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2018年高考物理三輪助力選練題(二)及解析一、選擇題1.(2017·吉林實驗中學(xué)二模)如圖,水平傳送帶A,B兩端相距s=3.5m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.工件滑上A端瞬時速度vA=4m/s,達到B端的瞬時速度設(shè)為vB,下列說法正確的是(ABC)A.若傳送帶不動,則vB=3m/sB.若傳送帶以速度v=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3m/sC.若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=3m/sD.若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,則vB=2m/s解析:若傳送帶不動,工件的加速度大小a==μg=1m/s2,由勻變速直線運動的速度位移公式有=2as,得到vB=3m/s,選項A正確.若傳送帶以速度v=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動,工件的受力情況不變,由牛頓第二定律得知,工件的加速度大小仍為a=μg,工件的運動情況跟傳送帶不動時的一樣,則vB=3m/s,選項B正確;若傳送帶以速度v=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,工件滑上傳送帶時所受的滑動摩擦力方向水平向左,做勻減速運動,工件的加速度大小仍為a=μg,工件的運動情況跟傳送帶不動時的一樣,則vB=3m/s,選項C正確,D錯誤.2.(2017·安徽省淮北市第一中學(xué)高三上學(xué)期第四次模擬考試)如圖所示,質(zhì)量相同的兩小球a、b分別從斜面頂端A和斜面中點B沿水平方向拋出后,恰好都落在斜面底端,不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.小球a、b在空中飛行的時間之比為2∶1B.小球a、b拋出時的初速度大小之比為2∶1C.小球a、b到達斜面底端時的動能之比為4∶1D.小球a、b到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角之比為1∶1解析:選D.因為兩球下落的高度之比為2∶1,根據(jù)h=eq\f(1,2)gt2得,t=eq\r(\f(2h,g)),高度之比為2∶1,則時間之比為eq\r(2)∶1,故A錯誤.兩球的水平位移之比為2∶1,時間之比為eq\r(2)∶1,根據(jù)v0=eq\f(x,t)知,初速度之比為eq\r(2)∶1,故B錯誤.根據(jù)動能定理可知,到達斜面底端時的動能之比Eka∶Ekb=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv\o\al(2,a)+mgha))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv\o\al(2,b)+mghb))=2∶1,故C錯誤.小球落在斜面上,速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍,因為位移與水平方向的夾角相等,則速度與水平方向的夾角相等,到達斜面底端時速度方向與斜面的夾角也相等,故D正確.故選D.3.(2017·河南二模)如圖所示,空間有一正三棱錐OABC,點A′,B′,C′分別是三條棱的中點.現(xiàn)在頂點O處固定一正的點電荷,則下列說法中正確的是(AD)A.A′,B′,C′三點的電場強度大小相等B.△ABC所在平面為等勢面C.將一正的試探電荷從A′點沿直線A′B′移到B′點,靜電力對該試探電荷先做正功后做負功D.若A′點的電勢為φA′,A點的電勢為φA,則A′A連線中點D處的電勢φD一定小于解析:因為A′,B′,C′三點離頂點O處的正電荷的距離相等,所以三點處的電場強度大小均相等,故A正確;由于△ABC所在平面上各點到O點的距離不都相等,由等勢面的概念可知,△ABC所在平面不是等勢面,故B錯誤;由電勢的概念可知,沿直線A′B′的電勢變化為先增大后減小,所以當在此直線上從A′到B′移動正電荷時,電場力對該正電荷先做負功后做正功,故C錯誤;根據(jù)點電荷的電場特點可知,UA′D>UDA,即φA′φD>φDφA,整理可得,φD<,故D正確.4.(2017·河南中原名校高三聯(lián)考)如圖所示,變壓器輸入有效值恒定的電壓,副線圈匝數(shù)可調(diào),輸出電壓通過輸電線送給用戶(電燈等用電器),R表示輸電線的電阻,則()A.用電器增加時,變壓器輸出電壓增大B.要提高用戶的電壓,滑動觸頭P應(yīng)向上滑C.用電器增加時,輸電線的熱損耗減少D.用電器增加時,變壓器的輸入功率減小解析:選B.由于變壓器原、副線圈的匝數(shù)不變,而且輸入電壓不變,因此增加負載不會影響輸出電壓,故A錯誤;根據(jù)變壓器原理可知輸出電壓U2=eq\f(n2,n1)U1,當滑動觸頭P向上滑時,n2增大,所以輸出電壓增大,用戶兩端電壓增大,故B正確;由于用電器是并聯(lián)的,因此用電器增加時總電阻變小,輸出電壓不變,總電流增大,故輸電線上熱損耗增大,故C錯誤;用電器增加時總電阻變小,總電流增大,輸出功率增大,所以輸入功率增大,故D錯誤.5.質(zhì)量為0.8kg的球固定在支桿AB的上端,支桿AB的下端固定在升降機上,今用一段繩子水平拉球,使桿發(fā)生彎曲,如圖所示,已知繩的拉力為6N,g取10m/s2,則以下說法正確的是()A.若升降機是靜止狀態(tài),則AB桿對球的作用力大小為6NB.若升降機是靜止狀態(tài),則AB桿對球的作用力大小為8NC.若升降機是加速上升,加速度大小5m/s2,則AB桿對球的作用力大小為6eq\r(5)ND.若升降機是減速上升,加速度大小5m/s2,則AB桿對球的作用力大小為6eq\r(5)N解析:選C.A、B若升降機是靜止的,球靜止,處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,桿的作用力大小:eq\r(F\o\al(2,繩子)+mg2)=eq\r(62+0.8×102)N=10N,故AB錯誤;C、若升降機加速上升,對球,在豎直方向,由牛頓第二定律得:Fy-mg=ma,解得:Fy=12N,在水平方向,由平衡條件得:Fx=F繩子=6N,桿對球的作用力大小:F=eq\r(F\o\al(2,x)+F\o\al(2,y))=6eq\r(5)N,故C正確;D、若升降機減速上升,對球,在豎直方向,由牛頓第二定律得:mg-Fy=ma,解得:Fy=4N,在水平方向,由平衡條件得:Fx=F繩子=6N,桿對球的作用力大小:F=eq\r(F\o\al(2,x)+F\o\al(2,y))=2eq\r(13)N,故D錯誤;故選C.6.如圖甲所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行,現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,取沿傳送帶向上為正方向,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.則下列說法正確的是()A.物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.875B.0~8s內(nèi)物體位移的大小為18mC.0~8s內(nèi)物體機械能的增量為90JD.0~8s內(nèi)物體與傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為126J解析:選ACD.根據(jù)速度時間圖象分析,前6秒,物體的加速度方向沿傳送帶向上,大小為a=1m/s2,根據(jù)物體在傳送帶上受力分析有μmgcosθ-mgsinθ=ma,整理得μ=0.875,選項A正確.0~8s內(nèi)物體位移等于前8秒速度時間圖象與時間軸圍成的面積,時間軸上面的部分代表位移為正,下面的部分代表位移為負,結(jié)合圖象得位移x=eq\f(2+6×4,2)m-eq\f(2×2,2)m=14m,選項B錯誤.0~8s內(nèi)物體動能增加量為eq\f(1,2)mv2-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)=6J,重力勢能增加量為mgxsinθ=84J,機械能增加量為6J+84J=90J,選項C正確.摩擦生熱分為三部分,第一部分為前2秒:Q1=μmgcosθ×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,2)t1+vt1))=70J,第二部分為2~6s,摩擦生熱Q2=μmgcosθ×eq\f(v,2)t2=56J,最后物體做勻速直線運動,摩擦力為靜摩擦力,二者沒有相對運動,不產(chǎn)生熱量,所以0~8s內(nèi)物體與傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量為Q1+Q2=126J,選項D正確.二、非選擇題1.((選考部分))(1)(多選)下列說法中正確的是________.A.分子間的距離增大時,分子勢能一定增大B.晶體有確定的熔點,非晶體沒有確定的熔點C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D.物體吸熱時,它的內(nèi)能可能不增加E.一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱(2)如圖,在圓柱形汽缸中用具有質(zhì)量的光滑導(dǎo)熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體,在汽缸底部開有一小孔,與U形水銀管相連,已知外界大氣壓為p0=75cmHg,室溫t0=27℃,穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為Δh=1.5cm,此時活塞離容器底部的高度為L=50cm.已知柱形容器橫截面積S=0.01m2,75cmHg=1.0×10①求活塞的質(zhì)量;②使容器內(nèi)溫度降至-63℃,求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差和活塞離容器底部的高度解析:(1)分子間的距離有一個特殊值r0,此時分子間引力與斥力平衡,分子勢能最?。敺肿娱g的距離小于r0時,分子勢能隨距離的增大而減小,當分子間的距離大于r0時,分子勢能隨距離的增大而增大,選項A錯誤.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化.在有外力做功的情況下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,選項C錯誤.(2)①根據(jù)U形管兩側(cè)水銀面的高度差為Δh=1.5cm,可知A中氣體壓強pA1=p0+pΔh=75cmHg+1.5cmHg=76.5cmHg而pA1=p0+p塞所以活塞產(chǎn)生的壓強p塞=1.5cmHg=1.5×eq\f(1,75)×105Pa=0.02×105Pa由p塞=mg/S,解得m=2kg.②由于活塞光滑,所以氣體等壓變化,U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變?nèi)詾棣=1.5cm初狀態(tài):溫度T1=300K,體積V1=50cm·S;末狀態(tài):溫度T2=210K,體積V2=L′S由蓋-呂薩克定律,eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2)解得活塞離容器底部的高度L′=35cm.答案:(1)BDE(2)①2kg②1.5cm35cm2.一圓筒的橫截面如圖所示,其圓心為O.筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N,其中M板帶正電荷,N板帶等量負電荷.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放,經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中.粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出,設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失,且電荷量保持不變,在不計重力的情況下,求:(1)M、N間電場強度E的大??;(2)圓筒的半徑R;(3)保持M、N間電場強度E不變,僅將M板向上平移eq\f(2,3)d,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放,粒子自進入圓筒至從S孔射出期間,與圓筒的碰撞次數(shù)n.解析:(1)設(shè)兩板間的電壓為U,由動能定理得qU=eq\f(1,2)mv2①由勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系得U=Ed②聯(lián)立①②式可得E=eq\f(mv2,2qd)③(2)粒子進入磁場后做勻速圓周運動,運用幾何關(guān)系作出圓心為O′,圓半徑為r.設(shè)第一次碰撞點為A,由于粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞又從S孔射出,因此,SA弧所對的圓心角∠AO′S等于eq\f(π,3).由幾何關(guān)系得r=Rtaneq\f(π,3)④粒子運動過程中洛倫茲力充當向心力,由牛頓第二定律,得qvB=meq\f(v2,r)⑤聯(lián)立④⑤式得R=eq\f(\r(3)mv,3qB)⑥(3)保持M、N間電場強度E不變,M板向上平移eq\f(2,3)d后,設(shè)板間電壓為U′,則U′=eq\f(
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