2018年高考物理三輪助力選練題（14）及解析

2018年高考物理三輪助力選練題（14）及解析一、選擇題1.(2017·全國(guó)Ⅱ卷,14)如圖,一光滑大圓環(huán)固定在桌面上,環(huán)面位于豎直平面內(nèi),在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán),小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑,在小環(huán)下滑的過(guò)程中,大圓環(huán)對(duì)它的作用力(A)A.一直不做功 B.一直做正功C.始終指向大圓環(huán)圓心 D.始終背離大圓環(huán)圓心解析:大圓環(huán)光滑,對(duì)小環(huán)只有彈力FN,彈力始終沿徑向,與速度垂直,不做功,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;小環(huán)位于圓心上方某處時(shí),FN沿半徑向外,小環(huán)位于圓心以下某處時(shí),FN沿半徑向里,選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤.2．物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)．通過(guò)力和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力F、物體速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示．取g＝10m/s2，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．物體的質(zhì)量m＝0.5kgB．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40C．第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W＝2JD．前2s內(nèi)推力F做功的平均功率eq\x\to(P)＝3W解析：選D.綜合甲、乙兩個(gè)圖象信息，在1～2s，推力F2＝3N，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a＝2m/s2，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得，F(xiàn)2－μmg＝ma；在2～3s，推力F3＝2N，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知，μmg＝F3；聯(lián)立解得物體的質(zhì)量m＝0.5kg，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.40，選項(xiàng)A、B正確．由速度—時(shí)間圖象所圍的面積表示位移可得，第2s內(nèi)物體位移x＝1m，克服摩擦力做的功Wf＝μmgx＝2J，選項(xiàng)C正確．第1s內(nèi)，由于物體靜止，推力不做功；第2s內(nèi)，推力做功W＝F2x＝3J，前2s內(nèi)推力F做功為W′＝3J，前2s內(nèi)推力F做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W′,t)＝eq\f(3,2)W＝1.5W，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3.如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同，下列說(shuō)法正確的有()A．三條繩中的張力都相等B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C．繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力【答案】BC4．(2017·三湘名校聯(lián)盟三模)(多選)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以初動(dòng)能Ek0從地面豎直向上拋出，已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到恒定阻力f＝kmg作用(k為常數(shù)且滿足0＜k＜1)．圖中兩條圖線分別表示小球在上升過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能與其上升高度之間的關(guān)系(以地面為零勢(shì)能面)，h0表示上升的最大高度．則由圖可知，下列結(jié)論正確的是()A．E1是最大勢(shì)能，且E1＝eq\f(Ek0,k＋2)B．上升的最大高度h0＝eq\f(Ek0,k＋1mg)C．落地時(shí)的動(dòng)能Ek＝eq\f(kEk0,k＋1)D．在h1處，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相等，且h1＝eq\f(Ek0,k＋2mg)解析：選BD.因小球上升的最大高度為h0，由圖可知其最大勢(shì)能E1＝eq\f(Ek0,k＋1)，又E1＝mgh0，得h0＝eq\f(Ek0,k＋1mg)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確．由圖可知，小球上升過(guò)程中阻力做功為Ek0－eq\f(Ek0,k＋1)，因小球所受阻力恒定，且上升和下落高度相等，則小球下落過(guò)程中阻力做功為Ek0－eq\f(Ek0,k＋1)，則小球落地時(shí)的動(dòng)能Ek＝eq\f(Ek0,k＋1)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ek0－\f(Ek0,k＋1)))＝eq\f(1－k,k＋1)Ek0，C項(xiàng)錯(cuò)誤．在h1處，小球的動(dòng)能和勢(shì)能相等，則有Ek0－(mg＋f)h1＝mgh1，解得h1＝eq\f(Ek0,k＋2mg)，D項(xiàng)正確．5.(2017·安徽淮南模擬)如圖所示,某導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體,其長(zhǎng)、寬、高之比為a∶b∶c=5∶3∶2.在此長(zhǎng)方體的上、下、左、右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1,2,3,4.在1,2兩端加上恒定的電壓U,通過(guò)導(dǎo)體的電流為I1;在3,4兩端加上恒定的電壓U,通過(guò)導(dǎo)體的電流為I2,則I1∶I2為(C)A.9∶25 B.25∶9 C.25∶4 D.4∶25解析:在1,2兩端加電壓U時(shí),R12=ρ,I1==;在3,4兩端加電壓U時(shí),R34=ρ,I2==.則I1∶I2=a2∶c2=25∶4.6．(2017·龍巖模擬)1995年科學(xué)家“制成”了反氫原子，它是由一個(gè)反質(zhì)子和一個(gè)圍繞它運(yùn)動(dòng)的正電子組成．反質(zhì)子和質(zhì)子有相同的質(zhì)量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，氫原子能級(jí)如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是()A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B．基態(tài)反氫原子的電離能是13.6eVC．基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷D．在反氫原子譜線中，從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)解析：選B.反氫原子和氫原子有相同的能級(jí)分布，所以反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯(cuò)誤；處于基態(tài)的氫原子的電離能是13.6eV，具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氫原子電離，故B正確；基態(tài)的反氫原子吸收11eV光子，能量為－13.6eV＋11eV＝－2.6eV，不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收，故C錯(cuò)誤；在反氫原子譜線中，從n＝2能級(jí)躍遷到基態(tài)輻射光子能量很大，頻率很大，波長(zhǎng)很小，故D錯(cuò)誤．二、非選擇題(2017·山東日照市高三校際聯(lián)合考試第三次模擬)如圖所示，粗糙的斜面與光滑的水平面通過(guò)半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接．已知斜面的傾角α＝45°，A、B、C是質(zhì)量均為m＝1kg的小滑塊(均可視為質(zhì)點(diǎn))，B和C用輕質(zhì)彈簧連在一起．開(kāi)始時(shí)，滑塊B、C和彈簧均靜止在水平面上．當(dāng)滑塊A置于斜面上且受到大小F＝5eq\r(2)N、方向垂直斜面向下的恒力作用時(shí)，恰能沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)撤去F，讓滑塊A從斜面上距斜面底端L＝10eq\r(2)m處由靜止下滑．取g＝10m/s2.(1)求滑塊A到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小v1；(2)滑塊A與C發(fā)生碰撞并粘在一起，碰撞時(shí)間極短．求此后三滑塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用的過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)滑塊A勻速下滑時(shí)，由平衡條件可知：mgsin45°＝μFNFN＝mgcos45°＋F解得：μ＝eq\f(mgsin45°,mgcos45°＋F)＝0.5撤去F后，滑塊A勻速下滑，由動(dòng)能定理可知：(mgsin45°－μmgcos45°)L＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)解得v1＝10m/s(2)滑塊A與C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mv1＝(m＋m)v2三滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)在相互作用過(guò)程中動(dòng)量守恒，當(dāng)它們速度相