近代物理初步階段滾動(dòng)練(四)

階段滾動(dòng)練（四） 教師獨(dú)具時(shí)間：60分鐘 滿分：100分一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分，1～5題為單項(xiàng)選擇題，6～題為多項(xiàng)選擇題）1．自行車和汽車同時(shí)駛過平直公路上的同一地點(diǎn)，此后其運(yùn)動(dòng)的 v－t圖象如圖1所示，自行車在 t＝50s時(shí)追上汽車，則（ ）圖1A．汽車的位移為100mB．汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 20s2C．汽車的加速度大小為 0.25m/s解析在t＝50s時(shí)，自行車位移x1＝4×50m＝200m，由于自行車追上汽車，所以汽車位移等于自行車位移，即汽車位移為200m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若汽車運(yùn)動(dòng)20s，其位移只有100m，所以汽車要運(yùn)動(dòng)40s，位移才能達(dá)到200m，由此可得汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝0.25m/s2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；兩者速度相等時(shí)，間距最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C2．如圖2所示，將小球從空中的 A點(diǎn)以速度v水平向右拋出，不計(jì)空氣阻力，小球剛好擦過豎直擋板落在地面上的 B點(diǎn)。若使小球的落地點(diǎn)位于擋板和 B點(diǎn)之間，下列方法可行的是（ ）圖2A．在A點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出B．在A點(diǎn)將小球以大于 v的速度水平拋出C．在A點(diǎn)正下方某位置將小球以小于 v的速度水平拋出D．在

A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于

v的速度水平拋出解析若使小球的落地點(diǎn)位于擋板和B點(diǎn)之間，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x＝vt，可減小平拋的初速度或減小運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。若仍在A點(diǎn)將小球水平拋出，減小平拋的初速度后將不能夠越過豎直擋板。若減小運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，即在A點(diǎn)正下方某位置將小球水平拋出，也不能越過豎直擋板，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤；在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于 v的速度水平拋出，雖然飛行時(shí)間t增大了，但是只要vt的乘積減小，即可使小球的落地點(diǎn)位于擋板和 B點(diǎn)之間，選項(xiàng)D正確。答案 D3．如圖3，M、N、P、O是真空中一平面內(nèi)的四點(diǎn)， OM＝ON<OP，O點(diǎn)處固定有一個(gè)點(diǎn)電荷q。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷僅在q的電場(chǎng)力作用下沿曲線從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，則（）圖3A．q為正電荷，M點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)B．q為負(fù)電荷，M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小比 P點(diǎn)的小C．試探電荷在N點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力大小比在P點(diǎn)的小D．若將試探電荷從N點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零解析 由于帶負(fù)電的試探電荷受到排斥， 所以q為負(fù)電荷。根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式可知，距離點(diǎn)電荷 q近的M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，距離負(fù)點(diǎn)電荷 q近的N點(diǎn)電勢(shì)較低，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于N點(diǎn)距離點(diǎn)電荷q比P點(diǎn)近，由庫侖定律可知，試探電荷在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小比在P點(diǎn)的大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)題述，OM＝ON，對(duì)點(diǎn)電荷q的電場(chǎng)來說，M、N兩點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上，若將試探電荷從N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零，選項(xiàng)D正確。答案 D4．如圖4所示，兩個(gè)相同的燈泡，分別接在理想變壓器的原、副線圈上（燈泡電阻不隨溫度變化），已知原、副線圈的匝數(shù)比 n1∶n2＝2∶1，電源電壓為 U，則（ ）圖4A．通過A、B燈泡的電流之比為IA∶IB＝2∶1B．燈泡A、B兩端的電壓之比為UA∶UB＝2∶1C．燈泡A、B兩端的電壓分別為UA＝U、UB＝2U55D．兩燈泡A、B消耗的功率相等解析由理想變壓器的電流規(guī)律知通過、燈泡的電流之比為IA∶I＝1∶2，ABBA錯(cuò)誤；因燈泡相同，所以由歐姆定律可知燈泡A、B兩端的電壓之比為UA∶UB＝1∶2，B錯(cuò)誤；由理想變壓器電壓規(guī)律知原線圈兩端的電壓為2UB，所以UU2U＝UA＋2UB，即可得UA＝5，UB＝5，C正確；因通過兩燈泡的電流不相等，所以兩燈泡A、B消耗的功率不相等，D錯(cuò)誤。答案 C5（．2016·河北邢臺(tái)質(zhì)檢，14）如圖5所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng) ABCD，帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng)，恰好從C點(diǎn)飛出磁場(chǎng)；若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場(chǎng)，從DC邊的M點(diǎn)飛出磁場(chǎng)（M點(diǎn)未畫出）。設(shè)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t1，由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所用時(shí)間為t2（帶電粒子重力不計(jì)），則t1∶t2為（ ）圖5A．2∶1B．2∶3C．3∶2D.3∶2解析如圖所示為粒子兩次運(yùn)動(dòng)軌跡圖，由幾何關(guān)系知，粒子由A點(diǎn)進(jìn)入C點(diǎn)飛出時(shí)軌跡所對(duì)圓心角θ1＝90°，粒子由P點(diǎn)進(jìn)入M點(diǎn)飛出時(shí)軌跡所對(duì)圓心t1θ190°3角θ2＝60°，則＝＝＝，故選項(xiàng)C正確。t2θ260°2答案 C6．如圖6所示，一質(zhì)量為 m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端與小球相連，另一端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，沿豎直桿運(yùn)動(dòng)到已知OA長(zhǎng)度小于OB長(zhǎng)度，彈簧處于OA、OB兩位置時(shí)彈力大小相等，B兩點(diǎn)間的距離為h。在小球由A到B的過程中，下列說法正確的是（

B點(diǎn)，A、）圖

6A．小球在B點(diǎn)時(shí)的速度大小為 2ghB．小球的加速度等于重力加速度 g的位置只有一個(gè)C．在彈簧與桿垂直時(shí)，小球機(jī)械能最小D．在B點(diǎn)時(shí)，小球機(jī)械能最大解析

因彈簧處于

OA、OB

兩位置時(shí)彈力大小相等，所以彈性勢(shì)能相等，減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以小球在

B點(diǎn)的速度大小為

2gh，選項(xiàng)

A正確；彈簧處于原長(zhǎng)、彈簧與桿垂直時(shí)，小球的加速度均等于重力加速度 g，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能最大，所以小球機(jī)械能最小，選項(xiàng) C正確；當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零，機(jī)械能最大，選項(xiàng) D錯(cuò)誤。答案 AC7．如圖7所示的電路中，電容器的電容為 C、帶電荷量為q，線圈匝數(shù)為 n、橫截面積為S、電阻為r，線圈處于一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右且與線圈平面垂直，電路中兩個(gè)定值電阻的阻值分別為 r和2r。則下列說法正確的是（ ）圖7．電容器上極板帶正電B．電容器下極板帶正電qC．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為 nSC2qD．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為 nSC解析 由題圖可知，向右的磁場(chǎng)均勻減小，根據(jù)楞次定律，外電路r中的電流q自右向左，所以電容器下極板帶正電， A錯(cuò)，B對(duì)；由C＝U得電容器兩端的q電壓即電源的路端電壓 U＝C，又由閉合電路歐姆定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝2U2q＝C，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

E＝n

BtS，聯(lián)立得

B 2qt＝nSC，C錯(cuò)，D

對(duì)。答案

BD8．2016年10月17日，“神舟十一號(hào)”載人飛船發(fā)射升空，運(yùn)送兩名宇航員前往在2016年9月15日發(fā)射的“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，宇航員計(jì)劃在“天宮二號(hào)”駐留30天進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)?！吧裰凼惶?hào)”與“天宮二號(hào)”的對(duì)接變軌過程如圖8所示，AC是橢圓軌道Ⅱ的長(zhǎng)軸?！吧裰凼惶?hào)”從圓軌道Ⅰ先變軌到橢圓軌道Ⅱ，再變軌到圓軌道Ⅲ，與在圓軌道Ⅲ運(yùn)行的“天宮二號(hào)”實(shí)施對(duì)接。下列描述正確的是（ ）圖8．“神舟十一號(hào)”在變軌過程中機(jī)械能增加B．可讓“神舟十一號(hào)”先進(jìn)入圓軌道Ⅲ，然后加速追趕“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接C．“神舟十一號(hào)”從 A到C的平均速率比“天宮二號(hào)”從 B到C的平均速率大D．“神舟十一號(hào)”在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期與“天宮二號(hào)”運(yùn)行周期相等解析“神舟十一號(hào)”飛船變軌過程中軌道升高，機(jī)械能增加，A選項(xiàng)正確；若飛船在進(jìn)入圓軌道Ⅲ后再加速，則將進(jìn)入更高的軌道飛行，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；飛船軌道越低，速率越大，軌道Ⅱ比軌道Ⅲ的平均高度低，因此平均速率要大，選項(xiàng)C正確；由開普勒第三定律可知，橢圓軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期比圓軌道Ⅲ上的運(yùn)行周期要小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案 AC二、非選擇題（本題共4小題，共52分）9．（10分）現(xiàn)要測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻，給出下列器材：電流表A1（量程5mA，內(nèi)阻r1約為150Ω）電流表A2（量程10mA，內(nèi)阻r2約為100Ω）定值電阻R1＝100Ω 定值電阻R2＝10Ω滑動(dòng)變阻器R3（0～200Ω）干電池E（1.5V，內(nèi)阻未知）單刀單擲開關(guān)S 導(dǎo)線若干（1）定值電阻選 ；（2）如圖9所示，在虛線框中已畫出部分實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖，請(qǐng)補(bǔ)充完整，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)；圖9（3）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算 r1，所用的表達(dá)式為 r1＝ ，式中各符號(hào)的意義是_______________________________________________。解析（）若選2，則其阻值太小，電流過大，而R1與A1內(nèi)阻相當(dāng)，故1R選R1。（2）電路圖如圖所示。A2的示數(shù)減A1的示數(shù)為通過R1的電流值。（3）由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：I1r1＝R1（I2－I1）r1＝R1（I2－I1）I1I1、I2分別表示電流表 A1、A2的讀數(shù)，R1表示定值電阻R1的阻值。答案 （1）R1（2）見解析圖1（I2－I1）A1、A2的讀數(shù)，R1表示定值電阻3I1R1的阻值。10．（10分）為驗(yàn)證力的平行四邊形定則，王琳同學(xué)將彈簧測(cè)力計(jì)上端掛環(huán)固定，將環(huán)形橡皮筋掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，用力拉使彈簧測(cè)力計(jì)上的讀數(shù)為 2.00N，將橡皮筋兩端的位置畫在白紙上，記為 O、O′，選擇合適的標(biāo)度，作出橡皮筋拉力的大小和方向，記為F，如圖10甲所示。接著她在掛鉤和兩支圓珠筆筆尖上涂抹少許潤滑油，用兩支圓珠筆筆尖和掛鉤將環(huán)形橡皮筋拉成三角形，使掛鉤的下端仍到達(dá)O點(diǎn)，將兩筆尖的位置記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB，如圖乙所示。再將環(huán)形橡皮筋剪斷，測(cè)得所受的拉力F與長(zhǎng)度l之間的關(guān)系，如圖丙所示。完成下列問題：圖10（1）環(huán)形橡皮筋剪斷后，它的勁度系數(shù) k＝ N/m；（2）測(cè)得 OA＝6.10cm，OB＝8.20cm，AB＝10.70cm，則N；

FOA

的大小為（3）選擇相同的標(biāo)度，按比例作出的 FOA和FOB的合力F′，在下列四個(gè)選項(xiàng)中，圖示正確的是 。（4）通過比較F′與的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。解析（）橡皮筋的拉力與長(zhǎng)度之間的關(guān)系為F＝（－0），因此l＝1＋0，1kllkFl由此可知圖象斜率的倒數(shù)為橡皮筋的勁度系數(shù)，則勁度系數(shù)為k＝10N/m，橡皮筋原長(zhǎng)l0＝0.1m；（2）根據(jù)題圖乙可知，橡皮筋現(xiàn)在的長(zhǎng)度l＝OA＋OB＋AB＝（6.10＋8.20＋10.70）cm＝0.25m，則FOA＝kl＝10×（0.25－0.1）N＝1.5N；（3）由于是同一根橡皮筋，所以O(shè)A與OB的力相等，以FOA和FOB作出的平行四邊形的對(duì)角線大致與OO′相同，C正確；（4）通過比較F′與F的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。答案 （1）10 （2）1.5 （3）C （4）F11．（14分）（2016·福州二模）如圖11甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t＝0.5s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象（v－t圖象）如圖乙所示，g取10m/s2，求：圖11（1）2s內(nèi)物塊的位移大小 x和通過的路程L；（2）沿斜面向上運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段加速度大小 a1、a2和拉力大小F。解析（）物塊上升的位移：1＝1×2×1m＝1m；1x21物塊下滑的距離：x2＝2×1×1m＝0.5m；1－x2＝1m－0.5m＝0.5m位移x＝x1＋x2＝1m＋0.5m＝1.5m路程L＝x（2）由題圖乙知，各階段加速度的大小2a1＝0.5m/s2＝4m/s20－2a2＝0.5m/s2＝－4m/s2設(shè)斜面傾角為θ，斜面對(duì)物塊的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律0～0.5s內(nèi)F－Ff－mgsinθ＝ma1；0．5～1s內(nèi)－Ff－mgsinθ＝ma2；聯(lián)立解得：F＝8N。答案（1）0.5m1.5m（2）4m/s24m/s28N12．（18分）（2016·浙江理綜，24）小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖 12所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導(dǎo)軌上端串接一個(gè)0.05Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d＝0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2.0T。質(zhì)量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m。一位健身者用恒力F＝80N拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g＝10m/s2，sin53＝°0.8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量）。求圖12（1）CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大?。唬?）CD棒進(jìn)入磁