动的v－t图象如图，则该列车()A．0～30s时间内的位移小于9×102mB．30s时间速度等于30m/sC．0～60s时间内做匀加速运动D．90s～120s时间内做匀速运动11．(10年湖南模拟)在平直道路上，甲汽车以速度v匀速行驶．当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时，立即以大小为a1的加速度匀减速行驶，与此同时，乙车司机也发现了甲，立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲运动的方向匀加速运动．则() A．甲、乙两车之间的距离一定不断减小B．甲、乙两车之间的距离一定不断增大C．若v> eq \r(2(a1＋a2)d) ，则两车一定不会相撞D．v< eq \r(2(a1＋a2)d) ，则两车一定不会相撞12．空间探测器从某一星球表面竖直升空．已知探测器质量为1500kg，发动机推动力为恒力．探测器升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为多少？第12题图13．一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车．试问：汽车从路口开动后，在赶上自行车之前经过多长时间两车相距最远？此时距离是多少？14．(11年湖南模拟)猎狗能以最大速度v1＝10m/s持续地奔跑，野兔只能以最大速度v2＝8m/s的速度持续奔跑．一只野兔在离洞窟x1＝200m处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来．野兔发现猎狗时，与猎狗相距x2＝60m，野兔立即掉头跑向洞窟．设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟．课时作业(四)实验：研究匀变速直线运动的规律1．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的()A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当减小挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下，打出多条纸带，然后选取一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算2．(09年广东高考)“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()第2题图A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s3．关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是()A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动4．(10年山东模拟)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz.第4题图如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________________________________________________________________________ (用符号写出表达式，不要求计算)．与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝________ m/s.(答案要求保留三位有效数字)5．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表所示．位置编号,0,1,2,3,4,5时间t/s,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5速度v/m·s－1,0.38,0.63,0.88,1.12,1.38,1.63(1)分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做________运动．(2)由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m＝…那么，该同学得到的位移________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更合适？(不必算出具体数据)______________．6．如图为小球做自由落体运动的闪光照片，它是每隔 eq \f(1,30) s的时间拍摄的，从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺量出的其中两个间隔的长度，根据所给两个数值求出小球下落加速度的测量值g＝________m/s2(结果保留3位有效数字)．第6题图第7题图7．一个小球沿斜面向下运动，用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为1/10s，测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见表)，则s1(cm),s2(cm),s3(cm),s4(cm)8.20,9.30,10.40,11.50(1)小球在相邻的相等时间内的位移差__________(填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属__________直线运动．(2)有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：a1＝ eq \f(s2－s1,T2) ，a2＝ eq \f(s3－s2,T2) ，a3＝ eq \f(s4－s3,T2) ，a＝ eq \f(a1＋a2＋a3,3)乙同学：a1＝ eq \f(s3－s1,2T2) ，a2＝ eq \f(s4－s2,2T2) ，a＝ eq \f(a1＋a2,2)你认为甲、乙中哪位同学的计算方法正确？________________________________________________________________________，加速度值为__________．8．如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从打点计时器打出的若干纸带中选出的一条纸带的一部分(电源频率为50Hz)．他每隔4个点取一个计数点，且在图中注明了他对各个计数点间距离的测量结果．(单位：cm)第8题图(1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算，将数据填入表内．(单位：cm)x2－x1,x3－x2,x4－x3,x5－x4,x6－x5,Δx各段位移之差与其平均值最多相差__________cm，即各段位移之差与其平均值最多相差__________%.由此可得出结论：小车在__________________的位移之差，在________________________________________________________________________ ______允许的范围内相等，所以小车的运动是________________________________________________________________________．(2)根据a＝ eq \f(x n－x n－3,3T2) ，可以求出：a1＝ eq \f(x4－x1,3T2) ＝__________m/s2，a2＝ eq \f(x5－x2,3T2) ＝__________m/s2，a3＝ eq \f(x6－x3,3T2) ＝__________m/s2，所以a＝ eq \f(a1＋a2＋a3,3) ＝__________m/s2.9．(10年重庆高考)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50Hz在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A＝16.6mm s B＝126.5mm s D＝624.5mm第9题图若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s.(2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取两位有效数字)．(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s C、s D和f表示)．10．(11年浙江模拟)做匀变速直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带．如图所示，每一小段纸带的一端与x轴相重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．第10题图(1)仔细研究坐标图，找出小车在相邻时间内位移存在的关系．(2)设Δt＝0.1s，请画出该小车的v－t图象．(3)根据图象求其加速度．课时作业(五)重力、弹力和摩擦力1．关于重力，下列说法中正确的是()A．重力的施力物体是地球B．重力的方向总是垂直向下的C．重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量D．把物体放在水平支持物上，静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力2．关于弹力下面说法不正确的是()A．通常所说的压力、支持力和拉力都是弹力B．轻绳、轻杆上产生的弹力方向总是在绳、杆的直线上C．两物体相互接触，一定有弹力产生D．压力和支持力的方向总是垂直于接触面3．下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用4．(11年广东调研)下列几个关于力学问题的说法中正确的是()A．手压桌面时，由于手发生了形变，所以受到向上的支持力B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C．伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因D．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上5．物块静止在固定的斜面上，分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F, A中F 垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()第6题图6．物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是()A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用C．b共受到三个力的作用D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大7．三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q 在同一水平面上，a球的重心O a位于球心，b球和c球的重心O b、O c分别位于球心的正上方和正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a、b、c球的弹力分别为F Na、F Nb、F Nc，则()第7题图A．F Na＝F Nb＝F Nc B．F Na＞F Nb＞F NcC．F Na＜F Nb＜F Nc D．F Na＞F Nb＝F Nc8．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同第8题图第9题图9．把一重为G的物体，用一个水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上如图所示，从t＝0开始，物体受的摩擦力F摩随t的变化关系是图中的()。

高考物理一轮总复习(人教版)课时作业25 含解析

高考物理一轮总复习(人教版)课时作业25 含解析

课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题(1～9题为单项选择题，10～14题为多项选择题)1．一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( )A.R3 B ．3R C.R 9D ．R解析： 根据R ＝ρL S ＝ρL 2V 可知，原电阻丝被拉长3倍后的总阻值为9R ，再切成三段后每段的阻值为3R ，把它们并联后的阻值为R ，故选项D 正确。

答案： D2．把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长l ，直径为d ，乙电阻丝长为2l ，直径为2d ，要使它们消耗的电功率相等，加在电阻丝上的电压U 甲∶U 乙应是( )A ．1∶1B ．2∶1C ．1∶ 2D ．2∶1解析： 根据电阻定律R ＝ρlS ，R 甲∶R 乙＝2∶1。

且U 2甲R 甲＝U 2乙R 乙，故U 甲∶U 乙＝R 甲∶R 乙＝2∶1选项D 正确。

答案： D 3.如图所示电路，开关S 断开和闭合时电流表示数之比是1∶3，则可知电阻R 1和R 2之比为( )A ．1∶3B ．1∶2C ．2∶1D ．3∶1解析： 开关闭合时电路中只有电阻R 2，根据欧姆定律可得：I ＝UR 2，开关断开时电路中两电阻串联，根据欧姆定律可得，I ′＝UR 1＋R 2，则R 1＋R 2R 2＝31，解得R 1∶R 2＝2∶1，选项C 正确。

答案： C4．在如图甲所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以AB 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为图乙中的( )解析： 根据电阻定律，横坐标为x 的点与A 点之间的电阻R ＝ρxS ，这两点间的电压U＝IR ＝IρxS(I 、ρ、S 为定值)，故U 跟x 成正比例关系，选项A 正确。

答案： A5．如表为某电热水壶铭牌上的一部分内容。

根据表中的信息，可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为( )C ．0.15 AD ．0.23 A解析： 在额定电压下电热水壶的功率为额定功率，而电热水壶的额定电压为220 V ，额定功率为1 500 W ，由公式P ＝IU 得I ＝P U ＝1 500220A ≈6.8 A 。