2018高考总复习·物理(新课标)：第十章 第一节课后检测能力提升含解析

2018年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）一、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1～5题只有一顶符合题目要求，第6～8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．1．（6.00分）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动，在启动阶段，列车的动能（）A．与它所经历的时间成正比B．与它的位移成正比C．与它的速度成正比D．与它的动量成正比2．（6.00分）如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是（）A．B．C．D．3．（6.00分）如图，三个固定的带电小球a，b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，设小球a，b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a，b的电荷同号，k= B．a，b的电荷异号，k=C．a，b的电荷同号，k= D．a，b的电荷异号，k=4．（6.00分）如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM是有一定电阻。

可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。

空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′（过程Ⅱ）。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（）A．B．C．D．25．（6.00分）如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc 是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。

一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静开始向右运动。

一、单项选择题 1.(2016·南京模拟)如图所示，两个物体A 、B 叠放在一起，接触面粗糙，现将它们同时以相同的速度水平抛出，不计空气阻力，在空中运动的过程中，物体B( )A ．只受重力B ．受重力和A 对它的压力C ．受重力和A 对它的摩擦力D ．受重力、A 对它的压力和摩擦力解析：选A.两个物体A 、B 同时以相同的速度水平抛出，由于不计空气阻力，两个物体都处于完全失重状态，故在空中运动的过程中，物体A 、B 都只受到重力，B 、C 、D 错误，A 正确．2．如图所示，一夹子夹住木块，在力F 作用下把木块向上提起，夹子和木块的质量分别为m 、M ，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为F f ，若木块不滑动，力F 的最大值为( )A.2F f （m ＋M ）MB.2F f （m ＋M ）mC.2F f （m ＋M ）M－(m ＋M)gD.2Ff（m＋M）M＋(m＋M)g解析：选A.对木块：2Ff－Mg＝Ma 对整体：F－(M＋m)g＝(M＋m)a.联立解得：F＝2Ff（m＋M）M，故A正确．3.(2015·高考重庆卷)若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )解析：选B.根据v－t图象可知电梯的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B 正确．4．(2016·西安质检)如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为2m和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g.要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应为( )A．3μmg B．4μmgC．5μmg D．6μmg解析：选D.纸板相对砝码恰好运动时，对纸板和砝码构成的系统，由牛顿第二定律可得：F－μ(2m＋m)g＝(2m＋m)a，对砝码，由牛顿第二定律可得：2μmg＝2ma，联立可得：F＝6μmg，选项D正确．5.(2016·河南安阳模拟)在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知猫的质量是木板的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )A．3gsin αB．gsin αC．3gsin α/2 D．2gsin α解析：选A.猫与木板加速度不同，分别对其受力分析是比较常见的解决方法．猫受力平衡，设猫的质量为2m，其所受摩擦力沿斜面向上，且Ff＝2mgsinα，则木板所受摩擦力沿斜面向下，木板的加速度为a＝2mgsin α＋mgsin αm＝3gsin α，正确选项为A.6．如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放置着静止的小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F＝kt，其中k为已知常数．若A、B之间的最大静摩擦力为Ff，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，mB ＝2mA.则下列图象中，可以定性地描述长木板B运动的v－t图象的是( )。

一、单项选择题1．(2016·杭州模拟)用竖直向上大小为30 N的力F，将质量为2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A．20 J B．24 JC．34 J D．54 J解析：选C.对整个过程应用动能定理得：F·h1＋mgh2－Wf＝0，解得：Wf＝34J，C对．2.(2016·吉林摸底)如图所示，将质量为m的小球以速度v由地面竖直向上抛出．小球落回地面时，其速度大小为34v.设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于( )A.34mg B.316mgC.716mg D.725mg解析：选D.对小球向上运动，由动能定理，－(mg＋Ff )H＝0－12mv2，对小球向下运动，由动能定理，(mg－Ff )H＝12m⎝⎛⎭⎪⎫34v2，联立解得Ff＝725mg，选项D正确．3.(2016·宁波模拟)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( )A．2 2 m/s B．3 m/sC．4 m/s D.17 m/s解析：选B.根据F－x图象可得W总＝40 J，由动能定理得：W总＝12mv2－12mv2，解得v＝3 m/s，B对．4．(2016·江西南昌模拟)如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，而弹簧被压缩至C点，弹簧对小球做的功为( )A．mgh－12mv2 B.12mv2－mghC．mgh＋12mv2D．mgh解析：选A.小球从A点运动到C点的过程中，重力和弹簧的弹力对小球做负功，由于支持力与位移始终垂直，则支持力对小球不做功，由动能定理，可得WG＋WF ＝0－12mv2，重力做功为WG＝－mgh，则弹簧的弹力对小球做功为WF＝mgh－12mv2，所以正确选项为A.5．(2016·河北石家庄质检)有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg.行驶中，该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则( )A.该汽车受到的阻力为2 000 NB．位移120～320 m过程牵引力所做的功约为9.5×104 J C．位移120～320 m过程经历时间约为14.75 sD．该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动解析：选C.汽车最后匀速行驶，有P＝Ff vm得：Ff＝20×10320.0N＝1 000 N，则A错；汽车位移120～320 m过程中牵引力做功W，由动能定理得：W－Ff·(320 m－120 m)＝12mv2m－12mv2，代入数据得W≈2.95×105J，则B错；设汽车位移120～320m过程经历时间为t，由动能定理得：Pt－Ff ·(320 m－120 m)＝12mv2m－12mv2代入数据得：t＝14.75 s，则C对；汽车速度在14～20 m/s范围内，功率不变，做变加速直线运动，则D错．6．(2015·高考全国卷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：选C.设质点到达N点的速度为vN ，在N点质点受到轨道的弹力为FN，。

专题十 第2讲一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求．1．穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图①～④所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A ．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B ．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C ．图③中，回路在0～t 1时间内产生的感应电动势小于在t 1～t 2时间内产生的感应电动势D ．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大【答案】D【解析】在图①中，ΔΦΔt ＝0，感应电动势为零，故选项A 错；在图②中，ΔΦΔt为一定值，故感应电动势不变，选项B 错；在图③中，0～t 1内的⎪⎪⎪⎪ΔΦΔt 比t 1～t 2内的⎪⎪⎪⎪ΔΦΔt 大，选项C 错；在图④中，图线上各点切线斜率的绝对值先变小后变大，故选项D 对．2．粗细均匀的电阻丝围成如图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向垂直于线框平面，图中ab ＝bc ＝2cd ＝2de ＝2ef ＝2fa ＝2L .现使线框以同样大小的速度v 匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是( )A ．ab 两点间的电势差图①中最大B ．ab 两点间的电势差图②中最大C ．回路电流图③中最大D ．回路电流图④中最小【答案】A【解析】由题图可知，图①，②，④中产生的电流均为I ＝2BL v R，图③中产生的感应电流为I 3＝BL v R ＝12I .设ab 段电阻为r ，图①中ab 两点间的电势差U ＝3Ir ，图②中ab 两点间的电势差U ＝Ir ，图③中ab 两点间的电势差U ＝Ir 2，图④中ab 两点间的电势差U ＝Ir ，所以ab 两点间的电势差图①中最大，选项A 正确，B 错误．回路电流图③中最小，其他回路电流相等，选项C 、D 错误．3．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S .在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t 0时间内，电容器( )甲 乙A ．上极板带正电，所带电荷量为CS (B 2－B 1)t 0B ．上极板带正电，所带电荷量为C (B 2－B 1)t 0C ．上极板带负电，所带电荷量为CS (B 2－B 1)t 0D ．上极板带负电，所带电荷量为C (B 2－B 1)t 0【答案】A【解析】由题图乙可知ΔB Δt ＝B 2－B 1t 0，B 增大，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电，E ＝n S ΔB Δt ＝S (B 2－B 1)t 0，Q ＝CE ＝CS (B 2－B 1)t 0，A 项正确． 4．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( )【答案】B 【解析】S 闭合时，由于电感L 有感抗，经过一段时间电流稳定时L 电阻不计，可见电路的外电阻是从大变小的过程．由U 外＝R 外R 外＋rE 可知U 外也是从大变小的过程，所以A 、C 错误．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 项正确．5．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的2倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A ．12B ．1C ．2D ．4【答案】B【解析】设原磁感应强度是B ，线框面积是S .第1 s 内ΔΦ1＝2BS －BS ＝BS ，第2 s 内ΔΦ2＝2B ·S －2B ·S 2＝BS .因为E ＝n ΔΦΔt，所以两次电动势大小相等，B 项正确． 6．如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示(规定斜向上为B 的正方向)，导体棒ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好，除导体棒电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab 在水平外力作用下始终处于静止状态．规定a →b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t 1时间内，能正确反映流过导体棒ab 的电流I 和导体棒ab 所受水平外力F 随时间t 变化的图象是( )甲 乙【答案】D【解析】由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为a →b ，由法拉第电磁感应定律可判定回路中的电流大小恒定，故A 、B 两项错；由F 安＝BIL 可得F 安随B 的变化而变化，在0～t 0时间内，F 安方向水平向右，故外力F 与F 安等值反向，方向水平向左为负值；在t 0～t 1时间内，F 安方向改变，故外力F 方向也改变为正值，综上所述，D 项正确．7．如图所示是圆盘发电机的示意图．铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C ，D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触．若铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路的总电阻为R ，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动．则( )A ．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B ．回路中感应电流大小不变，为BL 2ω2RC ．回路中感应电流方向不变，为C →D →R →CD ．回路中有周期性变化的感应电流【答案】BC【解析】把铜盘看作闭合回路的一部分，在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A 错误；铜盘切割磁感线产生的感应电动势为E ＝12BL 2ω，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流I ＝E R ＝BL 2ω2R，由右手定则可判断出感应电流方向为C →D →R →C ，选项B 、C 正确，D 错误．8．如图所示的电路中，电容器的电容为C ，带电荷量为q ，线圈匝数为n ，横截面积为S ，电阻为r ，线圈处于一个磁感应强度均匀减小的磁场中，磁感应强度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为r 和2r .则下列说法正确的是( )A ．电容器上极板带正电B ．电容器下极板带正电C ．磁感应强度随时间的变化率为q nSCD ．磁感应强度随时间的变化率为2q nSC【答案】BD【解析】由题图可知，向右的磁场均匀减小，根据楞次定律，外电路r 中的电流自右向左，所以电容器下极板带正电，选项A 错、B 对；由C ＝q U得，电容器两端的电压即电源的路端电压U ＝q C ，又由闭合电路欧姆定律可知，感应电动势E ＝2U ＝2q C，根据法拉第电磁感应定律有E ＝n ΔB Δt S ，联立得ΔB Δt ＝2q nSC，选项C 错、D 对．9．如图所示，电阻不计的平行导轨竖直固定，上端接有电阻为R ，高度为h 的匀强磁场与导轨平面垂直．一导体棒从磁场上方的A 位置自由释放，用x 表示导体棒进入磁场后的位移，i 表示导体棒中的感应电流大小，v 表示导体棒的速度大小，E k 表示导体棒的动能， a 表示导体棒的加速度大小，导体棒与导轨垂直并接触良好．以下图象可能正确的是( )【答案】AC 【解析】由于导体棒释放时距离磁场上边界有一定高度，所以导体棒到达磁场上边界时获得大小一定的速度v 0，若速度v 0较小，导体棒切割磁感线产生的感应电流较小，导体棒受到的安培力小于其自身的重力，导体棒做加速运动，当速度增大到一定值，满足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动；若速度v 0较大，切割磁感线产生的感应电流较大，导体棒受到的安培力大于其自身的重力，导体棒做减速运动，当速度减小到一定值，满足安培力等于重力时，导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动．选项A 符合此种情况；选项B 中的0～h 段不应该是直线，故选项B 错误；选项D 中到达h 以后，导体棒做匀加速运动，速度增大，D 选项错误；若速度v 0刚好满足安培力等于重力，则导体棒做匀速运动，离开磁场后做匀加速运动，选项C 符合此种情况．本题应选A 、C ．二、非选择题10．如图甲所示，光滑导轨宽0.4 m ，ab 为金属棒，均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁场的变化情况如图乙所示，金属棒ab 的电阻为1 Ω，导轨电阻不计．t ＝0时刻，ab 棒从导轨最左端，以v ＝1 m/s 的速度向右匀速运动，求1 s 末回路中的感应电流及金属棒ab 受到的安培力．甲 乙解：由楞次定律可知，电路中产生的感应电动势为感生电动势与动生电动势叠加，所以有E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ΔtS ＋Bl v 又ΔB Δt＝2 T/s 在1 s 末，B ＝2 T ，S ＝l v t ＝0.4×1×1 m 2＝0.4 m 2所以1 s 末，E ＝ΔB ΔtS ＋Bl v ＝1.6 V 此时回路中的电流I ＝E R＝1.6 A 根据楞次定律与右手定则可判断出电流方向为逆时针方向金属棒ab 受到的安培力为F ＝BIl ＝2×1.6×0.4 N ＝1.28 N ，方向向左．11．(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距L ＝0.3 m ，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B 1＝0.5 T ．一根直金属杆MN 以v ＝2 m/s 的速度向右匀速运动，杆MN 始终与导轨垂直且接触良好．杆MN 的电阻r 1＝1 Ω，导轨的电阻可忽略．求杆MN 中产生的感应电动势E 1.(2)如图乙所示，一个匝数n ＝100的圆形线圈，面积S 1＝0.4 m 2，电阻r 2＝1 Ω.在线圈中存在面积S 2＝0.3 m 2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B 2随时间t 变化的关系如图丙所示．求圆形线圈中产生的感应电动势E 2.(3)有一个R ＝2 Ω的电阻，将其两端a ，b 分别与图甲中的导轨和图乙中的圆形线圈相连接，b 端接地．试判断以上两种情况中，哪种情况a 端的电势较高？求这种情况中a 端的电势φa .甲 乙 丙解：(1)杆MN 做切割磁感线的运动，E 1＝B 1L v产生的感应电动势E 1＝0.3 V .(2)穿过圆形线圈的磁通量发生变化，E 2＝n ΔB 2Δt S 2产生的感应电动势E 2＝4.5 V .(3)当电阻R 与题图甲中的导轨相连接时，a 端的电势较高通过电阻R 的电流I ＝E 1R ＋r 1电阻R 两端的电势差φa －φb ＝IRa 端的电势φa ＝IR ＝0.2 V.12．如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0，用电阻率为ρ，横截面积为S 的导线做成的边长为l 的正方形线框abcd 水平放置，OO ′为过ad ，bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO ′为轴向上转动60°，如图中虚线所示．(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量；(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化(k 为常量)，求出磁场对线框ab 边的作用力大小随时间变化的关系式．解：(1)线框在转动过程中产生的平均感应电动势 E ＝ΔΦΔt ＝B 0·12l 2cos 60°Δt ＝B 0l 24Δt① 在线框中产生的平均感应电流 I ＝E R② R ＝ρ4l S ③转动过程中通过导线横截面的电荷量q ＝I Δt ④联立①～④解得q ＝B 0lS 16ρ. ⑤ (2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化，在线框中产生的感应电动势大小 E ＝ΔB ·S Δt ＝⎝⎛⎭⎫12l 2cos 60°＋l 22ΔB Δt ＝3l 24k⑥ 在线框中产生的感应电流I ＝E R⑦ 线框ab 边所受安培力的大小为F ＝Bil⑧联立⑥～⑧解得F ＝(B 0＋kt )3kl 2S 16ρ.。