(新課標(biāo)地區(qū)專用)2020高考物理非選擇題60分鐘定時(shí)訓(xùn)練：16(含解析)

1、1非選擇題定時(shí)訓(xùn)練 16（限時(shí)：60 分鐘）三、實(shí)驗(yàn)題13.（2019 福建廈門市 5 月質(zhì)檢）一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與其運(yùn)動(dòng)速度關(guān) 系”，他們利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象，用頻閃照相機(jī)等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中 豎直下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律過程如下：A.如圖 1 所示，同學(xué)們首先測(cè)量單只“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)間的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中.B.在相同的實(shí)驗(yàn)條件下， 將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測(cè)出它們的vt圖線，如圖 2 中圖線 1、2、3、4 所示.C.同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，得出阻力大小與速度平方成正比的關(guān)系，即Ff=kv2.其

2、中k為常數(shù).回答下列問題：（1）圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小 大”或“減小”）的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng).（2）根據(jù)表格和圖中的信息可知表中X的理論值為 _ m.時(shí)間（s）下落距離（m）0.00.0000.40.2300.80.5511.20.9501.61.3502.0X（選填“不變”“增2（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可知4 個(gè)“小紙杯”疊在一起下落時(shí)，其最終的下落速率為_ m/s.答案減小1.750（3）2.03解析(1)題圖乙中各條圖線的斜率先減小后不變，則具有共同特點(diǎn)：“小紙杯”先做加速度大小減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng).因 0.8s 后紙杯已經(jīng)勻速下落，由表格可知在

3、0.4s 內(nèi)紙杯下降的距離約為0.4m，可知X=1.750m;一個(gè)紙杯時(shí)，最終速度為vi= 1.0m/s ;由mg= kvi2, 4mg= kv22可得：V2= 2.0m/s.14. (2019 山東青島二中上學(xué)期期末)實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率p= 1.7X108Q m.課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度.他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等.(1)他們使用多用電表粗略測(cè)金屬絲的電阻，操作過程分三個(gè)步驟：(讀填寫第步操作)1將紅、黑表筆分別插入多用電表的“ + ”“ ”插孔，選

4、擇電阻擋“X1”；2_；_3用多用表測(cè)金屬絲的電阻，其示數(shù)如圖3(a)所示，則可知電阻為Q(2)根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差四個(gè)電路中選擇 _電路來測(cè)量金屬絲電阻;，并且要求測(cè)量數(shù)據(jù)從零調(diào)起，應(yīng)從A B C D(b)4(3) 他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖(4) 如果電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I，金屬絲直徑為(b)所示，金屬絲的直徑為 _mmD,金屬絲電阻率為p，5答案(1)將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在最右端零刻度線處4.0Q,5 D2D (3)0.260(4) L=硏解析(1)選擇擋位后，要對(duì)歐姆表進(jìn)行歐姆調(diào)零，即：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零 旋鈕使指針

5、指在最右端零刻度線.(2)為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 使電壓與電流變化范圍大些， 滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓法； 金屬絲電阻 約為 4 歐姆，電流表內(nèi)阻很小，約為零點(diǎn)幾歐姆，電壓表內(nèi)阻很大，約為幾千歐姆甚至幾萬 歐姆，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電阻絲阻值，電流表應(yīng)采用外接法，故選圖D 所示電路.題圖所示螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為0mm 可動(dòng)刻度示數(shù) 26.0 x0.01mm= 0.260mm,則螺旋測(cè)微器示數(shù)為 0mmF 0.260mm= 0.260mm橫截面積S=1nD2，由電阻定律R=pg可得L=.4S4pI四、計(jì)算題15. (2019 山東青島市 5 月二模)質(zhì)量m= 260g 的手榴彈從水平地面上以Vo= 10

6、 2m/s 的初速度斜向上拋出，上升到距地面h=5m 的最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量相等的兩塊彈片，其中一塊彈片自由下落到達(dá)地面，落地前瞬間動(dòng)能為5 J .重力加速度g= 10 m/s2，空氣阻力不計(jì)，火藥燃燒充分，求：(1) 手榴彈爆炸前瞬間的速度大??；(2) 手榴彈所裝火藥的質(zhì)量；(3) 兩塊彈片落地點(diǎn)間的距離.答案 (1)10m/s(2)0.06kg(3)26m解析(1)設(shè)手榴彈上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為V1,有1212mv= mv+mgh解得：V1= 10m/s設(shè)每塊彈片的質(zhì)量為m，爆炸后瞬間其中一塊速度為零，另一塊速度為V2，有m gh=5J設(shè)手榴彈所裝火藥質(zhì)量為m,有m= m-2m解得： m=

7、0.06kg(3)另一塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,兩塊彈片落地點(diǎn)間距離為x,有mv=m V2X=V2t126h= ?gt解得：x= 26m.716. (2019 云南保山市市級(jí)統(tǒng)一檢測(cè))如圖 4 甲所示，放置在水平桌面上的兩條平行光滑導(dǎo)軌間的距離L= 1m 質(zhì)量m=1kg 的光滑導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端與阻值R=4Q的電阻相連，其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌所在位置有磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 2T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，現(xiàn)給導(dǎo)體棒施加一個(gè)水平向右的恒定拉力F,并每隔 0.2s 測(cè)量一次導(dǎo)體棒的速度，乙圖是根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)描繪出的導(dǎo)體棒的Vt圖象.設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，求：圖 4(1)t= 1.2s 時(shí)，導(dǎo)體棒的

8、加速度大小；在前 1.6s 內(nèi)導(dǎo)體棒的位移 x = 8m 試計(jì)算 1.6s 內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量.2答案(1)3m/s(2)48J解析(1)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)安培力和拉力F大小相等，由題圖乙可知，導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度V1= 10m/s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLV1E BLV1感應(yīng)電流I=R=R-Bt2V122X12X10導(dǎo)體棒受到的安培力F1=BIL= 一; N= 10NR4則F=F1= 10N由題圖乙可知，t= 1.2s 時(shí)導(dǎo)體棒的速度V2= 7m/s此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=BLVEBLu感應(yīng)電流I= =R-一BLS22X12X7導(dǎo)體棒受到的安培力F2=BIL= =-N= 7NR4FF210 722由牛頓第

9、二定律得a= = m/s = 3 m/s(2) 1.6s 時(shí)導(dǎo)體棒的速度V3= 8m/s，由能量守恒可得12Fx= Q+一mv2解得 Q= 48J.817. (2019 山東青島市 5 月二模)如圖 5 甲，為一除塵裝置的截面圖，塑料平板M N的長(zhǎng)度及它們間距離均為d.大量均勻分布的帶電塵埃以相同的速度V0進(jìn)入兩板間，速度方向與9板平行，每顆塵埃的質(zhì)量均為m帶電荷量均為一q當(dāng)兩板間同時(shí)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和垂直板向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，塵埃恰好勻速穿過兩板；若撤去板間電場(chǎng)，并保持板間磁 場(chǎng)不變，塵埃恰好全部被平板吸附，即除塵效率為100%若撤去兩板間電場(chǎng)和磁場(chǎng)，建立如圖(b)所示的平面直角坐標(biāo)

10、系xOy, y軸垂直于板并緊靠板右端，x軸與兩板中軸線共線，要把塵埃全部收集到位于P(2d, 1.5d)處的條狀容器中，需在y軸右側(cè)加一垂直于紙面向里 的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域塵埃顆粒重力、顆粒間作用力及對(duì)板間電場(chǎng)磁場(chǎng)的影響均不計(jì)，求：VX UWjlr-4 * *(a)圖5(1) 兩板間磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2) 若撤去板間磁場(chǎng)，保持板間勻強(qiáng)電場(chǎng)不變，除塵效率為多少；(3) y 軸右側(cè)所加圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B 大小的取值范圍.“宀mvmv mv答案血5。麗仝睡而解析(1)沿N極板射入的塵埃恰好不從極板射出時(shí)塵埃的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示,10由幾何知識(shí)可知，塵埃在磁場(chǎng)中的半徑：r=d, 塵埃在

11、磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得：2mv qvBr,解得:電場(chǎng)、磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)，塵埃做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：qE=qvoB,撤去磁場(chǎng)以后粒子在電場(chǎng)力的作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)距離則水平方向：d=vt12豎直方向：y=atN極板y的粒子恰好離開電場(chǎng),mvB =看11解得：y= 0.5d當(dāng)y0.5d時(shí)，時(shí)間更長(zhǎng)，水平位移xd,即從y= 0.5d到從y=d這段距離射入的粒子會(huì)射4 C A 4出電場(chǎng)，則從平行金屬板出射的塵埃占總數(shù)的百分比：一了一X100%R 50%(3)設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為R),塵埃顆粒在圓形磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為要把塵埃全部收集到位于P處的條狀容器中，就必須滿足R?=R)2口V0另qvoB2=mv