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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 力電綜合檢測(cè)（A）
一、單項(xiàng)選擇題
1．(xx溫州高三測(cè)試)如圖所示，一只可視為質(zhì)點(diǎn)的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢地從底部爬到a處，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的支持力大于在b點(diǎn)的支持力
B．在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的摩擦力大于在b點(diǎn)的摩擦力
C．在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的作用力大于在b點(diǎn)的作用力
D．在a點(diǎn)螞蟻受到的合力大于在b點(diǎn)受到的合力
解析：選B.由題意知，螞蟻在半球形碗內(nèi)爬行過(guò)程中受到豎直向下的重力、碗的支持力和摩擦力，設(shè)支持力方向與豎直方向的夾角為θ，螞蟻的質(zhì)量為m，因螞蟻緩慢爬行，則由力的平衡條件知螞蟻受到的支持力和摩擦力分別為FN＝mgcos θ、Ff＝mgsin θ，由于θa>θb，因此FNa
Ffb，即在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的支持力小于在b點(diǎn)的支持力，在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的摩擦力大于在b點(diǎn)的摩擦力，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；碗對(duì)螞蟻的作用力是支持力和摩擦力的合力，與重力大小相等，方向相反，即在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的作用力等于在b點(diǎn)的作用力，在a點(diǎn)螞蟻受到的合力等于在b點(diǎn)受到的合力，皆為0，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．
2.如圖所示，從傾角為θ的斜面上的M點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球，小球的初速度為v0，最后小球落在斜面上的N點(diǎn)，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(重力加速度為g)( )
A．可求M、N之間的距離
B．可求小球落到N點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向
C．可求小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
D．可以斷定，當(dāng)小球速度方向與斜面平行時(shí)，小球與斜面間的距離最大
解析：選C.設(shè)小球從拋出到落到N點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間t，則有tan θ＝＝，t＝，因此可求出dMN＝＝，vN＝，方向：tan α＝，故A、B項(xiàng)正確；但因小球的質(zhì)量未知，因此小球在N點(diǎn)的動(dòng)能不能求出，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)小球速度方向與斜面平行時(shí)，小球垂直斜面方向的速度為零，此時(shí)小球與斜面間的距離最大，D項(xiàng)正確．
3.如圖所示，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電阻不計(jì)的線圈L與內(nèi)阻不計(jì)的電源連接，下列判斷正確的是( )
A．K閉合的瞬間，b、c兩燈亮度不同
B．K閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間以后，b、c兩燈亮度相同
C．K斷開的瞬間，a、c兩燈立即熄滅
D．K斷開之后，b燈突然閃亮以后再逐漸變暗
解析：
選D.K閉合的瞬間，L上發(fā)生自感現(xiàn)象，對(duì)電流的阻礙很大，此時(shí)b與c串聯(lián)，再與a并聯(lián)，故Pb＝Pc＜Pa，b、c亮度相同，且a最亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；K閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間以后，b熄滅，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；K斷開的瞬間，L因發(fā)生自感，產(chǎn)生E感，此時(shí)，電路連接如圖所示，故選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤．
4．光滑水平軌道abc、ade在a端很接近但是不相連，bc段與de段平行，尺寸如圖所示．軌道之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．初始時(shí)質(zhì)量為m的桿放置在b、d兩點(diǎn)上，除電阻R外，桿和軌道電阻均不計(jì)．用水平外力將桿以初速度v0向左拉動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持桿中電流不變，在桿向左運(yùn)動(dòng)位移L內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．桿向左做勻加速運(yùn)動(dòng)
B．桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間為Δt＝
C．桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝
D．桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為W＝mv
解析：選B.因?yàn)殡娏鞑蛔?，所以E＝＝BLv0是一定值，Δt＝＝，而速度是不斷增大的，但不是勻加速，所以A錯(cuò)誤，B正確；桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為Q＝I2RΔt，解得Q＝，即C錯(cuò)誤；桿向左運(yùn)動(dòng)位移L的時(shí)間內(nèi)水平外力做的功為W＝m(2v0)2－mv＋Q＝＋mv，所以D錯(cuò)誤．
二、不定項(xiàng)選擇題
5.(xx貴州省七校聯(lián)考)如圖所示，小車上固定一水平橫桿，橫桿左端的固定斜桿與豎直方向成α角，斜桿下端連接一質(zhì)量為m的小球；同時(shí)橫桿右端用一根細(xì)線懸掛相同的小球．當(dāng)小車沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向間的夾角β(β≠α)保持不變．設(shè)斜桿、細(xì)線對(duì)小球的作用力分別為F1、F2，下列說(shuō)法正確的是( )
A．F1、F2大小不相等
B．F1、F2方向相同
C．小車加速度大小為gtan α
D．小車加速度大小為gtan β
解析：選BD.兩球受重力和拉力作用，其中重力相同，由加速度相同可知兩球所受合外力相同，由平行四邊形定則可知，拉力相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；因?yàn)槔K對(duì)小球拉力沿繩收縮方向，合力水平向右，由平行四邊形定則可知mgtan β＝ma，即a＝gtan β，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．
6．如圖所示，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動(dòng)，輕繩OA的A端與圓環(huán)(重力不計(jì))相連，O端與質(zhì)量m＝1 kg的重物相連；定滑輪固定在B處，跨過(guò)定滑輪的輕繩，兩端分別與重物m、重物G相連，當(dāng)兩條細(xì)繩間的夾角φ＝90，OA與水平桿的夾角θ＝53時(shí)圓環(huán)恰好沒(méi)有滑動(dòng)，不計(jì)滑輪大小，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知sin 53＝0.8；cos 53＝0.6，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．則下列說(shuō)法正確的是( )
A．圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.75
B．棒對(duì)環(huán)的支持力為1.6 N
C．重物G的質(zhì)量M＝0.6 kg
D．圓環(huán)與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6
解析：選AC.因?yàn)閳A環(huán)將要開始滑動(dòng)，所受的靜摩擦力剛好達(dá)到最大值，有Ff＝μFN.對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析，則有：μFN－FTcos θ＝0，F(xiàn)N－FTsin θ＝0，F(xiàn)T＝F′T＝mgsin θ，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝cot θ＝，F(xiàn)N＝6.4 N，A正確，B、D錯(cuò)誤；對(duì)重物m：Mg＝mgcos θ，得：M＝mcos θ ＝0.6 kg，C正確．
7.如圖所示是A、B兩物體從同一點(diǎn)出發(fā)的x－t圖象，由圖象可知，下列說(shuō)法正確的是( )
A．0～t1時(shí)間內(nèi)A物體的速度大于B物體的速度
B．t2時(shí)刻A、B兩物體相遇
C．0～t2時(shí)間內(nèi)A的平均速度大于B的平均速度
D．在0～t2時(shí)間內(nèi)，t1時(shí)刻A、B兩物體相距最遠(yuǎn)
解析：選ABD.位移圖象的斜率代表速度，A正確；t2時(shí)刻兩物體運(yùn)動(dòng)的位移相同，所以0～t2時(shí)間內(nèi)平均速度相同，B正確，C錯(cuò)誤；在0～t2時(shí)間內(nèi)，t1時(shí)刻A、B兩物體相距最遠(yuǎn)，D正確．
8.將一小球從高處水平拋出，最初2 s內(nèi)小球動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2.根據(jù)圖象信息，可以確定的物理量是( )
A．小球的質(zhì)量
B．小球的初速度
C．最初2 s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率
D．小球拋出時(shí)的高度
解析：選ABC.根據(jù)圖象可以知道小球在2 s內(nèi)動(dòng)能由Ek0＝5 J增加到Ek＝30 J，因?yàn)樾∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)，2 s內(nèi)下落的高度h＝gt2＝20 m，小球在2 s時(shí)間內(nèi)由動(dòng)能定理有：mgh＝Ek－Ek0，所以：m＝＝0.125 kg，A正確；由G＝mg可以得出最初2 s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率G＝12.5 W，C正確；據(jù)Ek0＝mv可得v0＝4 m/s，B正確；因?yàn)樾∏驋伋龅目倳r(shí)間未知，故不能確定小球拋出時(shí)的高度，D錯(cuò)誤．
9.在xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，方向未知，電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為θ，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點(diǎn)O以大小為v0、方向沿x正方向的初速度射入電場(chǎng)，最后打在y軸上的M點(diǎn)，如圖所示．(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計(jì))則( )
A．O點(diǎn)電勢(shì)低于M點(diǎn)電勢(shì)
B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最多
C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子的電勢(shì)能先減少后增加
D．電場(chǎng)力對(duì)電子先做負(fù)功，后做正功
解析：選AD.由電子的運(yùn)動(dòng)軌跡知，電子受到的電場(chǎng)力方向斜向上，故電場(chǎng)方向斜向下，M點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)，A正確；電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最少，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電子先克服電場(chǎng)力做功，后電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，故C錯(cuò)誤，D正確．
10.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN.現(xiàn)從t＝0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I＝kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是( )
解析：選BD.由左手定則可知，金屬棒所受安培力垂直紙面向里，隨著電流增大，安培力增大，滑動(dòng)摩擦力增大，金屬棒開始做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，后來(lái)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)．安培力F安＝BIL＝BLkt，金屬棒所受合外力F合＝mg－μF安＝mg－μBLkt，加速度a＝g－，選項(xiàng)B、D正確．
三、非選擇題
11．全國(guó)多地霧霾頻發(fā)，且有愈演愈烈的趨勢(shì)，空氣質(zhì)量問(wèn)題備受關(guān)注．在霧霾天氣下，能見(jiàn)度下降，機(jī)動(dòng)車行駛速度降低，道路通行效率下降，對(duì)城市快速路、橋梁和高速公路的影響很大．如果路上能見(jiàn)度小于200 m，應(yīng)開啟機(jī)動(dòng)車的大燈、霧燈、應(yīng)急燈，將車速控制在60 km/h以下，并與同道前車保持50 m的車距；當(dāng)能見(jiàn)度小于100 m時(shí)，應(yīng)將車速控制在40 km/h以下，并與同道前車保持100 m的車距．已知汽車保持勻速正常行駛時(shí)受到地面的阻力為車重的0.1，剎車時(shí)受到地面的阻力為車重的0.5，重力加速度為g＝10 m/s2，則：
(1)若汽車在霧霾天行駛的速度為v＝36 km/h，則剎車后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái)？
(2)若前車因故障停在車道上，當(dāng)質(zhì)量為m0＝1 500 kg的后車距已經(jīng)停止的前車為x＝90 m時(shí)緊急剎車，剛好不與前車相撞，則后車正常行駛時(shí)的功率為多大？
解析：(1)汽車行駛的初速度：v＝36 km/h＝10 m/s
汽車剎車后的阻力：Ff2＝0.5mg
故剎車后的加速度：a2＝＝5 m/s2
剎車時(shí)間：t＝＝2 s.
(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知汽車剎車時(shí)的初速度：v0＝＝30 m/s
剎車前汽車所受的牽引力：F牽＝Ff1＝0.1m0g
所以后車正常行駛時(shí)的功率為：P＝F牽v0＝4.5104 W.
答案：(1)2 s (2)4.5104 W
12.如圖所示，在光滑水平面上，存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)，OM＝MP＝L.一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的帶電小球，從原點(diǎn)O處，以速度大小為v0，與x軸正向成45射入?yún)^(qū)域Ⅰ，又從M點(diǎn)射出區(qū)域Ⅰ(粒子的重力忽略不計(jì))．
(1)求區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；
(2)若帶電小球能再次回到原點(diǎn)O，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的寬度需滿足什么條件？小球兩次經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為多少？
解析：(1)小球進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何知識(shí)可得：R1＝L
由R1＝
解得B＝.
(2)
運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，在區(qū)域Ⅱ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：R2＝L
由幾何知識(shí)得d≥(＋1)L
帶電小球第一次在磁場(chǎng)Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝＝
帶電小球第一次在空白區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2＝
帶電小球在磁場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
t3＝＝
小球兩次經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O的時(shí)間間隔為
t總＝2(t1＋t2)＋t3＝.
答案：見(jiàn)解析
13．如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻．
(1)調(diào)節(jié)Rx＝R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v；
(2)改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx.
解析：(1)導(dǎo)體棒勻速下滑時(shí)，
Mgsin θ＝BIl①
I＝②
設(shè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E0
E0＝Blv③
由閉合電路歐姆定律得
I＝④
聯(lián)立②③④，得
v＝.⑤
(2)改變Rx，待棒再次勻速下滑后，由②式可知電流不變，設(shè)帶電微粒在金屬板間勻速通過(guò)時(shí)，板間電壓為U，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E
U＝IRx⑥
E＝⑦
mg＝qE⑧
聯(lián)立②⑥⑦⑧，得Rx＝.
答案：(1) (2)
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