2019高考物理一轮选练编题(1)(含解析)新人教版
高考物理一轮复习强化训练题汇总(含解析)
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高考物理一轮复习强化训练题汇总1(含解析)一、选择题1、如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出。
不计空气阻力,则()A.a和b的飞行时间相同B.b的飞行时间比c的短C.a的水平初速度比b的小D.c的水平初速度比a的大【参考答案】D2、(海安模拟)下列说法正确的是( )A.直线运动的物体位移大小等于路程B.计算火车过桥时所用的时间,火车可当成质点C.速度变化快的物体加速度不一定大D.参考系可以是匀速运动的物体,也可以是变速运动的物体答案:D3、(哈师大附中月考)如图,MN为转轴OO′上固定的光滑硬杆,且MN垂直于OO′.用两个完全相同的小圆环套在MN上.分别用两条不可伸长的轻质细线一端与圆环连接,另一端系于OO′上,长度分别为l1、l2.已知l1、l2与MN的夹角分别为θ1、θ2,OO′匀速转动时,线上弹力分别为F T1、F T2.下列说法正确的是( ) A.若l1sinθ1>l2sinθ2,则F T1>F T2B.若l1cosθ1>l2cosθ2,则F T1>F T2C.若l1tanθ1>l2tanθ2,则F T1>F T2D .若l 1>l 2,则F T 1>F T 2解析:设两环的质量均为m ,硬杆转动的角速度为ω,根据牛顿第二定律,对左环有:FT 1cos θ1=m ω2l 1cos θ1;对右环有:F T 2cos θ2=m ω2l 2cos θ2两环ω相等得FT 1FT 2=l 1l 2;若l 1cos θ1>l 2cos θ2,则F T 1cos θ1>F T 2cos θ2,不能得到F T 1>FT 2;由题意可知l 1sin θ1<l 2sin θ2;若l 1tan θ1>l 2tan θ2,可得cos θ1<cos θ2,不能得到F T 1>F T 2;若l 1>l 2,则F T 1>FT 2,选项D 正确,A 、B 、C 错误.答案:D4、如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B 点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A .大于μmgLB .小于μmgLC .等于μmgLD .以上三种情况都有可能解析:设斜坡与水平面的交点为C ,BC 长度为L 1,AC 水平长度为L 2,AC 与水平面的夹角为θ,如图所示,则滑雪者在水平面上摩擦力做功W 1=-μmgL 1,在斜坡上摩擦力做功W 2=-μmgcos θ·L 2cos θ=-μmgL 2,所以在滑雪者经过AB 段过程中,摩擦力做功W =W 1+W 2=-μmg(L 1+L 2)=-μmgL.所以滑雪者克服摩擦力所做的功为μmgL.故选项C 正确. 答案:C5、(四川资阳二诊)如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略,一带负电的油滴被固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )A .平行板电容器的电容将减小B .带电油滴的电势能将减少C .静电计指针的张角变小D .若将上极板与电源正极断开后,再将下极板左移一小段距离,则带电油滴所受的电场力不变解析:由C =εr S4πkd 知,将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离,d 减小,C增大,A 错误;U 不变,静电计指针的张角不变,C 错误;由E =Ud 知,E 增大,则P 点与负极板间的电势差增大,P 点的电势升高,E p =φq ,又油滴带负电,则带电油滴的电势能将减少,B 正确;若将上极板与电源正极的导线断开后再将下极板左移一小段距离,Q 不变,由C =εr S4πkd 知,S 减小,C 减小,由U =Q C 得,电压U 增大,场强E =U d 增大,带电油滴所受的电场力增大,D 错误.答案:B6、一匀强磁场的边界是MN ,MN 左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现有一个金属线框以恒定速度从MN 左侧进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的I -t 图象如图乙所示.则可能的线框是如图丙所示中的( )解析:从乙图看到,电流先均匀增加后均匀减小,而线圈进入磁场是匀速运动,所以有效长度是均匀增加的,所以D 项正确,B 项排除的原因是中间有段时间电流恒定不变.答案:D7、(安徽模拟)如图所示,理想变压器原、副线圈上接有四个完全相同的灯泡,若四个灯泡恰好都能正常发光,则下列说法正确的是( )A .U 1:U 2=3:4B .U 1:U 2=4:3C .若将L 1短路,则副线圈的三个灯泡仍能正常发光D .若将L 2短路,则副线圈的两个灯泡两端的电压变为额定电压的43倍解析:设灯泡的额定电压为U ,额定电流为I ,则副线圈电压为3U ,电流为I ,原线圈的灯泡正常发光,电流也为I ,所以原、副线圈的匝数比为1:1,原线圈两端电压为3U ,所以U 1:U 2=4:3,选项A 错误、B 正确;若将L 1短路,则原线圈的电压增大,则副线圈两端电压也增大,三个灯泡不能正常发光,选项C 错误;若将L 2短路,设副线圈的电流为I ′,原线圈的电流也为I ′,因此2I ′R +I ′R =U 1=4U ,则I ′R =43U ,即副线圈的每个灯泡两端的电压变为额定电压的43,选项D 正确.答案:BD 二、非选择题利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M =200.0 g ,钩码的质量为m =10.0 g ,打点计时器的电源为50 Hz 的交流电.图1(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到____________________.(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O ,依次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v ,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=________m/s.图2(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力,取g =9.80 m/s 2,利用W =mg Δx 算出拉力对小车做的功W.利用Ek =12Mv 2算出小车动能,并求出动能的变化量ΔEk.计算结果见下表.图3(4)实验结果表明,ΔEk 总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F =________N.解析:(1)完全平衡摩擦力的标志是轻推小车,小车做匀速运动. (2)两计数点间的时间间隔T =5×0.02 s =0.1 s v1=x022T = 2.06+2.50×0.012×0.1 m/s =0.228 m/s(3)确定标度,根据给出数据描点.作图如图所示.(4)从图线上取两个点(4.5,4.24),(2.15,2.0) 图线的斜率k =4.24-2.04.5-2.15≈0.953①又有k =ΔEk ΔW =Mv 22mg Δx②根据运动学公式有v2=2aΔx③根据牛顿第二定律有F=Ma④由①②③④式解得F≈0.093 N答案:(1)小车做匀速运动(2)0.228 (3)见解析图(4)0.093精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总2(含解析)一、选择题1、质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ.斜面对物块的作用力是( )A. 大小mg,方向竖直向上B. 大小mg cosθ,方向垂直斜面向上C. 大小mg sinθ,方向沿着斜面向上D. 大小μmg cosθ,方向沿着斜面向上【参考答案】A2、(成都模拟)如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量.下列说法中正确的是( )A.甲处表示时间,乙处表示平均速度B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度解析:甲处表盘显示时刻,乙处表盘显示动车行进过程中的瞬时速度,答案为D.答案:D3、(广西重点高中高三一模) 2016年10月17日“神舟十一号”载人飞船发射成功,飞船入轨后经过约2天的独立飞行完成与“天宫二号”的对接.如图所示,“天宫二号”处于离地面高h =393 km 的圆轨道A 上,“神舟十一号”处于圆轨道B 上.“神舟十一号”在位置1点火后沿轨道C 运动到位置2,然后沿轨道A 运动,通过调整自己与前方的“天宫二号”的相对距离和姿态,最终对接.已知地球半径为R =6 371 km ,引力常量为G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2,地球质量为M =6.0×1024 kg ,不计大气阻力.下列说法正确的是( )A .“天宫二号”在轨道A 上的运行周期比“神舟十一号”在轨道B 上的运行周期小 B .“天宫二号”在轨道A 上的加速度比“神舟十一号”在轨道B 上的加速度大C .“天宫二号”在轨道A 上的运行速率约为7.7 km/sD .“神舟十一号”在位置2时的机械能小于在位置1时的机械能 解析:由GMm r 2=m(2πT)2r ,得T =4π2r 3GM ,可知半径越大,周期越大,A 错.由GMmr2=ma ,得加速度a =GM r 2,半径越大,加速度越小,B 错.由GMm 0R +h 2=m 0v 2R +h,得v=GMR +h=7.7 km/s ,C 对.“神舟十一号”在轨道C 上运动时,由于点火加速,故其机械能增加,D 错.答案:C4、(常州市模拟)如图所示是“过山车”玩具模型,当小球以速度v 经过圆形轨道最高点时,小球与轨道间的作用力为F ,多次改变小球初始下落的高度h ,就能得出F 与v 的函数关系,下列关于F 与v 之间的关系中有可能正确的是( )解析:小球运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故mgh =mg ·2R +12mv 2(①),在轨道最高点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有F +mg =m v 2R (②),联立①②解得F =m v 2R -mg(③),根据③式,F -v 关系图象是开口向上的抛物线,C 项正确. 答案:C5、(山东泰安一模)如图所示,+Q 为固定的正点电荷,虚线圆是其一条等势线.两电荷量相同、但质量不相等的粒子,分别从同一点A 以相同的速度v 0射入,轨迹如图中曲线,B 、C 为两曲线与圆的交点.a B 、a C 表示两粒子经过B 、C 时的加速度大小,v B 、v C 表示两粒子经过B 、C 时的速度大小.不计粒子重力,以下判断正确的是( )A .aB =aC v B =v C B .a B >a C v B =v C C .a B >a C v B <v CD .a B <a C v B >v C解析:库仑力F =kQqr 2,两粒子在B 、C 两点受的库仑力大小相同,根据粒子的运动轨迹可知a B >a C ,a =Fm,解得m B <m C ,因为B 、C 两点位于同一等势线上,电势相等,所以两粒子从A 运动到B 和从A 运动到C ,电场力做功相同且做负功,有-W =12mv 2-12mv 20,所以12m B (v 20-v 2B )=12m C (v 20-v 2C ),因为m B <m C ,所以v B <v C,C 正确. 答案:C6、美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示.A 为圆柱形合金材料,B 为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对A 进行加热,则( )A .B 中将产生逆时针方向的电流 B .B 中将产生顺时针方向的电流C .B 线圈有收缩的趋势D .B 线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B 的磁通量增大,由于线圈B 内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,C 错误、D 正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,A 、B 错误. 答案:D7、(多选)下图是远距离输电的示意图.n 1、n 2是升压变压器原、副线圈的匝数,n 1:n 2=1:20,n 3、n 4是降压变压器原、副线圈的匝数,n 3:n 4=40:1.升压变压器的原线圈n 1与一交变电流相连接,该交变电流的瞬时值表达式为u =4402sin100πt V ,下列说法正确的是( )A .用电器获得的电压的有效值为220 VB .用电器获得电压的有效值小于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 3、n 4不变的前提下,增大n 2C .用电器获得电压的有效值大于220 V ,要想使用电器的电压变为220 V ,在n 1、n 2、n 4不变的前提下,增大n 3D .通过用电器的交变电流的方向,每秒改变100次解析:如果输电线上不存在电阻,即不存在电压降,则有U 1U 2=n 1n 2,U 3U 4=n 3n 4,U 1=U =440 V ,U 2=U 3,可得U 4=220 V ,由于输电线存在电压降,所以U 3<U 2,U 4<220 V ;若要提高U 4电压值,根据变压规律,仅增加n 2匝数即可,A 、C 错误,B 正确.由题意知ω=100π rad/s ,所以f =50 Hz ,则电流方向每秒改变100次,D 正确. 答案:BD 二、非选择题下列说法中正确的是( )A .军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象B .机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定C .泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的D .拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光E .赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在(2)(15分)在某种介质中,S 1、S 2处有相距4 m 的两个波源,沿垂直纸面方向做简谐运动,其周期分别为T 1=0.8 s 和T 2=0.4 s ,振幅分别为A 1=2 cm 和A 2=1 cm ,在该介质中形成的简谐波的波速为v =5 m/s.S 处有一质点,它到S 1的距离为3 m ,且SS 1⊥S 1S 2,在t =0时刻,两波源同时开始垂直纸面向外振动,试求:(ⅰ)t =0时刻振动传到S 处的时间差;(ⅱ)t =10 s 时,S 处质点离开平衡位置的位移大小.解析:(1)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,但在介质中的传播速度由介质和频率共同决定,B 错;泊松亮斑是用光照射不透光的小圆盘时产生的衍射现象,C 错.(2)(ⅰ)由题意可知SS 2=SS 12+S 1S 22=5 m ;S 1在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 1=SS 1v =3 m5 m/s =0.6 s.S 2在t =0时刻振动传到质点S 所需的时间t 2=SS 2v =5 m5 m/s=1 s.故S 1、S 2在t =0时刻振动传到质点S 的时间差M 为绳的中点Δt =t 2-t 1=0.4 s.(ⅱ)在t =10 s 时质点S 按S 1的振动规律已经振动了Δt 1=t -t 1=9.4 s =⎝⎛⎭⎪⎫11+34T 1,此时S 1引起质点S 的位移大小x 1=A 1=2 cm ;t =10 s 时质点S 按S 2的振动规律已经振动了Δt 2=t -t 2=9 s =⎝⎛⎭⎪⎫22+12T 2,此时S 2引起质点S 的位移大小x 2=0;所以t =10 s 时质点S 离开平衡位置的位移为S 1和S 2单独传播引起S 位移的矢量和,故x =x 1+x 2=2 cm +0=2 cm. 答案:(1)ADE (2)(ⅰ)0.4 s (ⅱ)2 cm精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总3(含解析)一、选择题1、如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( )A.2.65 m3B.5.3 m3C.10.6 m3D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定【参考答案】B2、两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的位移-时间(x-t)图象如图所示.下列说法正确的是( )A.两物体A、B在t=2.5 t0时刻相距最远B.两物体A、B在减速运动过程中加速度相同C.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度相同D.两物体A、B在t=t0时刻相距最远解析:两物体A、B在t=2.5 t0时刻处于同一位置,相距最近,两物体A、B在t=t0时刻相距最远,选项A错误、D正确.两物体A、B都是先沿x轴正方向做匀速运动,后沿x轴负方向做匀速运动,根据位移图象斜率表示速度可知,在沿x轴负方向做匀速运动过程中速度相同,选项B错误.两物体A、B在t=2.5t0时刻速度不相同,处于同一位置,选项C错误.答案:D3、如图所示,轻绳的一端固定在O 点,另一端系一质量为m 的小球(可视为质点).当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时,通过传感器测得轻绳拉力F T 、轻绳与竖直线OP 的夹角θ满足关系式F T =a +bcos θ,式中a 、b 为常数.若不计空气阻力,则当地的重力加速度为( )A.b2m B.2bm C.3b m D.b 3m解析:当小球运动到最低点时,θ=0,拉力最大,F T1=a +b ,F T1=mg +mv 21L;当小球运动到最高点时,θ=180°,拉力最小,F T2=a -b ,F T2=-mg +mv 22L ;由动能定理有mg ·2L =12mv 21-12mv 22,联立解得g =b3m,选项D 正确. 答案:D4、如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )A .两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B .图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C .图甲中电梯对货物的支持力对货物做正功D .图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功解析:在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,选项C 正确;图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故选项A 、B 错误,D 正确.答案:CD5、有一匀强电场,方向如图所示,在电场中有三个点A 、B 、C ,这三点的连线恰好构成一个直角三角形,且AC 边与电场线平行.已知A 、B 两点的电势分别为φA =5 V ,φB =1.8 V ,A 、B 的距离为4 cm ,B 、C 的距离为3 cm.若把一个电子(e =1.6×10-19 C)从A 点移动到C 点,那么电子电势能的变化量为( )A .8.0×10-19 JB .1.6×10-19 JC .-8.0×10-19 JD .-1.6×10-19 J解析:设AB 与AC 之间的夹角为θ,则cos θ=45,又AB 的距离S AB =4 cm ,则AB沿场强方向的距离为d AB =S AB cos θ=4×45 cm =165 cm ,设A 、B 之间电势差为U AB ,则电场强度为E =U AB d AB =φA -φBd AB =100 V/m.电子从A 点到达C 点电势能的变化量为ΔE p =-W =1.6×10-19×100×0.05 J =8.0×10-19 J ,故A 项正确.答案:A6、(肇庆市高中毕业班模拟考试)如图所示,水平放置的平行金属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为l 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 向右匀速运动,下列说法正确的是( )A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受安培力方向水平向右D.导体棒ab所受合力做功为零解析:由于导体棒匀速运动,磁感应强度及长度不变,由E=BLv可知,运动中感应电动势不变;由楞次定律可知,导体棒中的电流方向由b指向a;由左手定则可知,导体棒所受安培力方向水平向左;由于匀速运动,棒的动能未变,由动能定理可知,合力做的功等于零.选项A、B、C错误,D正确.答案:D7、(上海单科,1)由放射性元素放出的氦核流被称为( )A.阴极射线B.α射线C.β射线D.γ射线解析:本题考查天然放射现象.在天然放射现象中,放出α、β、γ三种射线,其中α射线属于氦核流,选项B正确.答案:B二、非选择题(河北省两校高三年级模拟考试)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示,已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内,力F的平均功率.解析:(1)物块与地面之间最大静摩擦力Ff m=μmg=4 N,在第1 s内物块静止不动第1~3 s内,物块做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律a 1=F 1-μmg m=2 m/s 23 s 末,物块的速度v 1=a 1t 1=2×2 m/s =4 m/s第3~4 s 内,物块做匀速直线运动,4 s 后撤去外力物块做匀减速运动,加速度大小为a 2=μg =2 m/s 2则物块继续滑行时间t =v 1a 2=2 s(2)设第1~3 s 内与第3~4 s 内物块的位移分别为x 1、x 2 x 1=12a 1t 21=4 mx 2=v 1t 2=4 m前4 s 内,力F 做功的大小为W =F 1x 1+F 2x 2=48 J 前4 s 内,力F 的平均功率P =Wt 总=12 W答案:(1)2 s (2)12 W精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!2020年高考物理一轮复习强化训练题汇总4(含解析)一、选择题1、a 、b 、c 三个点电荷仅在相互之间的静电力的作用下处于静止状态。
高考物理一轮总复习第十三章热学能力课气体实验定律的综合应用练习含解析新人教版
能力课 气体实验定律的综合应用一、选择题1.对于一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,当它的体积减小时,下列说法正确的是( )①单位体积内分子的个数增加 ②在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多 ③在单位时间、单位面积上气体分子对器壁的作用力不变 ④气体的压强增大A .①④B .①②④C .①③④D .①②③④解析:选B 在温度不变的条件下,当它的体积减小时,单位体积内分子的个数增加,气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多,气体压强增大,故B 正确,A 、C 、D 错误.2.(多选)如图所示,一定质量的理想气体,沿状态A 、B 、C 变化,下列说法中正确的是( )A .沿A →B →C 变化,气体温度不变 B .A 、B 、C 三状态中,B 状态气体温度最高 C .A 、B 、C 三状态中,B 状态气体温度最低D .从A →B ,气体压强减小,温度升高E .从B →C ,气体密度减小,温度降低解析:选BDE 由理想气体状态方程pVT=常数可知,B 状态的pV 乘积最大,则B 状态的温度最高,A 到B 的过程是升温过程,B 到C 的过程是降温过程,体积增大,密度减小,选项B 、D 、E 正确,选项A 、C 错误.3.如图所示,U 形汽缸固定在水平地面上,用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体,已知汽缸不漏气,活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦.初始时,外界大气压强为p 0,活塞紧压小挡板.现缓慢升高汽缸内气体的温度,则选项图中能反映汽缸内气体的压强p 随热力学温度T 变化的图象是( )解析:选B 当缓慢升高汽缸内气体温度时,开始一段时间气体发生等容变化,根据查理定律可知,缸内气体的压强p 与汽缸内气体的热力学温度T 成正比,在p T 图象中,图线是过原点的倾斜的直线;当活塞开始离开小挡板时,缸内气体的压强等于外界的大气压,气体发生等压膨胀,在p T 图象中,图线是平行于T 轴的直线,B 正确.二、非选择题4.(2018届宝鸡一模)如图所示,两端开口的汽缸水平固定,A 、B 是两个厚度不计的活塞,面积分别为S 1=20 cm 2,S 2=10 cm 2,它们之间用一根细杆连接,B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M 的重物C 连接,静止时汽缸中的空气压强p =1.3×105Pa ,温度T =540 K ,汽缸两部分的气柱长均为L .已知大气压强p 0=1×105Pa ,取g =10 m/s 2,缸内空气可看作理想气体,不计一切摩擦.求:(1)重物C 的质量M ;(2)逐渐降低汽缸中气体的温度,活塞A 将向右缓慢移动,当活塞A 刚靠近D 处而处于平衡状态时缸内气体的温度.解析:(1)活塞整体受力处于平衡状态,则有pS 1+p 0S 2=p 0S 1+pS 2+Mg代入数据解得M =3 kg.(2)当活塞A 靠近D 处时,活塞整体受力的平衡方程没变,气体压强不变,根据气体的等压变化有S 1+S 2L T =S 2×2LT ′解得T ′=360 K. 答案:(1)3 kg (2)360 K5.(2018届鹰潭一模)如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm 的气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm ,左端封闭端下60 cm 处有一细管用开关D 封闭,细管上端与大气联通,若将开关D 打开(空气能进入但水银不会入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p 0=75 cmHg.求:稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少?解析:空气进入后将左端水银柱隔为两段,上段仅30 cm ,初始状态对左端上面空气有p 1=p 0-h 1=75 cmHg -37.5 cmHg =37.5 cmHg末状态左端上面空气柱压强p 2=p 0-h 2=75 cmHg -30 cmHg =45 cmHg 由玻意耳定律p 1L 1S =p 2L 2S 解得L 2=p 1L 1p 2=37.5×3045cm =25 cm 上段水银柱上移,形成的空气柱长为5 cm ,下段水银柱下移,与右端水银柱等高 设下移的距离为x ,由于U 形管右管内径为左管内径的2倍,则右管横截面积为左管的4倍, 由等式7.5-x =x4,解得x =6 cm所以产生的空气柱总长为L =(6+5+25)cm =36 cm. 答案:36 cm6.(2019届河北四市调研)如图,横截面积相等的绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,两汽缸内都装有理想气体,初始时体积均为V 0、温度为T 0且压强相等,缓慢加热A 中气体,停止加热达到稳定后,A 中气体压强变为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求汽缸A 中气体的体积V A 和温度T A .解析:设初态压强为p 0,对汽缸A 加热后A 、B 压强相等:p B p 0B 中气体始、末状态温度相等,由玻意耳定律得 p 0V 0p 0V B2V 0=V A +V B 解得V A =43V 0对A 部分气体,由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=错误! 解得T A =2T 0.答案:43V 0 2T 07.(2018年全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.解析:设U 形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2.U 形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p ,此时原左、右两边空气柱长度分别变为l 1′和l 2′.由力的平衡条件有p 1=p 2+ρg (l 1-l 2)①式中ρ为水银密度,g 为重力加速度. 由玻意耳定律有p 1l 1=pl 1′② p 2l 2=pl 2′③ l 1′-l 1=l 2-l 2′④由①②③④式和题给条件得l 1′=22.5 cm l 2′=7.5 cm.答案:22.5 cm 7.5 cm8.(2019届福州质检)如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸,汽缸下面有加热装置.开始时整个装置处于平衡状态,缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L 0,温度均为T 0.已知活塞A 导热、B 绝热,A 、B 质量均为m 、横截面积为S ,外界大气压强为p 0保持不变,环境温度保持不变.现对气体Ⅱ缓慢加热,当A 上升h 时停止加热,求:(1)此时气体Ⅱ的温度;(2)若在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于m 时,气体Ⅰ的高度. 解析:(1)气体Ⅱ这一过程为等压变化 初状态:温度T 0、体积V 1=L 0S 末状态:温度T 、体积V 2=(L 0+h )S 根据查理定律可得V 1T 0=V 2T解得T =L 0+hL 0T 0. (2)气体Ⅰ这一过程做等温变化 初状态:压强p 1′=p 0+mg S体积V 1′=L 0S末状态:压强p 2′=p 0+2mgS体积V 2′=L 1′S由玻意耳定律得p 1′L 0S =p 2′L 1′S 解得L 1′=p 0S +mgp 0S +2mgL 0.答案:(1)L 0+h L 0T 0 (2)p 0S +mgp 0S +2mgL 0 |学霸作业|——自选一、选择题1.(多选)(2018届兰州一中月考)如图所示,密闭容器内可视为理想气体的氢气温度与外界空气的温度相同,现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则( )A .氢分子的平均动能增大B .氢分子的势能增大C .氢气的内能增大D .氢气的内能可能不变E .氢气的压强增大解析:选ACE 温度是分子的平均动能的标志,氢气的温度升高,则分子的平均动能一定增大,故A 正确;氢气视为理想气体,气体分子势能忽略不计,故B 错误;密闭容器内气体的内能由分子动能决定,氢气的分子动能增大,则内能增大,故C 正确,D 错误;根据理想气体的状态方程pV T=C 可知,氢气的体积不变,温度升高则压强增大,故E 正确.2.(多选)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( ) A .压强变大时,分子热运动必然变得剧烈 B .保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈 C .压强变大时,分子间的平均距离必然变小 D .压强变小时,分子间的平均距离可能变小解析:选BD 根据理想气体的状态方程pV T=C 可知,当压强变大时,气体的温度不一定变大,分子热运动也不一定变得剧烈,选项A 错误;当压强不变时,气体的温度可能变大,分子热运动也可能变得剧烈,选项B 正确;当压强变大时,气体的体积不一定变小,分子间的平均距离也不一定变小,选项C 错误;当压强变小时,气体的体积可能变小,分子间的平均距离也可能变小,选项D 正确.V 与温度T 的关系图象,它由状态A 经等温过程到状态B ,再经等容过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的压强分别为p A 、p B 、p C ,则下列关系式中正确的是( )A .p A <pB ,p B <pC B .p A >p B ,p B =p C C .p A >p B ,p B <p CD .p A =p B ,p B >p C解析:选A 由pVT=常量,得A 到B 过程,T 不变,体积减小,则压强增大,所以p A <p B ;B 经等容过程到C ,V 不变,温度升高,则压强增大,即p B <p C ,所以A 正确.二、非选择题4.图甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)说出A →B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A 的温度值;(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p T 图象,并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.解析:(1)从题图甲可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A →B 是一个等压变化,即p A =p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A =V BT B所以T A =V A V BT B =,0.6)×300 K=200 K.(2)由题图甲可知,由B →C 是等容变化,根据查理定律得p B T B =p C T C所以p C =T C T B p B =400300p B =43p B =43×1.5×105 Pa =2.0×105Pa则可画出由状态A →B →C 的p T 图象如图所示. 答案:(1)等压变化 200 K (2)见解析5.(2018届商丘一中押题卷)如图所示,用绝热光滑活塞把汽缸内的理想气体分A 、B 两部分,初态时已知A 、B 两部分气体的热力学温度分别为330 K 和220 K ,它们的体积之比为2∶1,末态时把A 气体的温度升高70 ℃,把B 气体温度降低20 ℃,活塞可以再次达到平衡.求气体A 初态的压强p 0与末态的压强p 的比值.解析:设活塞原来处于平衡状态时A 、B 的压强相等为p 0,后来仍处于平衡状态压强相等为p .根据理想气体状态方程,对于A 有p 0V A T A =pV A ′T A ′① 对于B 有 p 0V B T B =pV B ′T B ′② 化简得V A ′V B ′=83③ 由题意设V A =2V 0,V B =V 0④ 汽缸的总体积为V =3V 0⑤ 所以可得V A ′=811V =2411V 0⑥将④⑥代入①式得p 0p =910. 答案:9106.(2018年全国卷Ⅱ)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a 和b ,a 、b间距为h ,a 距缸底的高度为H ;活塞只能在a 、b 间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.已知活塞质量为m ,面积为S ,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p 0,温度均为T 0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b 处.求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功.重力加速度大小为g .解析:开始时活塞位于a 处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动,设此时汽缸中气体的温度为T 1,压强为p 1,根据查理定律有p 0T 0=p 1T 1① 根据力的平衡条件有p 1S =p 0S +mg ②联立①②式可得T 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0③ 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b 处,设此时汽缸中气体的温度为T 2;活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2.根据盖—吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2④ 式中V 1=SH ⑤ V 2=S (H +h )⑥联立③④⑤⑥式解得T 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0⑦ 从开始加热到活塞到达b 处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W =(p 0S +mg )h .答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0 (p 0S +mg )h 7.(2016年全国卷Ⅲ)一U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p 0=75.0 cmHg.环境温度不变.解析:设初始时,右管中空气柱的压强为p 1,长度为l 1;左管中空气柱的压强为p 2=p 0,长度为l 2.活塞被下推h 后,右管中空气柱的压强为p 1′,长度为l 1′;左管中空气柱的压强为p 2′,长度为l 2′.以cmHg 为压强单位.由题给条件得p 1=p 0+(20.0-5.00)cmHg ① l 1′=,2)))cm ②由玻意耳定律得p 1l 1=p 1′l 1′③ 联立①②③式和题给条件得p 1′=144 cmHg ④依题意p 2′=p 1′⑤l 2′=4.00 cm +,2) cm -h ⑥由玻意耳定律得p 2l 2=p 2′l 2′⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h =9.42 cm. 答案:144 cmHg 9.42 cm8.(2019届沈阳模拟)如图所示,内壁光滑的圆柱形导热汽缸固定在水平面上,汽缸内被活塞封有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S ,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与汽缸底部连接在一起,弹簧处于原长,已知周围环境温度为T 0,大气压强恒为p 0,弹簧的劲度系数k =p 0Sl 0(S 为活塞横截面积),原长为l 0,一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到某一值时保持恒定,此时活塞向右移动了l 0p 0.(1)求此时缸内气体的温度T 1;(2)对汽缸加热,使气体温度缓慢升高,当活塞移动到距汽缸底部l 0时,求此时缸内气体的温度T 2.解析:(1)汽缸内的气体,初态时:压强为p 0,体积为V 0=Sl 0,温度为T 0末态时:压强为p 1p 0,体积为V 1=S (l 0l 0) 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=p 1V 1T 1解得T 1T 0.(2)当活塞移动到距汽缸底部l 0时,体积为V 2Sl 0,设气体压强为p 2 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0=p 2V 2T 2此时活塞受力平衡方程为p 0S +F -p 2S +k (l 0-l 0)=0l 0后压力F 保持恒定,活塞受力平衡 p 0S +Fp 0S -k (l 0)=0解得T 2T 0. 答案:T 0 T 09.(2017年全国卷Ⅱ)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压,温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(1)求该热气球所受浮力的大小; (2)求该热气球内空气所受的重力;(3)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量.解析:(1)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV 0① 在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=m V T② 由盖—吕萨克定律得V 0T 0=V TT③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T 0T④气球所受到的浮力为f =ρ(T b )gV ⑤联立④⑤式得f =Vgρ0T 0T b.⑥(2)气球内热空气所受的重力为G =ρ(T a )Vg ⑦联立④⑦式得G =Vg ρ0T 0T a.⑧ (3)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得mg =f -G -m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得m =Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b -1T a -m 0. 答案:(1)Vgρ0T 0T b (2)Vgρ0T 0T a(3)Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b -1T a -m 0。
高考物理一轮复习 考点15 功能关系 机械能守恒定律及其应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
考点15 功能关系 机械能守恒定律与其应用题组一 根底小题1.如下关于功和能的说法正确的答案是( )A .作用力做正功,反作用力一定做负功B .物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化C .假设物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒D .竖直向上运动的物体重力势能一定增加,动能一定减少答案 C解析 当作用力做正功时,反作用力也可能做正功,如反冲运动中的物体,故A 错误;物体在合外力作用下做变速运动,动能不一定发生变化,比如匀速圆周运动,故B 错误;假设物体除受重力外,还受到其他力作用时,当其他的力做的功等于零时,物体的机械能也守恒,故C 正确;竖直向上运动的物体重力势能一定增加,假设同时物体受到的向上的拉力做正功,如此物体动能不一定减少,故D 错误。
2.如下列图,运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最大高度为h ,在最高点时的速度为v ,不计空气阻力,重力加速度为g ,如此运动员踢球时对足球做的功为( )A.12mv 2 B .mgh C .mgh +12mv 2 D .mgh +mv 2答案 C解析 足球被踢起后在运动过程中,只受到重力作用,只有重力做功,足球的机械能守恒,足球到达最高点时,其机械能为E =mgh +12mv 2,由机械能守恒定律得,足球刚被踢起时的机械能为E =mgh +12mv 2,足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功,因此运动员对足球所做的功为W =mgh +12mv 2,故A 、B 、D 错误,C 正确。
3.如下列图,一辆小车在牵引力作用下沿弧形路面匀速率上行,小车与路面间的阻力大小恒定,如此上行过程中( )A .小车处于平衡状态,所受合外力为零B .小车受到的牵引力逐渐增大C .小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D .小车重力的功率逐渐增大答案 C解析 小车做匀速圆周运动,合力充当向心力,不为零,故A 错误;对小车受力分析,牵引力F =f +mg sin θ,阻力大小恒定,θ变小,所以F 变小,故B 错误;由功能关系得:小车受到的牵引力对小车做的功等于小车重力势能的增加量和因摩擦生成的热量,即牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量,故C 正确;小车重力的功率P =mgv sin θ,θ变小,P 减小,故D 错误。
高考物理一轮复习 专题2.4 实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系(精练)(含解析)-人教版高三全册物理
实验二 探究弹力和弹簧伸长量的关系1.(2019·广东某某中学模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系〞的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图象.由此图象可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x =________cm.【解析】(2)x 0为乙图中F =0时的x 值,即x 0=4 cm.k =ΔF Δx =6〔16-4〕×10-2 N/m =50 N/m. (3)测力计示数F =3.0 N ,由乙图知弹簧长度x =10 cm.【答案】(1)竖直 (2)4 50 (3)102.(2019·河北衡水第二中学模拟)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进展测试,根据测得的数据绘出如下列图的图象.(1)从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线是因为______________________________.(2)这两根弹簧的劲度系数分别为:甲弹簧为______ N/m ,乙弹簧为________ N/m.假设要制作一个准确度相对较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选填“甲〞或“乙〞).【解析】(1)在弹性限度范围内弹簧的弹力与形变量成正比,超过弹簧的弹性限度范围,如此此规律不成立,所以所给的图象上端成为曲线,是因为形变量超过弹簧的弹性限度. (2)甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为:k 甲=F 甲Δx 甲=46×10-2 N/m ≈66.7 N/m k 乙=F 乙Δx 乙=84×10-2 N/m =200 N/m 要制作一个准确程度较高的弹簧测力计,应选用一定的外力作用时形变量大的弹簧,应当选甲弹簧.【答案】(1)形变量超过弹簧的弹性限度(2)66.7 200 甲3.(2019·浙江绍兴一中模拟)在探究弹力和弹簧伸长的关系时,某同学先按图(a)对弹簧甲进展探究,然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图(b)进展探究.在弹性限度内,将质量为m =50 g 的钩码逐个挂在弹簧下端,分别测得图(a)、图(b)中弹簧的长度L 1、L 2如表所示.重力加速度g =10 m/s 2,计算弹簧甲的劲度系数k =________N/m ,由表中数据________(填“能〞或“不能〞)计算出弹簧乙的劲度系数.【解析】分析图(a)中,钩码数量和弹簧伸长量的关系为每增加一个钩码,弹簧长度伸长约1 cm ,所以弹簧劲度系数k 1=ΔF Δl =mg Δl =0.50 N 0.01 m =50 N/m.分析图(b)中可得,每增加一个钩码,弹簧伸长约0.32 cm ,即k 1×0.003 2+k 2×0.003 2=mg ,根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.【答案】50 能4.(2019·长春市实验中学模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k 与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果与局部计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80 m/s 2).实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(1)将表中数据补充完整:①________,②________.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1k-n 图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.假设从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.【解析】(1)①k =mg Δx 2=0.100×9.80 N 〔5.26-4.06〕×10-2 m≈81.7 N/m. ②1k =181.7m/N ≈0.012 2 m/N. (2)描点法,画一条直线,让大局部的点都落在直线上,或均匀分布在直线两侧.(3)设直线的斜率为a ,如此有1k =an ,即k =1a ·1n ,通过计算斜率即可求得;弹簧共60圈,如此有n =60l 00.118 8,把其代入k =1a ·1n中可求得. 【答案】(1)①81.7 ②0.012 2 (2)如下列图(3)1.75×103n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1.67×103n ~1.83×103n 均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫3.31l 0~3.62l 0均正确 5.(2019·山西大学附中模拟) (1)某同学在探究“弹力和弹簧伸长量的关系〞时,实验步骤如下:安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l 1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l 1=_ cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个一样钩码,静止时弹簧长度分别是l 2、l 3、l 4、l 5.要得到弹簧伸长量x ,还需要测量的是_.作出F -x 曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.(2)该同学更换弹簧,进展重复实验,得到如图丙所示的弹簧弹力F 与伸长量x 的关系图线,由此可求出该弹簧的劲度系数为 N/m.图线不过原点的原因是.【解析】(1)由mm 刻度尺的读数方法可知图乙中的读数为:25.85 cm ;本实验中需要是弹簧的形变量,故还应测量弹簧的原长.(2)有图象可知,斜率表示弹簧的劲度系数,k =70.035=200 N/m ;图线不过原点的原因是由于弹簧有自重,使弹簧变长.【答案】(1)25.85 弹簧原长 (2)200 弹簧有自重6.(2019·四川南充一中模拟)某同学为研究橡皮筋伸长量与所受拉力的关系,做了如下实验:①如图1所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O 点,另一端A 系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.②将质量为m =100 g 的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A 0;用水平力拉A 点,使A 点在新的位置静止,描下此时橡皮筋端点的位置A 1;逐步增大水平力,重复5次……③取下制图板,量出A 1、A 2……各点到O 的距离l 1、l 2……量出各次橡皮筋与OA 0之间的夹角α1、α2……④在坐标纸上做出1cos α-l 的图象如下列图. 完成如下填空:(1)重力加速度为g ,当橡皮筋与OA 0间的夹角为α时,橡皮筋所受的拉力大小为(用g 、 m 、α表示).(2)取g =10 m/s 2,由图2可得橡皮筋的劲度系数k =N/m ,橡皮筋的原长l 0= m .(结果保存2位有效数字)【解析】(1)对结点受力分析,根据共点力平衡可知mg =T cos α,解得T =mg cos α;(2)在竖直方向,合力为零,如此kl cos α=mg ,解得1cos α=kl mg ,故斜率k ′=k mg,由图象可知斜率k ′=100,故k =mgk ′=100 N/m ;由图象可知,直线与横坐标的交点即为弹簧的原长,为0.21 m.【答案】(1)mg cos α(2)1.0×1020.21 7.(2019·江西上饶一中模拟)某同学在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞时,将轻质弹簧竖直悬挂,弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力,通过旁边竖直放置的刻度尺可以读出弹簧末端指针的位置x ,实验得到了弹簧指针位置x 与小盘中砝码质量m 的图象如图乙所示,取g =10 m/s 2.回答如下问题.(1)某次测量如图甲所示,指针指示的刻度值为 cm.(刻度尺单位为:cm)(2)从图乙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m.(结果保存两位有效数字)(3)另一同学在做该实验时有如下做法,其中错误的答案是.A .刻度尺零刻度未与弹簧上端对齐B .实验中未考虑小盘的重力C .读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针上下运动最快的位置读取D .在利用x -m 图线计算弹簧的劲度系数时舍弃图中曲线局部数据.【解析】(1)刻度尺的最小分度为0.1 cm ,故读数为18.00 cm.(2)结合mg =kx ,得x =gkm ,由图可知 k =0.08×100.42-0.15N/m≈3.0 N/m. (3)读数时开始时的零刻度应与弹簧上端对齐才能准确测量,故A 错误;本实验中可采用图象进展处理,故小盘的重力可以不考虑,故B 正确;在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取,故C 错误;当拉力超过弹性限度时,将变成曲线,不再符合胡克定律,故应舍去,故D 正确.【答案】(1)18.00 (2)3.0 (3)AC8. (2019·湖南湘潭一中模拟)某物理实验小组在探究弹簧的劲度系数k 与其原长l 0的关系实验中,按图所示安装好实验装置,让刻度尺零刻度与轻质弹簧上端平齐,在弹簧上安装可移动的轻质指针P ,实验时的主要步骤是:①将指针P 移到刻度尺l 01=5cm 处,在弹簧挂钩上挂上200 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;②取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 02=10cm 处,在弹簧挂钩上挂上250 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;③取下钩码,将指针P 移到刻度尺l 03=15cm 处,在弹簧挂钩上挂上50 g 的钩码,静止时读出指针所指刻度并记录下来;④重复③步骤,在每次重复③时,都将指针P 下移5cm ,同时保持挂钩上挂的钩码质量不变.将实验所得数据记录、列表如下:次数弹簧原长l 0/ cm 弹簧长度l / cm 钩码质量m /g 15.00 7.23 200 210.00 15.56 250 315.00 16.67 50 420.00 22.23 50 5 25.00 30.56 50根据实验步骤和列表数据(弹簧处在弹性限度内),回答如下问题:(1)重力加速度g 取10 m/s 2.在实验步骤③中,弹簧的原长为15cm 时,其劲度系数k =N/m.(2)同一根弹簧的原长越长,弹簧的劲度系数(填选项前的字母).A .不变B .越大C .越小 【解析】(1)挂50 g 钩码时,弹簧的弹力为0.5 N ,根据胡克定律得:k =F Δx =0.516.67-15.00×10-2N/m≈30 N/m.(2)对第3、4、5次数据分析,弹簧弹力相等,同一根弹簧,原长越长,形变量越大,根据胡克定律F=kx 知,弹簧的劲度系数越小,应当选C.【答案】(1)30 (2)C9.(2019·安徽蚌埠二中模拟)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.(1)实验中还需要的测量工具有:________.(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x.由图可知:图线不通过原点的原因是________________;弹簧的劲度系数k=________N/m(计算结果保存2位有效数字,重力加速度g取9.8 m/s2).(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,如下正确的答案是( )A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.弹力与弹簧长度成正比【解析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,故需要毫米刻度尺.(2)图线的物理意义是明确弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比,如此k=ΔFΔx=4.9 N/m.由图可知,当F=0时,x大于零,说明没有挂重物时,弹簧有伸长,是由于弹簧自身的重力造成的,故图线不过原点的原因是弹簧有自重,实验中没有考虑(或忽略了)弹簧的自重.(3)在图象中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,A错误;在图象中斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,B正确,C错误;弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D 错误.【答案】(1)毫米刻度尺(2)弹簧有重力 4.9 (3)B10.(2019·湖南长沙一中模拟)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系〞的实验中,某同学先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺刻度,然后将不同数量的一样的钩码依次悬挂在竖直弹簧下端,并记录好相应读数.(1)某次测量如下列图,指针所指刻度尺读数为________cm.(2)该同学在实验过程中,发现挂前3个钩码时,钩码重力与对应的弹簧伸长量根本成正比关系,但当挂上第4个钩码时,弹簧突然向下伸长很多,和前3组数据比照,明显不再成正比关系,产生这种情况的原因是__________________________________.(3)更换新的同种弹簧后进一步探究,在挂上第3个钩码后,在弹簧伸长过程中钩码的机械能将________,弹簧的弹性势能将________.(填“增加〞、“不变〞或“减少〞)【解析】(1)刻度尺的最小分度值为1 mm,所以读数为14.15 cm;(2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律;(3)弹簧伸长,在不超过其弹性限度时,其弹性势能增加,而钩码下降,弹力做负功,机械能减少.【答案】(1)14.15(14.13~14.17均可) (2)钩码对弹簧的拉力超过了弹簧的弹性限度,不再满足胡克定律(3)减少增加1.(2018·全国卷Ⅰ·22)如图甲,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针.甲乙现要测量图甲中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm ;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s 2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保存3位有效数字).【解析】标尺的游标为20分度,准确度为0.05 mm ,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,如此读数为37 mm +15×0.05 mm=37.75 mm =3.775 cm .弹簧形变量x =(3.775-1.950)cm =1.825 cm ,砝码平衡时,mg =kx ,所以劲度系数k =mg x =0.100×9.801.825×10-2N/m ≈53.7 N/m.(保存3位有效数字) 【答案】3.775 53.72.(2018·全国卷Ⅱ·23)某同学用图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数.跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在甲木块上方放置砝码.缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小.某次实验所得数据在表中给出,其中f 4的值可从图乙中弹簧秤的示数读出.甲 乙 丙砝码的质量m /kg0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力f /N2.15 2.36 2.55 f4 2.93回答如下问题:(1)f 4=________N ;(2)在图丙的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f -m 图线;(3)f 与m 、木块质量M 、木板与木块之间的动摩擦因数μ与重力加速度大小g 之间的关系式为f =________,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=________;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线求得μ=________.(保存2位有效数字)【解析】(1)对弹簧秤进展读数得2.70 N.(2)在图象上添加(0.20 kg,2.70 N)这个点,画一条直线,使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,如答图所示.(3)由实验原理可得f=μ(M+m)g,f-m图线的斜率为k=μg.(4)根据图象求出k=3.9 N/kg,代入数据得μ=0.40.【答案】(1)2.70 (2)如下列图(3)μ(M+m)gμg(4)0.403.〔2016·浙江卷〕某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系〞的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法〞实验.在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下:图17(1)假设弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是________N(图2中所示),如此弹簧秤b的读数可能为________N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,如此弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大〞“变小〞或“不变〞).【答案】 (1)3.00~3.02 3.9~4.1(有效数不作要求) (2)变大变大【根底】(1)由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.00 N;因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,如此另一个分力为F2=F2-F21=4.0 N.(2)假设弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC夹角,根据力的平行四边形法如此可知,弹簧秤a的读数变大,弹簧秤b的读数变大.。
高中物理人教版(2019)选择性必修一 波的反射、折射和衍射(含答案)
人教版(2019)选择性必修一 3.3 波的反射、折射和衍射一、单选题t时刻,该波传播到x轴上的质点1.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,0B处,质点A在负的最大位移处。
在t=0.3s时,质点A恰第二次出现在正的最大位移处,则()A.该波的周期为0.3sB.该波的波速等于10m/sC.t=0.6s时,质点B在平衡位置处且向下运动D.该简谐横波遇到宽为0.8m的障碍物时,不能发生明显衍射现象2.一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.5s时的波动图像如图甲所示,P、Q分别是平衡位置在1m和0.5m处的质点,图乙为质点P的振动图像,则下列说法错误的是()A.再经过0.25s,质点Q运动的路程小于2cmB.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象C.该波的传播速率为4m/sD.t=0.5s质点Q的位移为1cm3.两列简谐横波,波源的振动频率相同,如图为某时刻两列波在介质中相遇的情景,实线表示波峰,虚线表示波谷,则下面说法正确的是(a、b、c、e各点均在交点上) ()A .a 、b 点是振动加强的位置,c 点振动最弱B .a 、b 、c 点是振动加强的位置,e 点振动最弱C .再过4T ,a 、b 将变成振动减弱的位置,e 点的振动将加强 D .当振源的振动频率同时增加时,干涉区域的干涉图样不发生任何改变4.如图所示是水波遇到小孔后的图像,图中每两条实线间的距离表示一个波长,其中正确的图像是( )A .B .C .D .5.在水槽里放两块挡板,中间留一个狭缝,水波通过狭缝的传播情况如图所示。
若在挡板后的M 点放置一乒乓球,以下说法正确的是( )A .乒乓球会随水波的传播向远处运动B.若仅将右侧挡板向左平移一小段距离,乒乓球的振动会变得比原来明显C.若仅增大水波波源的振动频率,乒乓球的振动会变得比原来明显D.此实验研究的是水波的干涉6.光的衍射现象要比声波的衍射现象难以观察到,是由于()A.光是电磁波,而声波是机械波B.光的传播速度比声波的传播速度大C.光的波长比声波的波长短D.光的频率比声波的频率大7.一列声波由空气传到水中()A.频率不变,波长变小B.频率不变,波长变大C.频率变小,波长变长D.频率变大,波长变大8.如图所示,S为水面上一波源,M、N是两块挡板,其中M板固定,N板可左右移动,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点振动,为了能观察到A点的振动,可采用的方法是()A.增大波源的频率B.增大波源的振幅C.将波源S向左移D.将N板向左移9.在水波槽的衍射实验中,打击水面的振子振动频率是10Hz,水波在水槽中的传播速度为0.05m/s。
2019届A版高考物理一轮复习考点考法第3章牛顿运动定律讲义新人教版
例1
骑自行车上坡,为了容易爬上去,往往在上坡前用 力蹬车,使车具有较大的速度.有人说,这样做是 为了增大车的惯性,他说得对吗?
例1
【解析】
这是一个典型的错误看法:“惯性与物体的运动速度有关, 速度大,惯性就大;速度小,惯性就小”,其理由是物体 运动速度大,不容易停下来;速度小,容易停下来。产生 这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的 难易程度”,理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静 止的难易程度”。事实上,在受到相同阻力的情况下,速 度(大小)不同,质量相同的物体,在相同的时间内速度的
考法4 力和加速度的合成及分解 例2
如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一 端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面 平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线 运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到 细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度 为g)( )
例2
【解析】 以小球为研究对象,其受到如图所示三个力的作用。
3.牛顿第三定律
✓ (1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大 小相等、方向相反,作用在同一直线上.关系式为F= -F′。
✓ (2)对牛顿第三定律的理解
①相互性:作用力和反作用力作用在不同物体上;
②同时性:作用力和反作用力总是成对出现、同时产
生、同时按同样规律变化、同时消失;
考点7
核心方法 重点突破
间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离
仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.
例1
【解析】
题述要求根据三次实验结果的对比,得到最直接的结论。 由于斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料,可理解为 斜面越来越光滑,小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为 1、2、3,即依次升高,所以得到的最直接的结论是:如 果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,选项A正确; B、C、D选项都不能根据三次实验结果的对比直接得到, 选项B、C、D错误。
高考物理一轮复习 专题5.1 功 功率(精练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题5.1 功功率1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B,位移为s,如此棒对桌面的摩擦力F f和桌面对棒的摩擦力F f′,做的功分别为( )A.-F f s,-F f′s B.F f s,-F f′sC.0,-F f′s D.-F f s,0【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为F f,桌面无位移,如此做的功为0;桌面对棒的摩擦力为F f′,棒的位移为s,因此F f′做的功为-F f′s,C正确。
【答案】C2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。
某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。
假设运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进,如此10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )图4A.500 J B.750 J C.1 250 J D.2 000 J【解析】F cos θ=f,F N+F sin θ=mg,f=μF N,得F=μmgcos θ+μsin θ=0.8×500.8+0.8×0.6N=31.25 N,10 s内运动员对轮胎做功W F=F cos θ·vt=31.25×0.8×5×10 J=1 250 J,选项C正确。
【答案】C3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB ,槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成。
如图6所示,现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点,假设拉力F 的方向时刻均与小球运动方向一致,如此此过程中拉力所做的功为( )图6A .0B .FR C.32πFR D .2πFR【解析】把槽道分成s 1、s 2、s 3、…、s n 微小段,拉力在每一段上可视为恒力,如此在每一段上做的功W 1=F 1s 1,W 2=F 2s 2,W 3=F 3s 3,…,W n =F n s n ,拉力在整个过程中所做的功W =W 1+W 2+W 3+…+W n =F (s 1+s 2+s 3+…+s n )=F (π·R 2+πR )=32πFR 。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律练习(含解析)新人教版-新人教版高
第1讲电磁感应现象楞次定律一、单项选择题:在每一小题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的。
1.如下列图,一水平放置的N匝矩形线框面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,方向斜向上,与水平面成30°角,现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C )A.3-12BS B.3+12NBSC.3+12BS D.3-12NBS[解析] sin θ磁通量与匝数无关,Φ=BS中,B与S必须垂直。
初态Φ1=B cos θ·S,末态Φ2=-B cos θ·S,磁通量的变化量大小ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|BS(-cos 30°-sin30°)|=3+12BS,所以应选C项。
2.(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置:在人的腰部固定一块永久磁铁,N 极向外;在手臂上固定一个金属线圈,线圈连接着充电电容器。
当手不停地前后摆动时,固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内,两次扫过别在腰部的磁铁,从而实现储能。
如下说法正确的答案是( D )A.该装置违反物理规律,不可能实现B.此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢C.在手摆动的过程中,电容器极板的电性不变D.在手摆动的过程中,手臂受到的安培力方向交替变化[解析] D.在手摆动的过程中,线圈交替的进入或者离开磁场,使穿过线圈的磁通量发生变化,因而会产生感应电流,从而实现储能,该装置符合法拉第电磁感应定律,可能实现,选项A错误;此装置不会影响人走路的速度,选项B错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,如此电容器极板的电性不断改变。
选项C错误;在手摆动的过程中,感应电流的方向不断变化,手臂受到的安培力方向交替变化。
选项D正确。
3.如下列图,通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面,位置靠近ab且与线圈相互绝缘。
当MN中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向( B )A.向左B.向右C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里[解析] 解法一:当MN中电流突然减小时,单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小,根据楞次定律,线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向,由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右,所以线圈所受安培力的合力方向向右,B正确。
专题10.2感应电流方向的判定-2019高考物理一轮复习考点大通关Word版含解析
考点精讲1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用情况:所有的电磁感应现象.(3)楞次定律中“阻碍”的含义2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.考点精练题组1楞次定律1.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁当磁铁向下运动但未插入线圈内部时,线圈中A.没有感应电流B.感应电流的方向与图中箭头方向相反C.感应电流的方向与图中箭头方向相同D.感应电流的方向不能确定【答案】C【解析】当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,方向向上,则线圈中的电流方向与箭头方向相同。
故C正确,A、B、D错误。
2.下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )【答案】:CD3.如图所示,导线AB与CD平行。
当开关 S闭合与断开时,关于导线CD 中感应电流的方向,下列判断正确的是A. S闭合时方向向左,S断开时方向向左B. S闭合时方向向右,S断开时方向向左C. S闭合时方向向左,S断开时方向向右D. S闭合时方向向右,S断开时方向向右【答案】C【解析】当S闭合时,穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外增大,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向里,由安培定则判知感应电流方向是由D到C;当S断开时,穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外减小,由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向外,由安培定则判知感应电流方向是由C 到D;故选:C4.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是( )A.向左和向右拉出时,环中感应电流方向相反B.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向D.将圆环拉出磁场的过程中,当环全部处在磁场中运动时,也有感应电流产生【答案】B5.如图,铁芯上绕有两组线圈,一组与电源相连,另一组与灵敏电流计相接。
高考物理一轮复习 第6章 动量守恒定律及其应用 第1讲 动量 动量定理课时作业(含解析)新人教版-新
第1讲动量动量定理时间:45分钟总分为:100分一、选择题(此题共10小题,每一小题7分,共70分。
其中1~7题为单项选择,8~10题为多项选择)1.下面关于物体动量和冲量的说法错误的答案是()A.物体所受合外力的冲量越大,它的动量也越大B.物体所受合外力的冲量不为零,它的动量一定要改变C.物体动量增量的方向,就是它所受冲量的方向D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越快答案 A解析Ft越大,Δp越大,但动量不一定越大,它还与初态的动量有关,故A错误;Ft =Δp,Ft不为零,Δp一定不为零,B正确;冲量不仅与Δp大小相等,而且方向一样,C 正确;物体所受合外力越大,速度变化越快,即动量变化越快,D正确。
此题选说法错误的,应当选A。
2.将质量为0.5 kg的小球以20 m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2,以下判断正确的答案是()A.小球从抛出至最高点受到的冲量大小为10 N·sB.小球从抛出至落回出发点动量的增量大小为0C.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为0D.小球从抛出至落回出发点受到的冲量大小为10 N·s答案 A解析小球在最高点速度为零,取向下为正方向,小球从抛出至最高点受到的冲量:I =0-(-mv0)=10 N·s,A正确;因不计空气阻力,所以小球落回出发点的速度大小仍等于20 m/s,但其方向变为竖直向下,由动量定理知,小球从抛出至落回出发点受到的冲量为:I′=Δp=mv0-(-mv0)=20 N·s,如此冲量大小为20 N·s,B、C、D错误。
3.(2019·四川自贡高三一诊)校运会跳远比赛时在沙坑里填沙,这样做的目的是可以减小()A.人的触地时间B.人的动量变化率C.人的动量变化量D.人受到的冲量答案 B解析 跳远比赛时,运动员从与沙坑接触到静止,动量的变化量Δp 一定,由动量定理可知,人受到的合力的冲量I =Δp 是一定的,在沙坑中填沙延长了人与沙坑的接触时间,即t 变大,由动量定理:Δp =Ft ,可得Δpt=F ,Δp 一定,t 越大,动量变化率越小,人受到的合外力越小,人越安全,B 正确。
高考物理一轮复习 选修3-3 3 热力学定律与能量守恒练习(含解析)-人教版高三选修3-3物理试题
热力学定律与能量守恒考点一热力学第一定律的理解和应用【典例1】一定质量的气体,在从状态1变化到状态2的过程中,吸收热量280J,并对外做功120J,试问:(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做功多少?【通型通法】1.题型特征:热力学第一定律的应用。
2.思维导引:气体的内能仅与状态有关,气体返回到原状态,整个过程中气体内能变化为零。
【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J,气体的内能增加了160J。
(2)气体从状态2回到状态1的过程中内能的减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量,如此从状态2到状态1的内能应减少160J,即ΔU′=-160J,又Q′=-240J,根据热力学第一定律得:ΔU′=W′+Q′,所以W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J,即外界对气体做功80J。
答案:(1)增加了160J (2)外界对气体做功80J1.热力学第一定律ΔU=Q+W:(1)符号法如此。
符号W Q ΔU(2)三种特殊情况。
2.做功和热传递的区别与联系:看能的性质能的性质发生了变化能的性质不变变化情况联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是一样的【加固训练】(多项选择)如下列图,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两局部。
a内有一定量的稀薄气体,b内为真空。
抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。
在此过程中( )A.气体对外界做功,内能减少B.气体不对外界做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低D.气体压强变小,温度不变E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少【解析】选B、D、E。
a内气体向真空膨胀,不对外界做功,故A错误;又因容器绝热,Q=0,由热力学第一定律知,ΔU=0,故B正确;稀薄气体可看作理想气体,内能不变,如此温度不变,由玻意耳定律知压强减小,故C错误,D、E正确。
高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力定律(第4课时)课时作业(含解析)-人教版高三全册物理试
课时作业【根底练习】一、天体质量的估算1.(多项选择)我国将于2017年11月发射“嫦娥五号〞探测器,假设“嫦娥五号〞到达月球后,先绕月球外表做匀速圆周运动,然后择机释放登陆器登陆月球.“嫦娥五号〞绕月球飞行的过程中,在较短时间t 内运动的弧长为s ,月球半径为R ,引力常量为G ,如此如下说法正确的答案是( )A .“嫦娥五号〞绕月球运行一周的时间是πRtsB .“嫦娥五号〞的质量为s 2R Gt2C .“嫦娥五号〞绕月球运行的向心加速度为s 2t 2RD .月球的平均密度为3s24πGR 2t2CD 解析:因绕月球外表做匀速圆周运动的“嫦娥五号〞在较短时间t 内运动的弧长为s ,可知其线速度为v =st,所以其运行一周的时间为T =2πRts,选项A 错误;天体运动中只能估算中心天体质量而无法估算环绕天体质量,选项B 错误;由a =v 2R 知a =s 2t 2R,选项C 正确;根据万有引力提供向心力有G Mm R 2=m v 2R ,再结合M =ρ·43πR 3可得ρ=3s24πGR 2t2,选项D 正确. 2.(2018漯河二模)宇航员站在某一星球外表h 高处,以初速度v 0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t 后小球落到星球外表,该星球的半径为R ,引力常量为G ,如此该星球的质量为( )A.2hR2Gt 2B.2hR2GtC.2hRGt2D.Gt 22hR2 A 解析:设该星球的质量为M 、外表的重力加速度为g ,在星球外表有mg =GMmR 2,小球在星球外表做平抛运动,如此h =12gt 2.由此得该星球的质量为M =2hR2Gt2.二、卫星运行参量的分析与计算3.(2015山东理综)如图,拉格朗日点L 1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以一样的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L 1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动.以a 1,a 2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a 3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的答案是( )A .a 2>a 3>a 1B .a 2>a 1>a 3C .a 3>a 1>a 2D .a 3>a 2>a 1D 解析:地球同步卫星受月球引力可以忽略不计,地球同步卫星轨道半径r 3、空间站轨道半径r 1、月球轨道半径r 2之间的关系为r 2>r 1>r 3,由GMm r 2=ma 知,a 3=GM r 23,a 2=GMr 22,所以a 3>a 2;由题意知空间站与月球周期相等,由a =(2πT)2r ,得a 2>a 1.因此a 3>a 2>a 1,D 正确.4.(2014浙江理综)长期以来“卡戎星(Charon)〞被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r 1=19 600 km ,公转周期T 1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r 2=48 000 km ,如此它的公转周期T 2最接近于( )A .15天B .25天C .35天D .45天B 解析:由开普勒第三定律可知r 31T 21=r 32T 22,得出T 2=r 32T 21r 31=〔4.8×107〕3×6.392〔1.96×107〕3天≈25天,应当选项B 正确.5.(2017广东华南三校联考,19)(多项选择)石墨烯是目前世界上的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯〞的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯〞进入太空.设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A 的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低本钱发射绕地人造卫星.如下列图,假设某物体B 乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C 相比拟( )A .B 的线速度大于C 的线速度 B .B 的线速度小于C 的线速度C .假设B 突然脱离电梯,B 将做离心运动D .假设B 突然脱离电梯,B 将做近心运动BD 解析:A 和C 两卫星相比,ωC >ωA ,而ωB =ωA ,如此ωC >ωB ,又据v =ωr ,r C=r B ,得v C >v B ,故B 项正确,A 项错误.对C 星有GMm C r 2C =m C ω2C r C ,又ωC >ωB ,对B 星有G Mm B r 2B>m B ω2B r B ,假设B 突然脱离电梯,B 将做近心运动,D 项正确,C 项错误.6.(2014江苏卷,2)地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,如此航天器在火星外表附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A .3.5 km/sB .5.0 km/sC .17.7 km/sD .35.2 km/sA 解析:由万有引力提供向心力可得:G Mm r 2=m v 2r,在行星外表运行时有r =R ,如此得v=GMR ∝M R ,因此v 火v 地=M 火M 地×R 地R 火 =110×2=55,又由v 地=7.9 km/s ,故v 火≈3.5 km/s ,应当选A 正确.三、卫星变轨问题分析7.(2017湖南长沙三月模拟,20)(多项选择)暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空〞的暗物质探测卫星.“悟空〞在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t (t 小于其运动周期),运动的弧长为s ,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G ,如此如下说法中正确的答案是( )A .“悟空〞的线速度大于第一宇宙速度B .“悟空〞的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C .“悟空〞的环绕周期为2πtβD. “悟空〞的质量为s 3Gt 2βBC 解析:“悟空〞的线速度小于第一宇宙速度,A 错误.向心加速度a =GM r2,因r 悟空<r同,如此a 悟空>a 同,B 正确.由ω=βt =2πT ,得“悟空〞的环绕周期T =2πtβ,C 项正确.由题给条件不能求出悟空的质量,D 错误.关键点拨 第一宇宙速度是卫星最小的发射速度,是最大的环绕速度.卫星做匀速圆周运动时ω=2πT =βt.8.(2019哈尔滨师范大学附中)卫星 信号需要通过地球同步卫星传送,地球半径为r ,无线电信号传播速度为c ,月球绕地球运动的轨道半径为60r ,运行周期为27天。
高考物理大一轮复习 第4章 第4讲 万有引力与航天精练(含解析)-人教版高三全册物理试题
第4讲 万有引力与航天◎根底巩固练1.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运转半径的19,设月球绕地球运动的周期为27天,如此此卫星的运转周期大约是( )A.19天B.13天 C .1天D .9天解析: 由于r 卫=19r 月,T 月=27天,由开普勒第三定律可得r 3卫T 2卫=r 3月T 2月,如此T 卫=1天,故C 正确。
答案: C 2.如下列图是在同一轨道平面上的三颗不同的人造地球卫星,关于各物理量的关系,如下说法正确的答案是( )A .线速度v A <vB <vC B .万有引力F A >F B >F C C .角速度:ωA >ωB >ωCD .向心加速度a A <a B <a C解析: 因为卫星的质量大小关系不知,所以卫星的万有引力大小关系无法判断,B 错误;卫星绕地球做圆周运动,有G Mm r 2=m v 2r =mrω2=ma 向,得v =GMr ,ω=GM r 3,a 向=GMr2,由于r A <r B <r C ,如此v A >v B >v C ,ωA >ωB >ωC ,a A >a B >a C ,故A 、D 错误,C 正确。
答案: C3.(多项选择)美国宇航局发射的“好奇号〞火星车发回的照片显示,火星外表曾经有水流过,使这颗星球在人们的心目中更具吸引力。
火星的质量约为地球质量的19,火星的半径约为地球半径的12。
如下关于人类发射的关于火星探测器的说法正确的答案是( )A .发射速度只要大于第一宇宙速度即可B .发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C .发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度D .火星探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的23解析: 根据三个宇宙速度的意义,可知选项A 、B 错误,选项C 正确;M 火=M 地9,R火=R 地2,如此v 火v 地=GM 火R 火∶GM 地R 地=23,选项D 正确。
高考物理一轮复习第六单元机械能第3讲机械能守恒定律及其应用练习(含解析)新人教版
第3讲机械能守恒定律及其应用1 重力做功与重力势能(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。
(2)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加。
②定量关系:物体从位置A到位置B的过程中,重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即W G=-ΔE p。
③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关。
湖南长沙雅礼中学月考)(多选)质量为m的物体,从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度,下列说法正确的是()。
A.物体的重力势能减少2mghB.物体的机械能保持不变C.物体的动能增加2mghD.物体的机械能增加mgh【答案】CD2 弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式可表示为W=-ΔE p。
【温馨提示】弹性势能是由物体的相对位置决定的。
同一根弹簧的伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同。
(2018江苏南京10月模拟)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端固定连接一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()。
A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【答案】D3 机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。
(2)机械能守恒定律的三种表达形式及应用①守恒观点:a.表达式,E k1+E p1=E k2+E p2或E1=E2。
b.意义,系统初状态的机械能等于末状态的机械能。
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)
人教版(2019)高三物理一轮复习《匀变速直线运动的研究》练习题(含答案)第I 卷(选择题)一、单选题1.质量为m 的物体从高为h 处自由下落,开始的3h 用时为t ,则( )A .物体落地所用的时间为3tB .物体落地所用的时间为3tC .物体落地时的速度为6gtD .物体落地时的速度为3gt2.高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离.某人驾驶汽车以5m/s 的速度匀速进入ETC 通道,ETC 天线用了0.4s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是立即刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。
已知司机的反应时间为0.3s ,刹车时汽车的加速度大小为3m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A .3.5mB .4.2mC .6.5mD .7.7m 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)A .10mB .20mC .30mD .40m4.小球以某一初速度由地面竖直向上运动。
当其落回地面时会与地面发生碰撞并反弹。
如此上升、下落及反弹数次。
若规定竖直向下为正方向,不计碰撞时间和空气阻力,下列v —t 图像中能正确描述小球运动的是( )A .B .C .D .5.一质点做直线运动的v t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .在2~4s 内,质点处于静止状态B .质点在0~2s 内的加速度比4~6s 内的加速度大C .在0~6s 内,质点的平均速度为3m /sD .在第5s 末,质点离出发点最远6.为了研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在平直公路上分别进行实验。
让甲车以最大加速度1a 加速到最大速度后匀速运动一段时间再以最大加速度2a 制动,直到停止;乙车以最大加速度1a 加速到最大速度后立即以加速度22a 制动,直到停止。
高考物理一轮复习 课练18 动量守恒定律(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题
课练18 动量守恒定律1.如下列图,站在车上的人,用锤子连续敲打小车.初始时,人、车、锤子都静止.假设水平地面光滑,关于这一物理过程,如下说法正确的答案是( )A .连续敲打可使小车持续向右运动B .人、车和锤子组成的系统机械能守恒C .当锤子速度方向竖直向下时,人和车水平方向的总动量为零D .人、车和锤子组成的系统动量守恒2.(多项选择)如下列图,用不可伸长的细线悬挂一质量为M 的小木块,木块静止,现有一质量为m 的子弹自左向右水平射入木块,并停留在木块中,子弹初速度为v 0,忽略空气阻力,如此如下判断正确的答案是( )A .从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B .子弹射入木块瞬间动量守恒,故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mv 0M +mC .子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒,系统的机械能等于子弹射入木块前的动能D .子弹和木块一起上升的最大高度为v 202g3.(多项选择)如下列图,放在光滑水平桌面上的A 、B 两木块之间夹着一被压缩的固定的轻质弹簧.现释放弹簧,A 、B 木块被弹开后,各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面.A 落地点距桌边水平距离为0.5 m ,B 落地点距桌边水平距离为1 m ,如此( )A.A、B离开弹簧时的速度之比为1:2B.A、B离开弹簧时的速度之比为1:1C.A、B质量之比为1:2D.A、B质量之比为2:14.如下列图,在光滑的水平面上,有两个质量均为m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m的黏性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,粘合之后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )A.14mv20 B.18mv20C.112mv20 D.115mv205.(多项选择)如下列图,一质量M=2.0 kg的长木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=1.0 kg的小物块A.分别给A和B一大小均为3.0 m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,物块A始终没有滑离木板B.如下说法正确的答案是( )A.A、B共速时的速度大小为1 m/sB.在小物块A做加速运动的时间内,木板B速度大小可能是2 m/sC.从A开始运动到A、B共速的过程中,木板B对小物块A的水平冲量大小为2 N·s D.从A开始运动到A、B共速的过程中,小物块A对木板B的水平冲量方向向左6.(多项选择)如下列图,质量为M的斜面位于水平地面上,斜面高为h,倾角为θ.现将一质量为m的滑块B(可视为质点)从斜面顶端自由释放,滑块滑到底端时速度大小为v,重力加速度为g,假设不计一切摩擦,如下说法正确的答案是( )A.滑块受到的弹力垂直于斜面,且做功不为零B.滑块与斜面组成的系统动量守恒C.滑块滑到底端时,重力的瞬时功率为mgv sin θD .滑块滑到底端时,斜面后退的距离为mh M +m tan θ7.如下列图,一个质量为M 的木箱静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m 的小木块.现使木箱获得一个向左的初速度v 0,如此( )A .小木块和木箱最终将静止B .木箱速度减为v 03的过程,小木块受到的水平冲量大小为13Mv 0 C .最终小木块速度为Mv 0M +m,方向向左 D .木箱和小木块组成的系统机械能守恒练高考小题8.[福建卷节选]将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,如此喷气完毕时火箭模型获得的速度大小是( )A.mM v 0B.M mv 0 C.MM -m v 0 D.m M -m v 0 9.[2019·江苏卷]质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v ,此时滑板的速度大小为( )A.mM v B.M mv C.mm +M v D.M m +M v 10.[2017·全国卷Ⅰ]将质量为1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)( )A .30 kg·m/s B.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/s D.6.3×102kg·m/s练模拟小题11.[2019·东城区模拟](多项选择)两物体组成的系统总动量守恒,这个系统中( ) A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量一样C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零12.[2019·湖北省襄阳四中检测](多项选择)关于动量守恒的条件,如下说法正确的答案是( )A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒B.只要系统所受合外力所做的功为零,系统动量一定守恒C.只要系统所受合外力的冲量始终为零,系统动量一定守恒D.系统加速度为零,系统动量一定守恒13.[2019·甘肃协作体联考] 如下列图,静止在光滑水平面上的木板A,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3 kg,质量m=1 kg的铁块B以水平速度v0=4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端.在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )A.3 J B.4 JC.6 J D.20 J14.[2019·四川省成都外国语学校模拟]有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船(一吨左右)又窄又长.一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进展了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长为L,他自身的质量为m,如此船的质量M为( )A.mLdB.m L-ddC.m L+ddD.mdL-d15.[2019·重庆一中调研]如下列图,小球a、b(可视为质点)用等长的细线悬挂于同一固定点O.将球a和球b向左和向右拉起,使细线水平.同时由静止释放球a和球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大夹角为θ=60°.忽略空气阻力,如此两球a、b的质量的比值( )A.m am b=3 B.m am b=3-2 2C.m am b=2 2 D.m am b=2+2 216.[2019·山西省太原五中考试]如下列图,光滑水平面上有A、B两辆小车,质量均为m=1 kg,现将小球C用长为0.2 m的细线悬于轻质支架顶端,m c=0.5 kg.开始时A车与C 球以v0=4 m/s的速度冲向静止的B车.假设两车正碰后粘在一起,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,如此( )A.A车与B车碰撞瞬间,两车动量守恒,机械能也守恒B.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A、B、C组成的系统动量守恒C.小球能上升的最大高度为0.16 mD.小球能上升的最大高度为0.12 m———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题,每一小题3分,共24分)1.[2019·福建邵武七中联考]如下列图,一半径为R、质量为M的1/4光滑圆弧槽D,放在光滑的水平面上,将一质量为m的小球由A点静止释放,在下滑到B点的过程中,如下说法正确的答案是( )A .以地面为参考系,小球到达B 点时相对于地的速度v 满足12mv 2=mgR B .以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度v ′满足12mv ′2=mgR C .以地面为参考系,以小球、槽和地球为系统,机械能守恒D .不论以槽或地面为参考系,小球、槽和地球组成的系统机械能均不守恒2.关于如下四幅图所反映的物理过程的说法正确的答案是( )A .甲图中子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,能量不守恒B .乙图中M 、N 两木块放在光滑的水平面上,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,机械能增加C .丙图中细线断裂后,木球和铁球在水中运动的过程,两球组成的系统动量守恒,机械能不守恒D .丁图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上动量守恒,机械能守恒3.[名师原创]如下列图,乙球静止在光滑的水平面上,甲球以初动能E k 向右运动,与乙球发生正碰,碰撞过程甲球的动能损失了89,甲球的质量为乙球质量的2倍,如此碰撞后乙球的动能( )A .一定为89E kB .可能为329E k C .可能为169E k D .可能为249E k4.[2019·湖南名校联考]如下列图,两光滑且平行固定的水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球a 、b 分别穿在两杆上,两球间连接一个处于原长的竖直轻弹簧,现给小球b 一个水平向右的初速度v 0.小球a 的质量为m 1,小球b 的质量为m 2,且m 1≠m 2,如果两杆足够长,如此在此后的运动过程中( )A .a 、b 组成的系统动量守恒B .a 、b 组成的系统机械能守恒C .弹簧最长时,其弹性势能为12m 2v 20 D .当a 的速度达到最大时,b 的速度最小5.如下列图,水平光滑地面上停放着一质量为M =3 kg 的“L 〞形状的木板,木板上放着一质量为m =1 kg 的物块,物块与木板间有一与原长相比压缩了10 cm 的弹簧(与物块不拴接),并用细线固定,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2,弹簧的劲度系数为k =2 400 N/m ,当烧断细线后,物块最后恰好停在木板的最右端(弹性势能的表达式为E p =12kx 2),如此如下说法中正确的答案是( )A .木板和物块构成的系统动量不守恒B .弹簧恢复原长时物块的速度最大C .物块的最大速度为3 2 m/sD .木板的位移是1.5 m6.[2019·安徽模拟]如下列图,一个质量为m 的物块A 与另一个质量为2m 的物块B 发生正碰,碰后物块B 刚好能落入正前方的沙坑中.假设碰撞过程中无机械能损失,物块B 与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m ,g 取10 m/s 2,物块可视为质点.如此碰撞前瞬间A 的速度为( )A .0.5 m/sB .1.0 m/sC .1.5 m/sD .2.0 m/s7.[2019·山东烟台一模]如下列图,光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽,质量相等的A 、B 两球之间由一根长为L 且不可伸长的轻绳相连,A 球始终在槽内,其直径略小于槽的直径,B 球放在水平桌面上.开始时刻A 、B 两球的位置连线垂直于槽,相距L2,某时刻给B 球一个平行于槽的速度v 0,关于两球以后的运动,如下说法正确的答案是( )A .绳子拉直前后,A 、B 两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒B .绳子拉直后,A 、B 两球将以一样的速度沿平行于槽的方向运动C .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量等于A 球机械能的增加量D .绳子拉直的瞬间,B 球的机械能的减少量小于A 球机械能的增加量8.如下列图,将质量为M 1、半径为R 且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M 2的物块.现让一质量为m 的小球自左侧槽口A 的正上方h 高处由静止开始落下,与半圆槽相切自A 点进入槽内,并能从C 点离开半圆槽,如此以下结论中正确的答案是( )A .球在槽内运动的全过程中,球与半圆槽在水平方向动量守恒B .球在槽内运动的全过程中,球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C .球离开C 点以后,将做竖直上抛运动D .槽将与墙不会再次接触二、多项选择题(此题共2小题,每一小题4分,共8分)9.[2019·四省八校联考]如下列图,三辆完全一样的平板小车a 、b 、c 成一直线排列,静止在光滑水平地面上,c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上,小孩跳离c车和b车时对地的水平速度一样,他跳到a车上相对a车保持静止,此后( ) A.a、b两车运动速率相筹B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系为vc>va>vbD.a、c两车运动方向相反10.[2019·武汉调研]在光滑水平面上,小球A、B(可视为质点)沿同一直线相向运动,A球质量为1 kg,B球质量大于A球质量.两球间距离小于L时,两球之间会产生大小恒定的斥力,大于L时作用力消失.两球运动的速度—时间关系如下列图,如下说法正确的答案是( )A.B球质量为2 kgB.两球之间的斥力大小为0.15 NC.t=30 s时,两球发生非弹性碰撞D.最终B球速度为零三、非选择题(此题共3小题,共37分)11.(9分)[2019·黑龙江哈三中模拟]在光滑水平桌面上O处固定一个弹性挡板,P处有一可视为质点的质量为2 kg的物块C静止,OP的距离等于PQ的距离,两个可视为质点的小物块A、B间夹有炸药,一起以v0=5 m/s的速度向右做匀速运动,到P处碰C前引爆炸药,A、B瞬间弹开且在一条直线上运动,B与C发生碰撞后瞬间粘在一起,A的质量为1 kg,B的质量为2 kg,假设要B、C到达Q之前不再与A发生碰撞,如此A、B间炸药释放的能量应在什么范围内?(假设爆炸释放的能量全部转化为物块的动能)12.(14分)[2019·全国卷Ⅰ,25]竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示.t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止.物块A运动的v t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量.A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力.(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A抑制摩擦力所做的功;(3)两物块与轨道间的动摩擦因数均相等.在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上.求改变前后动摩擦因数的比值.13.(14分)如下列图,一辆高H=0.5 m、质量M=2 kg的小车静止在光滑的水平面上,左端固定一处于自然伸长状态的弹簧,弹簧右端距小车右端L=2 m,现用一物块将弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为E p=12 J,物块的质量m=1 kg,解除锁定,小物块瞬间被弹簧弹开.小车上外表右侧L=2 m段粗糙,其余局部光滑,物块与小车粗糙段间的动摩擦因数μ=0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块脱离弹簧时,物块和小车各自的速度大小;(2)当物块落地时,求物块距小车上外表右端点的距离s.课练18 动量守恒定律[狂刷小题夯根底]1.C 人、车和锤子整体看做一个处在光滑水平地面上的系统,水平方向上所受合外力为零,故水平方向上动量守恒,总动量始终为零,当锤子有相对大地向左的速度时,车有向右的速度,当锤子有相对大地向右的速度时,车有向左的速度,故车做往复运动,故A错误;锤子击打小车时,发生的不是完全弹性碰撞,系统机械能有损耗,故B错误;锤子的速度竖直向下时,没有水平方向速度,因为水平方向总动量恒为零,故人和车水平方向的总动量也为零,故C正确;人、车和锤子在水平方向上动量守恒,因为锤子会有竖直方向的加速度,故锤子竖直方向上合外力不为零,竖直动量不守恒,系统总动量不守恒,故D错误.2.AB 子弹射入木块的瞬间系统动量守恒,但机械能不守恒,有局部机械能转化为系统内能,之后子弹在木块中与木块一起上升,该过程只有重力做功,机械能守恒,所以整个过程的机械能不守恒,故A正确;子弹射入木块瞬间,取向右为正方向,由动量守恒定律得mv 0=(M +m )v ,可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v =mv 0M +m,故B 正确;忽略空气阻力,子弹和木块一起上升的过程中,只有重力做功,系统机械能守恒,由于子弹射入木块的过程机械能有损失,所以其机械能小于子弹射入木块前的动能,故C 错误;子弹射入木块后,子弹和木块一起上升,由机械能守恒定律得12(M +m )v 2=(M +m )gh ,可得上升的最大高度为h =m 2v 202M +m 2g,故D 错误.3.AD A 和B 离开桌面后做平抛运动,下落的高度一样,如此它们的运动时间相等,由x =v 0t 得平抛运动的初速度的比值为v A v B =x A x B =0.5 m 1 m =12,故A 正确,B 错误;弹簧弹开木块的过程中,两木块与弹簧组成的系统动量守恒,取向左为正方向,由动量守恒定律得m A v A -m B v B=0,如此AB 木块的质量之比为m A m B =v B v A =21,故C 项错误,D 项正确.4.C 黏性物体落在A 车上,由动量守恒有mv 0=2mv 1,解得v 1=v 02,之后整个系统动量守恒,有2mv 0=3mv 2,解得v 2=2v 03,最大弹性势能E p =12mv 20+12×2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 022-12×3m ⎝ ⎛⎭⎪⎫23v 02=112mv 20,所以C 项正确.5.AD 取水平向右为正方向,根据动量守恒定律得Mv -mv =(M +m )v 共,解得v 共=1 m/s ,A 正确;小物块向左减速到速度为零时,设长木板速度大小为v 1,根据动量守恒定律Mv -mv =Mv 1,解得v 1=1.5 m/s ,当小物块反向加速的过程中,木板继续减速,木板的速度必然小于1.5 m/s ,B 错误;根据动量定理,A 、B 相互作用的过程中,木板B 对小物块A 的平均冲量大小为I =mv 共+mv =4 N·s,故C 错误;根据动量定理,A 对B 的水平冲量I ′=Mv 共-Mv =-4 N·s,负号代表与正方向相反,即向左,故D 正确.6.AD如下列图,滑块下滑的过程中,斜面沿水平地面向右运动,滑块和斜面组成的系统在竖直方向受力不平衡,在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒.滑块受到的弹力F N 与斜面垂直,但是由于斜面也在运动,导致滑块的位移和弹力F N 不垂直,故弹力F N 做功不为零,A 正确,B 错误;滑块滑到斜面底端的瞬间,其速度方向和位移的方向一致,并不沿着斜面,故其重力的瞬时功率为不等于mgv sin θ,C 错误;设滑块从斜面顶端滑到底端的过程中,滑块和斜面沿水平方向的位移大小分别为x 1和x 2,水平方向上动量守恒,根据反冲模型有mx 1=Mx 2,x 1+x 2=h tan θ,解得斜面后退的距离x 2=mhM +m tan θ,D 正确.7.C 由于木箱在光滑水平面上,小木块与木箱之间的摩擦力是木箱和小木块组成的系统的内力,给木箱一个向左的初速度,系统满足动量守恒定律,小木块和木箱最终将以一样的速度运动,根据动量守恒定律,Mv 0=(M +m )v ,最终速度v =Mv 0M +m,选项C 正确,A 错误;由于木箱底板粗糙,小木块在木箱内相对于木箱滑动,摩擦产生热量,所以木箱和小木块组成的系统机械能不守恒,选项D 错误;当木箱速度减小为v 03时,木箱动量减少了23Mv 0,根据动量守恒定律,小木块的动量将增加23Mv 0,根据动量定理,木箱对小木块作用力的冲量大小为23Mv 0,选项B 错误.8.D 由动量守恒定律有mv 0=(M -m )v ,可得火箭获得的速度为mM -mv 0,选D 项.9.B 对小孩和滑板组成的系统,由动量守恒定律有0=Mv -mv ′,解得滑板的速度大小v ′=Mvm,选项B 正确.10.A 燃气从火箭喷口喷出的瞬间,火箭和燃气组成的系统动量守恒,设燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为p ,根据动量守恒定律,可得p -mv 0=0,解得p =mv 0=0.050 kg×600 m/s =30 kg·m/s,选项A 正确.11.CD 两个物体组成的系统总动量守恒,即p 1+p 2=p ′1+p ′2,等式变形后得p 1-p ′1=p ′2-p 2,即-Δp 1=Δp 2,-m 1Δv 1=m 2Δv 2,所以每个物体的动量变化大小相等,方向相反,但是只有在两物体质量相等的情况下才有一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度,故A 错误,C 正确;根据动量定理得I 1=Δp 1,I 2=Δp 2,每个物体的动量变化大小相等,方向相反,所以每个物体受到的冲量大小相等,方向相反,故B 错误;两物体组成的系统总动量守恒,即系统总动量的变化为零,D 正确.12.CD 只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒,与系统内是否存在摩擦力无关,故A 错误;系统所受合外力做的功为零,系统所受合外力不一定为零,如此系统动量不一定守恒,故B 错误;力与力的作用时间的乘积是力的冲量,系统所受到合外力的冲量为零,如此系统受到的合外力为零,系统动量守恒,故C 正确;系统加速度为零,由牛顿第二定律可得,系统所受合外力为零,系统动量守恒,故D 正确.13.A 设铁块与木板共速时速度大小为v ,铁块相对木板向右运动的最大距离为L ,铁块与木板之间的摩擦力大小为F f ,铁块压缩弹簧使弹簧最短时,由能量守恒可得12mv 20=F f L +12(M +m )v 2+E p ,由动量守恒,得mv 0=(M +m )v ,从铁块开始运动到最后停在木板左端过程,由功能关系得12mv 20=2F f L +12(M +m )v 2,联立解得E p =3 J ,应当选项A 正确.14.B 据题意,人从船尾走到船头过程中,动量守恒,如此有Mv 0=mv ,即Md =m (L -d ),解得船的质量为M =m L -dd,所以B 选项正确.15.B 设细线长为L ,球a 、b 下落至最低点,但未相碰时的速率分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得m a gL =12m a v 21,m b gL =12m b v 22;在两球碰后的瞬间,两球共同速度为v ,以向左为正,由动量守恒定律得m b v 2-m a v 1=(m a +m b )v ,两球共同向左运动到最高处时,细线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律得12(m a +m b )v 2=(m a +m b )gL (1-cos θ),联立解得:m a m b =2-12+1=3-22,所以选项B 正确.16.C 两车碰撞后粘在一起,属于典型的非弹性碰撞,有机械能损失,A 项错误;从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,在竖直方向上A 、B 、C 组成的系统所受合外力不为零,如此系统动量不守恒,B 项错误;A 、B 两车碰撞过程,动量守恒,设两车刚粘在一起时共同速度为v 1,有mv 0=2mv 1,解得v 1=2 m/s ;从开始到小球到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统在水平方向上动量守恒,设小球上升到最高点时三者共同速度为v 2,有2mv 1+m c v 0=(2m +m c )v 2,解得v 2=2.4 m/s ,从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,即m c gh =12m c v 20+12·2mv 21-12(2m +m c )v 22,解得h =0.16 m ,C 项正确,D 项错误.[综合测评 提能力]1.C 质量为m 的小球由A 点静止释放,在下滑到B 点的过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,设小球对地速度大小为v 2,槽对地速度大小为v 1,两速度方向相反,有Mv 1=mv 2,系统机械能守恒,有mgR =12mv 22+12Mv 21,A 错误,C 正确;以槽为参考系,小球到达B 点时相对于槽的速度大小v ′=v 1+v 2,如此12mv ′2=12m (v 1+v 2)2=12mv 21+12mv 22+mv 1v 2,12mv′2-mgR =12mv 21+mv 1v 2-12Mv 21=12v 1(mv 1+mv 2)>0,B 错误;该系统只有重力做功,故系统机械能守恒,D 错误.2.C 甲图中,在光滑水平面上,子弹射入木块的过程中,子弹和木块组成的系统动量守恒,机械能有损失,但是损失的机械能转化为内能,能量仍守恒,A 错误;乙图中,剪断束缚M 、N 两木块之间的细线,在弹簧恢复原长的过程中,M 、N 与弹簧组成的系统动量守恒,弹簧的弹性势能转化为木块的动能,系统机械能守恒,B 错误;丙图中,木球和铁球组成的系统匀速下降,说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力,细线断裂后两球在水中运动的过程中,所受合外力为零,两球组成的系统动量守恒,由于水的浮力对两球做功,两球组成的系统机械能不守恒,C 正确;丁图中,木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑,木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力,水平方向上动量守恒,由于斜面可能不光滑,所以机械能可能有损失,D 错误.3.A 设乙球的质量为m ,甲球的质量为2m ,甲球的初速度大小为v 0,如此E k =12×2mv 20=mv 20,设甲球碰撞后的速度大小为v 1,由于碰撞后甲球的动能是碰撞前的19,因此碰撞后甲球的速度大小为v 1=13v 0,根据动量守恒定律可知,2mv 0=2mv 1+mv 2或2mv 0=-2mv 1+mv 2,解得v 2=43v 0或v 2=83v 0,根据碰撞过程能量不增加可知,v 2=83v 0舍去,故v 2=43v 0,碰撞后乙球的动能E ′k =12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫43v 02=89E k ,A 项正确.4.A 由于水平杆光滑,两球在竖直方向上受力平衡,水平方向上所受的弹力时刻大小相等、方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,即系统动量守恒,选项A 正确;两小球和弹簧组成的系统机械能守恒,而两小球组成的系统机械能不守恒,选项B 错误;当弹簧最长时,两小球的速度相等,由动量守恒定律有m 2v 0=(m 1+m 2)v ,解得v =m 2v 0m 1+m 2,由机械能守恒定律,弹簧最长时,其弹性势能E p =12m 2v 20-12(m 1+m 2)v 2=m 1m 22m 1+m 2v 20,选项C 错误;由于两小球的质量不相等,假设m 1>m 2,当弹簧从开始伸长时,a 一直在加速,当弹簧再次恢复原长时a 的速度达到最大,而弹簧在伸长过程中b 减速,弹簧最长时a 、b 共速,弹簧从最长逐渐恢复到原长的过程中b 继续减速至零再向左加速,当弹簧恢复原长时b 有向左的速度,。
高考物理一轮总复习第一章运动的描述匀变速直线运动基次2匀变速直线运动的规律练习含解析新人教版
基础课 2 匀变速直线运动的规律跟踪检测一、选择题1.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t ,通过与出发点相距x 1的P 点,再经过时间t ,到达与出发点相距x 2的Q 点,则该质点通过P 点的瞬时速度为( )A.2x 1tB.x 22t C.x 2-x 1tD.x 2-2x 1t解析:选ABD 设加速度为a ,由O 到P :x 1=12at 2,a =2x 1t 2,v P =at =2x 1t ,A 对;由O到Q :t 总=t +t =2t ,由平均速度推论知,质点过P 的速度v P =x 2t 总=x 22t,B 对;由P 到Q :x PQ =x 2-x 1,x PO =x 1,x PQ -x PO =at 2,得a =x 2-2x 1t 2,v P =at =x 2-2x 1t,D 对. 2.(2019届河北唐山模拟)一旅客在站台8号车厢的候车线处候车,若动车的一节车厢长25米,动车进站时可以看作匀减速直线运动,他发现6号车厢经过他用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C 设6号车厢刚到达旅客处时,动车的速度为v 0,加速度为a ,则有l =v 0t +12at 2,从6号车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v 02=2a ·2l ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2 s 内与5 s 内汽车的位移大小之比为 ( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3解析:选C 自驾驶员急踩刹车开始,经过时间t =v 0a=4 s ,汽车停止运动,所以汽车在2 s 内发生的位移为x 1=v 0t -12at 2=30 m,5 s 内发生的位移为x 2=v 022a =40 m ,所以2 s内与5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4,选项C 正确.4. (2019届吕梁模拟)如图所示,A 、B 两物体从地面上某点正上方不同高度处,同时做自由落体运动.已知A 的质量比B 的质量大,下列说法正确的是( )A .A 、B 可能在空中相撞 B .A 、B 落地时的速度相等C .下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同D .从开始下落到落地,A 、B 的平均速度相等解析:选C 由于不计空气的阻力,故物体仅受重力,则物体的加速度均为重力加速度g ,与物体的质量无关,下落过程中,A 、B 速度变化的快慢相同,A 、B 不可能在空中相撞,故A 错误,C 正确;根据v 2=2gh 可得物体落地时的速度v =2gh ,由于两物体从不同高度开始自由下落,故到达地面时速度不相同,故B 错误;由v =v2可知落地的速度不相等,平均速度也不相等,故D 错误.5.(多选)(2018届温州五校联考)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚.假设一辆以8 m/s 的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m .该车减速时的加速度大小为5 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .如果驾驶员立即刹车制动,则t =2 s 时,汽车离停车线的距离为1.6 mB .如果在距停车线6 m 处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人C .如果驾驶员的反应时间为0.4 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人D .如果驾驶员的反应时间为0.2 s ,汽车刚好能在停车线处停车让人解析:选AD 若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t 0=0-v 0a =-8-5s =1.6 s<2s ,所以从刹车到停止的位移大小x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-v 022a =6410m =6.4 m ,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m =1.6 m ,故A 正确;如果汽车在距停车线6 m 处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m ,所以汽车不能在停车线处停车让人,故B 错误;刹车的位移是6.4 m ,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m ,则驾驶员的反应时间t =,8) s =0.2 s 时,汽车刚好能停在停车线处让人,故C 错误,D 正确.6.(多选)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上D .小球的位移大小一定是15 m解析:选ACD 小球被竖直向上抛出,做的是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v2求出,规定竖直向上为正方向,当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向上时,v =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向竖直向上,A 正确;当小球的末速度大小为10 m/s 、方向竖直向下时,v =-10 m/s ,用公式求得平均速度大小为5 m/s ,方向竖直向上,C 正确;由于末速度大小为10 m/s 时,球的位置一定,距起点的位移h =v 2-v 02-2g=15 m ,D 正确.7.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比正确的是( )A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=5∶3∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1解析:选D 用“逆向思维”法解答,则子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L ,则v 32=2a ·L ,v 22=2a ·2L ,v 12=2a ·3L ,v 3、v 2、v 1分别为子弹倒过来从右到左运动L 、2L 、3L 时的速度,则v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,选项A 、B 错误;又由于每块木块厚度相同,则由比例关系可得t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1,选项C 错误,D 正确.8.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t .现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )tt tt解析:选C 物体从抛出至回到抛出点的运动时间为t ,则t =2v 0g,物体上升至最大高度的一半处的速度v x2=v 022,则用时间t 1=x2v 0+vx 22,物体撞击挡板前后的速度大小相等,方向相反,则物体以相同的加速度落回抛出点的时间与上升时间相同,即t 2=t 1,故物体上升和下降的总时间t 总=t 1+t 2=2t 1=2xv 0+v 02=2v 01+2gt ,选项C 正确. 9.(多选)物体从A 点由静止出发,先以加速度大小为a 1做匀加速直线运动到某速度v 后,立即以加速度大小为a 2做匀减速直线运动至B 点时速度恰好减为0,所用总时间为t .若物体以速度v 0匀速通过AB 之间,所用时间也为t ,则( )A .v =2v 0 B.1a 1+1a 2=t vC.1a 1-1a 2=12vD.1a 1+1a 2=t 2v解析:选AB 根据题意可知,A 、B 两点间距x =v2t =v 0t ,解得v =2v 0,选项A 正确;由t 1=v a 1,t 2=v a 2,t =t 1+t 2可解得1a 1+1a 2=tv,选项B 正确,C 、D 错误.10. (2018届河南洛阳一模)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中A 、B 之间的距离l 1=3 m ,B 、C 之间的距离l 2=4 m .若物体通过l 1、l 2这两段位移的时间相等,则O 、A 之间的距离l 等于( )A.34 m B.43 m C.825m D.258m 解析:选D 设物体运动的加速度为a ,通过O 、A 之间的距离l 的时间为t ,通过l 1、l 2每段位移的时间都是T ,根据匀变速直线运动规律,l =12at 2,l +l 1=12a (t +T )2,l +l 1+l 2=12a (t +2T )2,l 2-l 1=aT 2,联立解得l =258m ,选项D 正确.二、非选择题11.(2019届南昌调研)出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s 时,速度计显示速度为54 km/h.求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h 时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)解析:(1)由题意可知经过10 s 时,速度计上显示的速度为v 1=15 m/s 由速度公式v =v 0+at 得a =v -v 0t =v 1t 1=1.5 m/s 2由位移公式得x 1=12at 12=12×1.5×102 m =75 m这时出租车离出发点的距离是75 m.(2)当速度计上显示的速度为v 2=108 km/h =30 m/s 时,由v 22=2ax 2得x 2=v 222a=300 m ,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为t 2,可根据速度公式得t 2=v 2a =301.5s =20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动,匀速运动时间t 3为80 s ,通过位移x 3=v 2t 3=30×80 m=2 400 m所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x =x 2+x 3=(300+2 400)m =2 700 m.答案:(1)75 m (2)2 700 m12.(2018届乌鲁木齐期末)我国ETC(不停车电子收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.假设一辆家庭轿车以30 m/s 内的速度匀速行驶,接近收费站时,轿车开始减速,至收费站窗口恰好停止,再用10 s 时间完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.若进入ETC 通道.轿车从某位置开始减速至15 m/s 后,再以此速度匀速行驶15 m 即可完成交费,然后再加速至30 m/s 继续行驶.两种情况下,轿车加速和减速时的加速度大小均为3 m/s 2.求:(1)轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至30 m/s 的过程中通过的路程和所用的时间;(2)两种情况相比较,轿车通过ETC 交费通道所节省的时间. 解析:(1)设车匀减速至停止通过的路程为x 1x 1=v 022a=150 m车匀加速和匀减速通过的路程相等,设通过人工收费通道通过的路程为x 2x 2=2x 1=300 m车匀减速至停止需要的时间为t 1=v 0-0a=10 s 车通过人工收费通道所用时间为t 2=2t 1+10=30 s.(2)通过人工收费通道所需时间为30 s .此过程总位移为300 m ,通过ETC 通道时,速度由30 m/s 减至15 m/s 所需时间t 3,通过的路程为x 3t 3=v 0-v 1a=5 s路程x 3=v 02-v 122a=112.5 m车以15 m/s 匀速行驶15 m 所用时间t 4=1 s车在x 2=300 m 路程内以30 m/s 匀速行驶的路程x 4和所需时间t 5x 4=x 2-2x 3-15=60 m t 5=x 4v 0=2 sΔt =t 2-2t 3-t 4-t 5=17 s 故通过ETC 的节省的时间为17 s. 答案:(1)30 s (2)17 s。
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人教物理2019高考一轮选练编题(1)
李仕才
一、选择题
1、如图(甲)所示,一质量为m的物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图(乙)所示.t0时刻物块到达最高点,3t0时
刻物块又返回底端.下列说法正确的是( BC )
A.物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cos θ
B.物块从t=0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为-mv0
C.斜面倾角θ的正弦值为
D.不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功
解析:物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量I G=3mgt0,选项A错误;上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动,下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运
动,上滑和下滑的位移大小相等,所以有t0=·2t0,解得v=,物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为Δp=-mv-mv0=-mv0,选项B正确;上滑过程中有-(mgsin θ+μmgcos
θ)·t0=0-mv0,下滑过程中有(mgsin θ-μmgcos θ)2t0=,解得sin θ=,选项C正确;根据图像可求出物块上升的最大位移,由动能定理求出整个过程中摩擦力所做的功,选项D错误.
2、我国的北斗卫星导航系统计划由若干静止轨道卫星、中地球轨道卫星组成,其中静止轨道卫星均定位在距离地面约为3.6×104km的地球同步轨道上,中地球轨道卫星距离地面的高度约为2.16×104 km,已知地球半径约为6.4×103 km.则中地球轨道卫星运动的( )
A.线速度大于第一宇宙速度
B.线速度小于静止轨道卫星的线速度
C.加速度约是静止轨道卫星的2.3倍
D.加速度约是静止轨道卫星的2.8倍
解析:选C.根据G Mm r 2=m v 2r 得,v =GM r
,因为中地球轨道卫星的轨道半径大于第一宇宙速度的轨道半径,则中地球轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度;中地球轨道卫星的轨道半径小于静止轨道卫星的轨道半径,则线速度大于静止轨道卫星的线速度,故A 、B 错误.根据G Mm r 2=ma 得,加速度a =GM r
2,中地球轨道卫星的轨道半径大约是静止轨道卫星轨道半径的0.66倍,则加速度约为静止轨道卫星的2.3倍,故C 正确,D 错误.故选C.
3、2018山东省枣庄八中期中)物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步,关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( )
A. 亚里士多德首先提出了惯性的概念
B. 伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
D. 力的单位“N”是基本单位,加速度的单位“
”是导出单位
【答案】B
4、质量为m 、电荷量为q 的微粒,以速度v 与水平方向成θ角从O 点进入方向如图所示的正交的匀强电场(场强大小为E)和匀强磁场(磁感应强度大小为B)组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的作用下,恰好沿直线运动到A ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )
A .该微粒一定带正电
B .微粒从O 到A 的运动可能是匀变速运动
C .该磁场的磁感应强度大小为
mg qvcos θ
D .该电场的场强为Bvcos θ
解析:选C.若微粒带正电,电场力水平向左,洛伦兹力垂直OA斜向右下方,则电场力、重力、洛伦兹力不能平衡.若微粒带负电,符合题意,A错误;微粒如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力变化,微粒不能沿直线运动,与题意不符,B错误;由平衡条件得:qvBcos θ=mg,qvBsin θ=qE,知C正确,D错误.
5、扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其
微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( A )
解析:紫铜薄板上下振动时,方案B,C,D中穿过薄板的磁通量不发生变化,没有感应电流产生;方案A中,无论是上下还是左右振动,薄板中的磁通量都会发生变化,产生的感应电流会阻碍紫铜薄板上下及其左右振动,达到衰减的效果,选项A正确.
6、质量为0.8 kg的球固定在支杆AB的上端,支杆AB的下端固定在升降机上,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,如图所示,已知绳的拉力为6 N,g取10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.若升降机是静止状态,则AB杆对球的作用力大小为6 N
B.若升降机是静止状态,则AB杆对球的作用力大小为8 N
C.若升降机是加速上升,加速度大小 5 m/s2,则AB杆对球的作用力大小为6 5 N
D.若升降机是减速上升,加速度大小 5 m/s2,则AB杆对球的作用力大小为6 5 N
解析:选C.A、B若升降机是静止的,球静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,杆的作用力大小:F2绳子+mg2=62+0.8×102 N=10 N,故AB错误;C、若升降机加速上升,对球,在竖直方向,由牛顿第二定律得:F y-mg=ma,解得:F y=12 N,在水平方向,由平衡条件得:F x=F绳子=6 N,杆对球的作用力大小:F=F2x+F2y=6 5 N,故C正确;D、若升降机减速上升,对球,在竖直方向,由牛顿第二定律得:mg-F y=ma,解得:F y=4 N,在水平方向,由平衡条件得:F x=F绳子=6 N,杆对球的作用力大小:F=F2x+F2y=213 N,故D错误;故选C.
7、(2018北京市第二中学期中)如图所示,在水平光滑地面上有A、B两个木块,之间用一
轻弹簧连接.A靠在墙壁上,用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态。
若突然撤去力F,则下列说法中正确的是()
A. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
B. 木块A离开墙壁前,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,机械能也不守恒
C. 木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量守恒,机械能也守恒
D. 木块A离开墙壁后,A、B和弹簧组成的系统动量不守恒,但机械能守恒
【答案】C
8、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能()
A. 与它所经历的时间成正比
B. 与它的位移成正比
C. 与它的速度成正比
D. 与它的动量成正比
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)
【答案】 B
二、非选择题
1、常用无线话筒所用的电池电动势E 约为9 V ,内阻r 约为40 Ω,最大允许电流为100 mA.
(1)为测定该电池的电动势和内阻,某同
学先利用多用电表直流电压10 V 挡粗测电源电动势如图甲所示,测得值为________V.
(2)接着该同学利用图乙的电路进行实验.图中电压表为理想电表,R 为电阻箱(阻值范围为0~999.9 Ω),R 0为定值电阻,目的是为了防止电阻箱的阻值调得过小时,通过电源的电流大于其承受范围,起保护电路的作用;实验室备有的定值电阻R 0的规格有以下几种,则本实验应选用________.
A .50 Ω,1.0 W
B .500 Ω,2.5 W
C .1 500 Ω,15 W
D .2 500 Ω,25 W
(3)接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U ,再改变电阻箱阻值R ,取得多组数据,作出了如图丙的图线.由图线求得该电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.(结果保留三位有效数字)
解析:(1)直流电压10 V 挡的最小分度为0.2 V ,故测得值为9.2 V.
(2)电池最大允许电流为100 mA ,则电路中总电阻R 总≥E I
=90 Ω=r +R 0,故定值电阻R 0应选50 Ω,选项A 正确.
(3)根据闭合电路欧姆定律E =U +I(R 0+r)=U +U R (R 0+r),解得1U =1E +R 0+r E ·1R
,故该图线纵坐标的截距为1E =0.1 V -1,解得电池电动势E =10.0 V ,斜率k =R 0+r E
=0.6-0.16-0×10-2=253
,解得R 0+r =83.3 Ω,故电池内阻r =33.3 Ω. 答案:(1)9.2 (2)A (3)10.0 33.3。