份高三百题精练2物理试题含答案.docx
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份高三百题精练2物理试题含答案
2016年3月份百题精练
(2)
物理试题
(一)
1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。
关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是()
A.亚里士多德根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因
B.牛顿发现了万有引力定律,并设计了扭秤测量出了引力常量
C.库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D.法拉第通过实验研究发现通电导线能产生磁场
2.图象法可以形象直观地描述物体的运动情况.对于下面两质点运动的位移-时间图象和速度-时间图象,分析结果正确的是( )
A. 由图
(1)可知,质点做曲线运动,且速度逐渐增大
B. 由图
(1)可知,质点在前10s内的平均速度大小为4m/s
C. 由图
(2)可知,质点在第4s内加速度的方向与物体运动的方向相反
D. 由图
(2)可知,质点在运动过程中,加速度的最大值为15m/s2
3.如图甲所示,质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2,则()
A.物体先做加速运动,推力撤去才开始做减速运动
B.物体在水平面上运动的最大位移是10m
C.物体运动的最大速度为20m/s
D.物体在运动中的加速度先变小后不变
6
图(a)
4.如图所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接,正好组成一个菱形,
ABC=60°,整个系统保持静止状态。
已知D物块所受的摩擦力大小为F,则A物块所受的摩擦力大小为()
A.
FB.FC.
FD.2F
5.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N,由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为()
A.0.5B.1C.2D.4
6.回旋加速器是获得高能量带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,关于回旋加速器的下列说法中正确的是()
A、加速电压越大,带电粒子从D形盒射出时的动能越大
B、带电粒子从D形盒射出时动能与磁场的强弱无关
C、交变电场的周期应为带电粒子做圆周运动周期的二倍
D、用同一回旋加速器分别加速不同的带电粒子,一般要调节交变电场的频率
7.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传
感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取
g=10m/s2.则( )
A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C.第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J
D.前2s内推力F做功的平均功率
=1.5W
8.如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为5:
1,原线圈输入如图乙所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,R0为定值电阻,R为半导体热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小),下列说法中正确的是()
A.图乙中电压的有效值为110
V
B.电压表的示数为44V
C.R处出现火警时,电流表示数增大
D.R处出现火警时,电阻R0消耗的电功率增大
9.如图所示,虚线表示某电场中的三个等势面,相邻面间的电势差相等.一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场,运动轨迹与三个等势面分别交于a、b、c三点,则:
()
A.a点的电势比b点的电势高
B.粒子在c点的加速度为零
C.粒子从a到时c电势能不断增加
D.粒子从a到b克服电场力做功大于从b到c克服电场力做功
10.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。
将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。
除电阻R外其余电阻不计。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。
则()
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时.所受的安培力大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量
(二)
一、选择题(12小题,每小题4分,共计48分。
)
1.一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯向上加速,如图所示,则()
A.踏板对人做的功等于人的机械能增加量
B.人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小
C.人只受重力和踏板的支持力的作用
D.人所受合力做的功等于人的动能的增加量
2.如图所示,物体A、B的质量都为m.现用手托着物体A使弹簧处于原长,细绳刚好竖直伸直,A与地面的距离为h,物体B静止在地面上.放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,设物体A落地后不反弹.则下列说法中正确的是()
A.A落地时,弹簧的弹性势能等于mgh﹣
mv2
B.弹簧的劲度系数为
C.与地面即将接触时A的加速度大小为g,方向竖直向上
D.物体A落地后B能上升到的最大高度为h
3.一质最m=3kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v﹣t图象如图所示.取g=10m/s2,则()
A.在0﹣6s内,合力的平均功率为16W
B.在6s﹣10s内,合力对物体做功为96J
C.物体所受的水平推力F=9N
D.在t=8s时,质点的加速度为lm/s2
4.如图所示,一个质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧为原长)是H,则物体重力势能增加了()
A.MgHB.MgH+
C.MgH﹣
D.MgH﹣
5.水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动,所受阻力恒定,经过时间t,汽车的速度刚好达到最大,在t时间内()
A.汽车做匀加速直线运动
B.汽车加速度越来越大
C.汽车克服阻力做的功等于Pt
D.汽车克服阻力做的功小于Pt
6.塔吊吊起货物沿竖直方向匀速上升过程中,钢丝绳对货物的拉力及其功率变化说法正确的是()
A.拉力增大,功率不变B.拉力不变,功率变大
C.拉力减小,功率变大D.拉力不变,功率不变
7.溜溜球是一种流行的健身玩具,具有很浓的趣味性,备受学生的欢迎.溜溜球类似”滚摆”,对称的左右两轮通过固定轴连接(两轮均用透明塑料制成),轴上套一个可以自由转动的圆筒,圆筒上系一条长约1m的棉线,玩时手掌向下,用力向正下方掷出溜溜球,当滚到最低处时,轻抖手腕,向上拉一下绳线,溜溜球将返回到你的手上,如图所示.溜溜球在运动过程中()
A.一边转动一边向下运动,由于重力做功,溜溜球越转越快,动能不断增大,溜溜球的势能转化为动能
B.在溜溜球上下运动中,由于发生动能和势能的相互转化,因此机械能守恒
C.在溜溜球上下运动中,由于空气阻力和绳子与固定轴之间摩擦力的作用,会损失一部分机械能
D.在溜溜球转到最低点绳子要开始向上缠绕时,轻抖手腕,向上拉一下绳子,给溜溜球提供能量
8.如图中所示虚线表示等势面,相邻等势面间的电势差相等,有一带正电的小球在电场中运动,实线表示该小球的运动轨迹.小球在a点的动能等于20eV,b点的动能等于2eV.若取c点为零电势点,则当这个带电小球的电势能等于6eV时(不计重力和空气阻力),它的动能等于()
A.16eVB.8eVC.6eVD.4eV
9.如图,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为l1,bc边长为l2,线框质量为m、电阻为R,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于斜面向上,ef为磁场的边界,且ef∥MN.线框在恒力F作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行,F沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是
A.线框进入磁场前的加速度为
B.线框进入磁场时的速度为
C.线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流
D.线框进入磁场的过程中产生的热量为(F−mgsinθ)l1
10.如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L。
现有一边长为
的正方形线框abcd,在外力作用下,保持ac垂直磁场边缘,并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域,若以逆时针方向为电流正方向,下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是()
11.用均匀导线做成的单匝正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图示,当磁场以20T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点电势差是:
( )
A.Uab=0.2VB.Uab=-0.2VC.Uab=0.4VD.Uab=-0.4V
12.如图,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路,虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。
回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。
从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是()
A.感应电流方向不变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav
D.感应电动势平均值
参考答案
(一)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
B
A
C
D
CD
ACD
AC
AC
(二)
1.AD
【解析】
试题分析:
自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向,根据牛顿第二定律即可求解.除重力以外的力对物体做的功,等于物体机械能的变化量,而合外力对人做的功等于人动能的增加量.
解:
A、除重力以外的力对物体做的功,等于物体机械能的变化量,所以踏板对人做的功等于人的机械能增加量,故A正确;
B、人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:
ax=acosθ,方向水平向右;ay=asinθ,方向竖直向上,
水平方向受静摩擦力作用,f=ma=macosθ,水平向右,竖直方向受重力和支持力,FN﹣mg=masinθ,所以FN>mg,故BC错误;
D、由动能定理可知,人所受合力做的功等于人的动能的增加量,故D正确;
故选:
AD.
【点评】解决本题时可以把加速度进行分解,结合牛顿第二定律求解,难度适中.同时学会由运动去受力分析,并掌握功与能的关系.注意重力做功必导致重力势能变化;除重力之外的力做功,必导致系统机械能变化;合力做功必导致动能变化.
2.AB
【解析】
试题分析:
由题,物体B对地面恰好无压力时,物体A下落高度为h,则知此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力mg,弹簧伸长的长度为h,由胡克定律F=kx求解弹簧的劲度系数.A与弹簧组成的系统机械能守恒,可求解求得弹簧的弹性势能.此时物体B的速度为零.根据牛顿第二定律求出A的加速度.
解:
A、A与弹簧组成的系统机械能守恒,则有:
mgh=
+Ep,则弹簧的弹性势能:
Ep=mgh﹣
.故A正确;
B、由题可知,此时弹簧所受的拉力大小等于B的重力,即F=mg,弹簧伸长的长度为x=h,由F=kx得,k=
,故B正确;
C、根据牛顿第二定律对A有:
F﹣mg=ma,得a=0,故C错误;
D、物体A落地后B能上升到的最大高度小于h.故D错误.
故选:
AB
【点评】本题是含有弹簧的问题,运用胡克定律、机械能守恒和牛顿第二定律进行研究,关键要抓住物体B对地面恰好无压力,确定出弹簧的弹力.
3.C
【解析】
试题分析:
根据速度﹣时间图象可知:
0﹣6s内有水平推力F的作用,物体做匀加速直线运动;6s﹣10s内,撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动,可根据图象分别求出加速度和位移,再根据匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解力.在v﹣t图象中与时间轴所围面积即为物体运动位移,由P=
求的功率
解:
A、在外力作用下的加速度为
撤去外力后的加速度为
撤去外力后f=ma2=3×(﹣2)N=﹣6N
施加的外力为F+f=ma1
F=﹣f+ma1=﹣(﹣6)+3×1N=9N
0﹣6s内的位移为x=
=30m
故合力平均功率为
,故AD错误,C正确;
B、在6s﹣10s内,位移为x
合力做功为W=fx′=﹣6×16J=﹣96J,故B错误;
故选:
C
【点评】本题是速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解,再根据P=
求的功率.属于中档题.
4.C
【解析】
试题分析:
知道手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动,可以看成物体是处于平衡状态.
根据胡克定律求出弹簧的形变量,再求出物体上升的高度.
解:
手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动,可以看成物体是处于平衡状态.
根据胡克定律得:
弹簧的伸长量△x=
在这一过程中,P点的位移是h.
所以物体上升的高度为H﹣
所以物体重力势能的增加量为
故选C.
【点评】能够通过问题情境分析找出一些条件,分清P点的位移和物体的位移关系.
5.D
【解析】
试题分析:
根据汽车的受力,结合P=Fv,抓住功率不变,判断牵引力的变化.结合物体的受力,通过牛顿第二定律判断加速度的变化,根据W=Pt求解牵引力做功的大小,从而判断阻力做功.
解:
A、根据P=Fv知,因为速度增大,则牵引力减小,根据牛顿第二定律得:
a=
知,加速度减小,做加速度减小的加速运动.故AB错误.
C、因为功率不变,则牵引力做功W=Pt,通过动能定理知,牵引力与阻力的合力功等于动能的变化量,阻力做功小于Pt,故D正确,C错误.
故选:
D.
【点评】解决本题的关键会根据物体的受力判断物体的运动规律,汽车以恒定功率启动,先做加速度逐渐减小的加速运动,加速度减小到零后,做匀速直线运动.
6.D
【解析】
试题分析:
根据货物做匀速上升得出拉力的大小,根据P=Fv判断拉力功率的变化.
解:
因为货物做匀速上升,知F=mg,则拉力不变,根据P=Fv知,拉力功率不变.故D正确,A、B、C错误.
故选:
D.
【点评】本题考查了功率公式的基本运用,知道P=Fv,结合F和v的变化判断功率的变化.
7.ACD
【解析】
试题分析:
溜溜球上下运动中,动能和势能不断的转化,由于摩擦,机械能会损耗,故人要通过做功补充机械能.
解:
A、溜溜球一边转动一边向下运动,由于重力做功,溜溜球越转越快,动能不断增大,溜溜球的势能一部分转化为动能,一部分通过克服摩擦转化为内能,故A正确;
B、C、溜溜球上下运动中,由于摩擦,机械能会损耗,故B错误,C正确;
D、在溜溜球转到最低点绳子要开始向上缠绕时,轻抖手腕,向上拉一下绳子,给溜溜球提供能量,保证其能够返回最高点,故D正确;
故选:
ACD.
【点评】本题关键是明确溜溜球运动过程的受力情况和能量转化情况,明确功能关系,基础题目.
8.B
【解析】
试题分析:
解决本题需掌握:
小球只受电场力时,小球的动能和电势能之和保持不变;正确判断小球在电场中所受电场力方向以及电场力做功情况.
解:
小球自a点运动到b时,电场力做负功:
Wab=2eV﹣20eV=﹣18eV①
由于相邻两等势面的电势差相等,故电势差的大小关系有:
Uab=1.5Ubc②
从b到c电场力做正功,根据动能定理有:
Wbc=Ekc﹣Ekb③
联立①②③可得Ekc=14eV.
由于只有电场力做功,电势能和动能和保持不变,故在c点:
E=Ep+Ek=14eV
即电势能和动能之和为8eV,因此当电势能等于6eV时动能为8eV,
故选B.
【点评】学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和电势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.
9.ABC
【解析】
试题分析:
线框进入磁场前,对整体,根据牛顿第二定律得:
F-mgsinθ=ma,线框的加速度为
.故A正确.设线框匀速运动的速度大小为v,则线框受力平衡,
,而
,解得
,选项B正确;根据右手定律可知,线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流,选项C正确;由能量关系,线框进入磁场的过程中产生的热量为力F做的功与线圈重力势能增量的差值,即Fl2−mgl2sinθ,选项D错误;故选ABC.
考点:
牛顿定律、法拉第电磁感应定律及能量守恒定律.
10.C
【解析】
试题分析:
线框进磁场过程,磁通量在增大,根据楞次定律,感应电流产生反向的磁场,所以感应电流为逆时针方向,即正方向。
线框切割磁感线的有效长度为磁场中的部分线框首尾连接的线段,即在
段,有效切割长度是线框与磁场做边界的重合部分长度,此阶段,有效切割长度逐渐变长,感应电动势和感应电流逐渐增大,
时,有效切割长度达到最大即bd边长L,此时感应电动势达到最大,在
段,有效长度逐渐减小,感应电动势和感应电流逐渐减小,选项AD错。
,线框横跨两个磁场,同时切割两个磁场,产生的感应电动势和感应电流是
的2倍,
时感应电流达到负向最大,是
时的二倍,选项B错。
电流变化趋势与
相同,只是大小为二倍关系,
出磁场过程与进磁场的
变化趋势相同,对照选项C对。
考点:
电磁感应
11.B
【解析】
试题分析:
由题得,磁感应强度的变化率为
=20T/s,由法拉第电磁感应定律得,E=
=
S=20×
×0.22V=0.4V,由楞次定律判断得,线框中感应电流方向沿逆时针方向,b相当于电源的正极,a相当于电源的负极,则a的电势低于b的电势,根据欧姆定律得Uab=-
E=-0.2V.
考点:
本题考查法拉第电磁感应定律。
12.ACD
【解析】
试题分析:
在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,磁场方向向里,根据楞次定律可知感应电流的方向始终为逆时针方向,保持不变,故A正确;由于CD段导线与磁场垂直同,必定受到安培力作用,根据左手定则判断得知,CD段受安培力向下,故B错误;当切割有效长度最大时,由图可知最大长度为半径a,故感应电动势最大值E=Bav,故C正确;由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值
,故D正确.
考点:
本题考查法拉第电磁感应定律、安培力及楞次定律。
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