2022人教版高考物理一轮基础习题(4)及答案

2019人教版高考物理一轮基础习题（4）及答案

一、选择题

1、如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P为磁场边界上的一点。相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向,这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一

,结果相应的段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的。若将磁感应强度的大小变为B

2

弧长变为圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则等于( )

A. B. C. D.

【解析】选C。设圆形区域的半径为r。当磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点, ∠POM=120°,如图所示:

由几何关系得sin60°=,解得R=r。磁感应强度为B2时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,

∠PON=90°,如图所示:

所以粒子做圆周运动的半径为R′=r。对带电粒子由牛顿第二定律得

qvB=m,解得B=,由于v、m、q相等,则得==,选项C正确。

2、如图2所示，一个人沿着一个圆形轨道运动，由A点开始运动，经过半个圆周到达B点，下列说法正确的是( )

图2

A．人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向

B．人从A到B的平均速度方向由A指向B

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C．人在B点的瞬时速度方向由A指向B

D．人所经过的位移大小为圆周长的一半

【答案】B

【解析】人从A到B的位移方向由A指向B，故平均速度方向由A指向B，故选项A错误，B正确；瞬时速度沿轨迹的切线方向，故人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向，故选项C错误；人经过的位移大小为A、B间的直线长度，故为直径长度，选项D错误．

3、A、B为两等量异号点电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将另两个

等量异号的检验电荷a、b用绝缘细杆连接后,从离A、B无穷远处沿中垂线平移到A、B的连线上,平移过程中两检验电荷始终关于中垂线对称。若规定离A、B 无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是( )

A.在A、B连线上a所处的位置的电势φ

<0

a

=0

B.a、b整体在A、B连线处具有的电势能E

p

C.整个移动过程中,静电力对a做正功

D.整个移动过程中,静电力对b做负功

【解析】选D。平移过程中,a或者b处于等量异种点电荷的电场中,根据等量异种点电荷产生的电场的电场线的分布特点,a和b受到的电场力的方向均有沿水平方向向右的分量,所以平移过程中,电场力对它们都做负功,它们的电势能都要增加,在A、B连线上,E p>0,选项D正确,B、C错误。等量异种点电荷的中垂线上电势为零,而AB连线上,电场强度方向由A指向B,所以φA>0,选项A错误。

4、一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s 内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是()

A.20 m

B.24 m

C.25 m

D.75 m

【答案】C

【解析】由Δx＝9 m－7 m＝2 m可知，汽车在第3 s、第4 s、第5 s内的位移分别为5 m、3 m、1 m，汽车在第5 s末的速度为零，故刹车后6 s内的位移等于前5 s内的位移，大小为9 m＋7 m＋5 m＋3 m＋1 m＝25 m，故C正确.

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5、一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道,小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R,圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍,小球的质量为m,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过A处时对轨道的压力为( )

A.2mg

B.3mg

C.4mg

D.5mg

【解析】选C。小球恰好能通过轨道2的最高点B时,有mg=,小球在轨道1

上经过A处时,有F+mg=,根据动能定理,有1.6mgR=m -m,解得F=4mg,C 项正确。

6、(多选)如图7所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受的摩擦力F f a≠0，b所受的摩擦力F f b＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间()

图7

A.F f a大小不变

B.F f a方向改变

C.F f b仍然为零

D.F f b方向向右

【答案】AD

【解析】剪断右侧细绳瞬间，b木块仍受弹簧向左的拉力，故此时F f b不等于零，其方向水平向右，与弹簧拉力方向相反.a木块在剪断细绳瞬间与剪断前受力情况没有发生变化，故

F f a的大小、方向均没有变化.选项A、D正确.

7、(多选)(2019·江苏高考)如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此下降过程中( )

A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于mg

B.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于mg

C.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下

D.弹簧的弹性势能最大值为mgL

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【解析】选A 、B 。A 下落过程,先加速后减速,当A 速度最大时,加速度为0,ABC 整体受力平衡,B 受到地面的支持力等于mg,B 项正确;A 的动能达到最大前,做加速度减小的加速运动,加速度方向竖直向下,处于失重状态,对ABC 整体分析可知,B 受到地面的支持力小于mg,A 项正确;A 末段减速向下,直至最低处其速度为0,弹簧形变最大,弹性势能最大,A 的加速度竖直向上,C 项错误;对整个系统由机

械能守恒:E p =mgLsin60°-mgLsin30°=

mgL,D 项错误。

8、如图7所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时，

物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )

图7

A.－1

B.2－

C.23－21

D.1－23

【答案】B

9、(2019·成都一模)如图所示,ABCD 是固定在地面上,由同种金属细杆制成的正

方形框架,框架任意两条边的连接处平滑,A 、B 、C 、D 四点在同一竖直面内,BC 、CD 边与水平面的夹角分别为α、β(α>β),让套在金属杆上的小环从A 点无初速度释放。若小环从A 经B 滑到C 点,摩擦力对小环做功为W 1,重力的冲量为I 1,若小环从A 经D 滑到C 点,摩擦力对小环做功为W 2,重力的冲量为I 2。则 ( ) A.W 1>W 2 B.W 1=W 2 C.I 1>I 2

D.I 1=I 2

【解析】选B 、C 。设正方形的边长为l ,经AB 段和CD 段摩擦力做负功,大小为μmg l cos β,经BC 段和AD 段摩擦力做负功,大小为μmg l cos α,W 1=W 2,选项A 错误、B 正确;小环从A 经B 滑到C 点和从A 经D 滑到C 点过程中路程相等,到达C 点时速度大小相等。设AB 段加速度为a 1,a 1=gsin β-μgcos β,AD 段加速度为a 2,a 2=gsin α-μgcos α,则a 1

,D 点的速度v D =

,v D >v B ,所以AD 段

的平均速度大于AB段的平均速度,CD段的平均速度大于BC段的平均速度,小环从A经B滑到C点所用时间大于从A经D滑到C点所用的时间,根据I=mgt,I1>I2,选项C正确、D错误。

10、如图4所示为杂技“顶竿”表演，一个站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑，求竿对“底人”的压力大小.(空气阻力不计)

图4

【答案】(M＋m)g－ma

二、非选择题

如图所示,在竖直面内有一个光滑曲面,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆弧形轨道的最底端相切,并平滑连接。A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从曲面上的某一高度P点处由静止滑下,当两滑块刚滑入圆弧形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆弧形轨道运动恰能通过圆弧形轨道的最高点,后面的滑块B恰能返回到P点。已知圆弧形轨道的半径

R=0.72m,滑块A的质量m

A =0.4kg,滑块B的质量m

B

=0.1kg,重力加速度g取10m/s2,

空气阻力可忽略不计。求:

(1)滑块A运动到圆弧形轨道最高点时速度的大小。

(2)两滑块开始下滑时距圆弧形轨道底端的高度h。

(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。

【解析】(1)设滑块A恰能通过圆弧形轨道最高点时的速度大小为v2,根据牛顿第二定律有

m A g=m A,解得v2=m/s。

(2)设滑块A在圆弧形轨道最低点被弹开时的速度大小为v1,对滑块A从圆弧形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律,有m A=m A g·2R+m A,解得:v1=6m/s,设滑块A和B运动到圆弧形轨道最低点时速度大小为v0,对滑块

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A和B下滑到圆弧形轨道最低点的过程,根据动能定理,有

(m A+m B)gh= (m A+m B ),

同理滑块B在圆弧形轨道最低点被弹开时的速度大小也为v0,弹簧将两滑块弹开的过程,A、B两滑块所组成的系统水平方向动量守恒,

(m A+m B)v0=m A v1-m B v0

解得:h=0.8 m

(3)设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为E p,对弹开两滑块的过程,根据机械能守恒定律,有(m A+m B )+E p=m A+m B

解得:E p=4J

答案:(1)m/s (2)0.8m (3)4J

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