高考物理二輪復(fù)習(xí)“82”限時訓(xùn)練11 （全國2卷）逐題仿真練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

2016年(全國2卷)逐題仿真練題號1415161718考點動態(tài)平衡問題電場性質(zhì)的理解豎直面內(nèi)圓周運動含容電路分析磁場內(nèi)粒子的運動題號1920212223考點動力學(xué)分析轉(zhuǎn)動切割磁感線功能關(guān)系理解力學(xué)拓展創(chuàng)新實驗測定電壓表內(nèi)阻二、選擇題(本題共8小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．)14．(2019·河南鄭州市第一次模擬)如圖1所示，在直角框架MQN上，用輕繩OM、ON共同懸掛一個物體．物體的質(zhì)量為m，ON呈水平狀態(tài)．現(xiàn)讓框架沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90°，在旋轉(zhuǎn)過程中，保持結(jié)點O位置不變．則下列說法正確的是()圖1A．繩OM上的力一直在增大B．繩ON上的力一直在增大C．繩ON上的力先增大再減小D．繩OM上的力先減小再增大答案C解析以結(jié)點O為研究對象，受力分析如圖甲所示，由于在整個過程中框架緩慢地旋轉(zhuǎn)，因此這三個力的合力始終為零，由于結(jié)點O的位置保持不變，故兩個拉力間的夾角保持不變，根據(jù)三角形定則作圖乙，由圖乙可知當(dāng)拉力的方向通過圓心時拉力最大，由此可知OM上的力一直減小，ON上的力先增大后減小，C正確．15．(2019·山西運城市5月適應(yīng)性測試)一帶負(fù)電的微粒只在電場力作用下沿x軸正方向運動，其電勢能隨位移x變化的關(guān)系如圖2所示，其中0～x1段是曲線，x1～x2段是平行于x軸的直線，x2～x3段是傾斜直線，則下列說法正確的是()圖2A．0～x1段電勢逐漸升高B．0～x1段微粒的加速度逐漸減小C．x2～x3段電場強度減小D．x2處的電勢比x3處的電勢高答案B解析電勢能Ep＝φq，由于粒子帶負(fù)電，0～x1段電勢能變大，所以電勢變小，A錯誤；根據(jù)電場力做功與電勢能關(guān)系：|ΔEp|＝E|q|Δx，圖象斜率的大小代表場強大小，0～x1段圖象斜率變小，場強變小，受力減小，加速度逐漸變小，B正確；x2～x3段斜率不變，場強不變，C錯誤；x2到x3，電勢能減小，粒子帶負(fù)電，所以電勢增大，D錯誤．16．(2019·山東泰安市3月第一輪模擬)如圖3，在水平光滑細(xì)桿上有一小環(huán)，輕繩的一端系在小環(huán)上，另一端系著夾子夾緊一個質(zhì)量為M的小物塊兩個側(cè)面，小物塊到小環(huán)懸點的距離為L，夾子每一側(cè)面與小物塊的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊一起向右勻速運動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動．整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動，則小環(huán)和物塊一起向右勻速運動的速度最大為(不計小環(huán)和夾子的質(zhì)量，重力加速度為g)()圖3A.eq\r(\f(FL,M)) B.eq\r(\f(2FL,M))C.eq\r(\f(F－MgL,M)) D.eq\r(\f(2F－MgL,M))答案D解析當(dāng)小環(huán)碰到釘子瞬間，物塊將做圓周運動，則對物塊：2F－Mg＝Meq\f(v2,L)解得v＝eq\r(\f(2F－MgL,M))，故選D.17．(2019·河南八市重點高中聯(lián)盟第三次模擬)如圖4所示，電源電動勢E＝3V，內(nèi)阻不計，R1、R2、R3為定值電阻，阻值分別為1Ω、0.5Ω、9Ω，R4、R5為電阻箱，最大阻值均為99.9Ω，右側(cè)豎直放置一個電容為1.5×10－3μF的理想平行板電容器，電容器板長0.2m，板間距為0.125m．一帶電粒子以0.8m/s的速度沿平行板中線進入，恰好勻速通過，不計空氣阻力，此時R4、R5阻值分別為1.8Ω、1Ω.(取g＝10m/s2)下列說法正確的是()圖4A．此粒子帶正電B．帶電粒子勻速穿過電容器時，電容器的電荷量為4×10－9CC．欲使粒子向上偏轉(zhuǎn)但又不打到電容器的上極板，R4阻值不得超過5.7ΩD．欲使粒子向下偏轉(zhuǎn)但又不打到電容器的下極板，R4阻值不得低于1.4Ω答案C解析電容器上極板與電源的正極相連，極板間電場方向向下，粒子所受的電場力方向向上，故粒子帶負(fù)電，故A錯誤；電容器與R2、R3、R4這部分電路并聯(lián)，當(dāng)粒子勻速穿過電容器時，R2、R3、R4這部分電路的總電阻為2Ω，電路穩(wěn)定后，R1與R2、R3、R4這部分電路串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可得電容器兩端的電壓U0＝2V，則電容器的電荷量為Q0＝CU0＝1.5×10－9×2C＝3×10－9C，故B錯誤；當(dāng)粒子勻速穿過電容器時，有qE0＝mg，粒子在電容器中的運動時間t＝eq\f(l,v0)＝eq\f(0.2,0.8)s＝0.25s；當(dāng)粒子向上偏轉(zhuǎn)且剛好經(jīng)過上極板最右端時，在豎直方向上，有y＝eq\f(1,2)at2，解得：a＝2m/s2.由牛頓第二定律得qE1－mg＝ma，可得eq\f(E0,E1)＝eq\f(5,6)，并可得eq\f(U0,U1)＝eq\f(E0,E1)＝eq\f(5,6)，由此得R2、R3、R4這部分電路總電壓U1＝2.4V，R1的電壓UR1＝E－U1＝0.6V，電流I1＝eq\f(UR1,R1)＝eq\f(0.6,1)A＝0.6A，可得R2、R3、R4這部分電路總電阻R總＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(2.4,0.6)Ω＝4Ω，由R總＝R2＋eq\f(R3R4,R3＋R4)，由此算出R4≈5.7Ω，所以欲使粒子向上偏轉(zhuǎn)但又不打到電容器的上極板，R4阻值不得超過5.7Ω，故C正確；同理，粒子經(jīng)過下極板最右端時的加速度a＝2m/s2.電容器極板間電壓U2＝1.6V，解得：R4≈0.69Ω，故D錯誤．18．(2019·安徽宣城市第二次模擬)如圖5，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．有無數(shù)個帶有相同電荷量和相同質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的eq\f(1,3).將磁感應(yīng)強度的大小從原來的B1變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的eq\f(1,4)，則eq\f(B2,B1)等于()圖5A.eq\f(\r(6),2)B.eq\f(\r(6),3)C.eq\f(4,3)D.eq\f(3,4)答案A解析設(shè)圓的半徑為r，磁感應(yīng)強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為M，最遠(yuǎn)的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，如圖甲所示，∠POM＝120°，設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R，則有sin60°＝eq\f(R,r)，解得R＝eq\f(\r(3),2)r；磁感應(yīng)強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為N，最遠(yuǎn)的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，如圖乙所示，∠PON＝90°，設(shè)粒子做圓周運動的半徑為R′，則有R′＝eq\f(\r(2),2)r，由帶電粒子做勻速圓周運動的半徑R＝eq\f(mv,qB)，由于v、m、q相等，則得eq\f(B2,B1)＝eq\f(R,R′)＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(\r(2),2))＝eq\f(\r(6),2)，故選項A正確，B、C、D錯誤．19．(2019·福建莆田市5月第二次質(zhì)檢)如圖6，裝有水的杯子從傾角α＝53°的斜面上滑下，當(dāng)水面穩(wěn)定時，水面與水平面的夾角β＝16°.取重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，sin16°＝0.28，則()圖6A．杯子下滑的加速度大小為2.8m/s2B．杯子下滑的加速度大小為3.5m/s2C．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.75D．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.87答案BC解析取水面上的一質(zhì)量為m的小水滴為研究對象，受力分析如圖所示，由正交分解法結(jié)合牛頓第二定律可得：mgsin53°－FNsin37°＝ma；mgcos53°＝FNcos37°，解得a＝3.5m/s2；對杯子和水的整體，由牛頓第二定律：Mgsin53°－μMgcos53°＝Ma，解得μ＝0.75，故選B、C.20．(2019·福建漳州市第二次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)如圖7所示，在豎直面內(nèi)有一半徑為L的圓形光滑金屬導(dǎo)軌CPD，處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面(紙面)垂直向里的勻強磁場中，圓心為O，直徑CD水平，半徑OP豎直，O、D間用導(dǎo)線連接．一質(zhì)量分布均勻的金屬棒OA，長為L，電阻為R，質(zhì)量為m，能繞水平軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，棒與導(dǎo)軌和軸O始終接觸良好，一切摩擦及其他電阻均不計，重力加速度大小為g.若棒從CO處由靜止釋放，第一次到達(dá)OP處時的角速度為ω，則下列判斷正確的是()圖7A．棒不能擺到OD處B．從OC到OP的過程中，通過棒橫截面的電荷量為eq\f(πBL2,2R)C．棒第一次到達(dá)OP處時，棒中通過的電流為eq\f(ωBL2,R)D．棒最終會停下，產(chǎn)生的總焦耳熱為eq\f(1,2)mgL答案AD解析棒沿著導(dǎo)軌擺動切割磁感線而產(chǎn)生動生電動勢，導(dǎo)軌與棒組成的回路通電，根據(jù)楞次定律可知棒要受到安培力，安培力做負(fù)功使得機械能變成電能，最終變?yōu)橥ㄟ^電阻的焦耳熱，則棒不能到達(dá)等高的OD處，故A正確；最終棒通過多個往復(fù)的擺動而停在OP處，由能量守恒可知mg·eq\f(L,2)＝W安＝Q總，故D正確；從OC到OP的過程中，流過回路的電荷量由q＝eq\x\to(I)·Δt，eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)，eq\x\to(E)＝eq\f(BΔS,Δt)得q＝eq\f(B·ΔS,R)＝eq\f(B·\f(πL2,4),R)＝eq\f(πBL2,4R)，故B錯誤；棒第一次到達(dá)OP處時角速度為ω，轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的平均電動勢為E＝BLeq\f(0＋ωL,2)＝eq\f(BL2ω,2)，則電流為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(BL2ω,2R)，故C錯誤．21．(2019·湖南衡陽市第二次模擬)如圖8所示，一根輕彈簧一端固定在O點，另一端固定一個帶有孔的小球，小球套在固定的豎直光滑桿上，小球位于圖中的A點時，彈簧處于原長，現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，小球向下運動，經(jīng)過與A點關(guān)于B點對稱的C點后，小球能運動到最低點D點，OB垂直于桿，則下列結(jié)論正確的是()圖8A．小球從A點運動到D點的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB．小球從B點運動到C點的過程，小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和可能增大C．小球運動到C點時，重力對其做功的功率最大D．小球在D點時彈簧的彈性勢能一定最大答案AD解析在B點時，小球的加速度為g，在BC點間彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球在豎直方向除受重力外還有彈簧彈力沿豎直方向的分量，所以小球從A點運動到D點的過程中，其最大加速度一定大于重力加速度g，故A正確；由能量守恒可知，小球從B點運動到C點的過程，小球做加速運動，即動能增大，所以小球的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和一定減小，故B錯誤；小球運動到C點時，由于彈簧的彈力為零，所以合力為重力G，所以小球從C點往下還會加速一段，所以小球在C點的速度不是最大，即重力的功率不是最大，故C錯誤；D點為小球運動的最低點，即速度為零，彈簧形變最大，所以小球在D點時彈簧的彈性勢能最大，故D正確．22．(6分)(2019·河北邯鄲市測試)某實驗小組學(xué)生采用如圖9甲所示的裝置(實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面)用打點計時器得到一條紙帶后，通過分析“小車位移與速度變化的對應(yīng)關(guān)系”來研究“合外力對小車所做的功與速度變化的關(guān)系”．圖乙是實驗中得到的一條紙帶，點O為紙帶上的起始點，A、B、C是紙帶上的三個連續(xù)的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間均有4個點未畫出，用刻度尺測得A、B、C到O的距離如圖乙所示，已知所用交變電源的頻率為50Hz，問：圖9(1)打B點時刻，小車的瞬時速度vB＝________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(2)實驗中，該小組同學(xué)畫出小車位移x與速度v的關(guān)系圖象如圖丙所示，根據(jù)該圖形狀，某同學(xué)對合外力做的功W與v的關(guān)系作出的猜想，肯定不正確的是________．A．W∝v2 B．W∝vC．W∝eq\f(1,v) D．W∝v3(3)本實驗中，若鉤碼下落高度為h1時合外力對小車所做的功為W0，則當(dāng)鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為________．(用h1、h2、W0表示)答案(1)0.80(2)BC(3)eq\f(h2W0,h1)解析(1)勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，故：vB＝eq\f(xC－xA,2T)＝eq\f(0.2501－0.0901,0.2)m/s＝0.80m/s；(2)位移－速度圖象為過原點的曲線，故W與v一定不是正比關(guān)系，也一定不是反比關(guān)系，所以肯定不正確的是B、C；(3)根據(jù)功的定義，有：W0＝F合h1當(dāng)鉤碼下落h2時，合外力對小車所做的功為：W＝F合h2解得：W＝eq\f(h2,h1)W0.23．(9分)(2019·福建寧德市5月質(zhì)檢)某同學(xué)利用圖10(a)所示電路測量電壓表的內(nèi)阻．可供選擇的器材有：電源E，電壓表V，電阻箱R(0～9999Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值10Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．圖10實驗步驟如下：①按電路原理圖(a)連接線路；②將滑動變阻器的滑片滑至最左端，同時將電阻