高考物理三轮加练习题(3)及解析

高考物理三轮加练习题（3）及解析

一、选择题

1．(2017·江西南昌质检)如图所示，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态．用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环，从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中( )

A．沿框架切线方向拉力F逐渐减小

B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C．水平面对金属板的支持力逐渐减小

D．框架对圆环的支持力逐渐减小

解析：选C.弹簧伸长量不变，弹簧的弹力大小F′不变，弹簧与水平方向夹角为θ.金属板受重力mg、支持力N、弹簧的拉力F′和向右的静摩擦力f作用，水平方向f＝F′cos θ，竖直方向N＋F′sin θ＝mg，得N＝mg－F′sin θ，随着θ的增大，支持力不断减小，静摩擦力逐渐减小，故B错，C对；圆环受弹簧的拉力、框架的支持力(大小不变为F′)、拉力F和滑动摩擦力f′，有F＝f′＝μF′，故拉力大小不变，A、D错．

2.小陈在地面上从玩具枪中竖直向上射出初速度为v0的塑料小球，若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地速率为v1，下列说法中正确的是（）

A．小球在上升过程中的加速度小于下降过程中的加速度

B．小球上升过程中的平均速度大于

C．小球下降过程中的平均速度大于

D．小球下降过程中加速度越来越大

【答案】C

3．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量△x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（）

A．小球刚接触弹簧时速度最大

B．当△x=0.3m时，小球处于超重状态

C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m

D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大

【答案】BCD

【解析】由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0．1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：k△x=mg，解得：，选项A错误；C正确；弹簧的最大缩短量为△x=0.3m，所以弹簧弹力为F=20N/m×

0.3m=6N>mg，故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，选项B正确；v-t图线的斜率表示物体的加速度，由图线可知从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，选项D正确；故选BCD．

4．（2018四川省雅安市雅安中学月考）如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度必须满足（）

A. 最小值为

B. 最大值为

C. 最小值为

D. 最大值为

【答案】CD

5．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个1

4

圆弧，圆

弧半径为R，E点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲向滑块，不计摩擦。下列说法中正确的是( )

A．当v02gR时，小球能到达F点

B．若小球的速度足够大，小球将从滑块的右侧离开滑块

C．小球在圆弧上运动的过程中，滑块的动能增大，小球的机械能减小

D．若滑块固定，小球返回E点时对滑块的压力为mg＋m

2 0 v R

【答案】CD

【解析】小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块的力有水平向右的分量，使滑块向右加速，滑块动能增大，小球的机械能将减小，选项A错误、C正确；当小球速度足够大，从F点离开滑块时，由于F点切线竖直，在F点时小球与滑块的水平速度相同，离开F点后将再次从F点落回，不会从滑块的右侧离开滑块，选项B错误；如果滑块固定，小球返回E点

时对滑块的压力为mg ＋m 20v R ，选项D 正确。 6. 一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN 的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为( )

A.

3B ω B.2B ω C.B ω D.2B

ω 【答案】A

7．（2018届福建省厦门市厦门外国语学校阶段）两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e 随时间t 的变化关系分别如图中甲、乙所示，

则下列说法正确的是（）

A. 两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2

B. 两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1

C. t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零

D. t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上

【答案】C

8．（2018广西钦州市第一中学开学考试）叠罗汉是一种由多人层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。如图所示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（）

A. B. C. D.

【答案】B

二、非选择题

9．如图所示，在水平面上有一弹簧，其左端与墙壁相连，O点为弹簧原长位置，O点左侧水平面光滑，水平段OP长L＝1 m，P点右侧一与水平方向成θ＝30°的足够长的传送带与水平面在P点平滑连接，皮带轮逆时针转动速率为3 m/s，一质量为1 kg可视为质点的物块A压缩弹簧(与弹簧不拴接)，使弹簧获得弹性势能E p＝9 J，物块与OP段动摩擦因数μ1

，传送＝0.1，另一与A完全相同的物块B停在P点，B与传送带间的动摩擦因数μ2＝3

3

带足够长，A与B的碰撞时间不计，碰后A、B交换速度，重力加速度g取10 m/s2，现释放A，求：

(1)物块A、B第一次碰撞前瞬间，A的速度v0；

(2)从A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，B与传送带之间由于摩擦而产生的热量；

(3)A、B能够碰撞的总次数。

【答案】(1)4 m/s (2)12.25 J (3)6次

(2)设A、B第一次碰撞后的速度分别为v A、v B，则v A＝0，v B＝4 m/s，碰后B沿传送带向上做匀减速运动直至速度为零，加速度大小设为a1，

则mgsin θ＋μ2mgcos θ＝ma 1，

解得a 1＝gsin θ＋μ2gcos θ＝10 m/s 2.

运动的时间t 1＝1

B v a ＝0.4 s ，位移x 1＝2B v t 1＝0.8 m. 此过程相对运动路程Δs 1＝vt 1＋x 1＝2 m.

此后B 反向加速，加速度仍为a 1，由于mgsin θ＝μ2mgcos θ，B 与传送带共速后做匀速运动直至与A 再次碰撞，

加速时间为t 2＝1

v a ＝0.3 s ， 位移为x 2＝2

v t 2＝0.45 m. 此过程相对运动路程Δs 2＝vt 2－x 2＝0.45 m.

全过程摩擦产生的热量Q ＝μ2mg(Δs 1＋Δs 2)cos θ＝12.25 J.

(3)B 与A 第二次碰撞，两者速度再次互换，此后A 向左运动再返回与B 碰撞，B 沿传送带向上运动再次返回，每次碰后到再次碰前速率相等，重复这一过程直至两者不再碰撞，则对

A 、

B 和弹簧组成的系统，从第二次碰撞后到不再碰撞满足12

mv 2＝2n μ1mgL. 解得第二次碰撞后重复的过程数为n ＝2.25，所以碰撞总次数为N ＝2＋2n ＝6.5＝6(取整数)．