人教版物理2019年高考一轮选练编题(1)
李仕才
一、选择题
1、如图,在水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为3Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点,OABC恰构成一棱长为L的正四面体.已知静电力常量为k,重力加速度为g.为使小球能静止在O点,则关于小球所受电场力的合力方向和所带的电荷量,下列说法中正确的是( AD )
A.所受电场力的合力方向竖直向上 B.所受电场力的合力方向竖直向下
C.电荷量为
D.电荷量为
解析: 对小球受力分析可知,重力与库仑力平衡,所以小球受到三个库仑力的合力的方向与重力方向相反,选项A正确,B错误;将A,B,C处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向,设α是A,B,C处正点电荷施加的库仑力方向与竖直方向的夹角,根据平衡条件
在竖直方向上得3Fcos α=mg,又由库仑定律得F=,再由图可知,∠CAO′=30°,
则AO′=正确.
,OO′=L,所以得cos α=,联立以上各式解得q=,选项C错误,D
2、如图,两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b,悬挂于O点.现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在a球上的力大小为F1、作用在b球上的力大小为F2,则此装置平衡时,出现了如图右所示的状态,b球刚好位于O点的正下方.则F1与F2的大小关系
1
应为( )
A.F1=4F2 C.3F1=4F2
B.F1=3F2 D.3F1=7F2
解析:选D.设Oa绳、ab绳和竖直方向的夹角为α.以两个小球组成的整体为研究对象,根据平衡条件可知,
F1-F2=TOasin α;TOacos α=4mg; 对小球b;Tabcos α=3mg;F2=Tabsin α
TOa4F1-F2TOa
由此可得:=;=,解得3F1=7F2;故选D.
Tab3F2Tab
3、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为x,动能变为原来的4倍。该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】动能变为原来的4倍,则物体的速度变为原来的2倍,即v=2v0,由x=(v0+
v)t和a=得a=,故C对。
4、(多选)正在粗糙水平面上滑动的物块,从t1时刻到t2时刻受到恒定的水平推力F的作用,在这段时间内物块做直线运动,已知物块在t1时刻的速度与t2时刻的速度大小相等,则在此过程中( )
A.物块可能做匀速直线运动 B.物块的位移可能为零 C.合外力对物块做功一定为零 D.F一定对物块做正功
解析:选ACD.物块做直线运动,合外力与速度共线,由于初、末速度相等,则物块可能做匀速直线运动,也可能做匀变速直线运动,A正确.当物块做匀变速直线运动时,其速度应先减小为零,然后反向增大,则力F与初速度方向相反,由牛顿第二定律可知,减速时加速F+fF-f22
度大小a1=,反向加速时加速度大小a2=,结合速度位移关系式v-v0=2ax分析
mm可知,减速时位移大小小于反向加速时位移大小,则B错误.因初、末速度相等,则合外力
2
做功为零,由动能定理有WF+Wf=0,因摩擦力做负功,则推力F一定对物块做正功,C、D正确.
5、氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b,则( C )
A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B.大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时能够辐射出6种频率的光子 C.a光子能量比b光子的能量大
D.氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
解析:因为γ射线是氢原子核变化时辐射的能量,因此不会辐射γ射线,故A错误.大量的氢原子从n=4的能级向基态跃迁时,会释放6种光子,那么从n=4的能级向n=2的能级跃迁时释放的种类小于6种,故B错误.从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量,则a光的频率大于b光的频率,则a光子能量比b光子的能量大,故C正确.氢原子在n=2能级时,吸收的能量需大于等于3.4 eV,才能发生电离,故D 错误.
6、(2018浙江省嘉兴市第一中学期末)如图,某带负电荷的小球沿电场中一竖直电场线从A运动到B。E表示电场强度,φ 表示小球的电势,Ep表示小球的电势能,Ek 表示小球的动能,则下列说法正确的是
A. 小球从A点到B点一定是匀加速度运动 B. EA一定大于EB ,φA一定大于φB C. 小球电势能EpA大于EpB,动能EkA小于EkB D. 小球在A点的机械能大于在B点的机械能 【答案】D
3
7、如图所示,a、b、c、d、O五点均在匀强电场中,它们刚好是一个半径为R=0.2 m的圆的四个等分点和圆心O,b、c、d三点的电势如图所示。已知电场线与圆所在平面平行,关于电场强度的大小和方向,下列说法正确的是( )
A.电场强度的方向由O指向b点 B.电场强度的方向由O指向d点 C.电场强度的大小为10 V/m D.电场强度的大小为105 V/m 【答案】D
【解析】由匀强电场中平行线上等间距点间的电势差相等可得,O点的电势为6 V,O、d连线的中点e处的电势为8 V,连接c、e,过O作ce的垂线交ce于f,则ce为等势线,电场线垂直于ce向下,即电场强度的方向由f指向O点,
连接c、O,计算得Of长为5UR,O、f间的电势差为2 V,则电场强度E==105 V/m,5d选项D正确。
8、消防车的高压水龙头竖直向上喷水,喷出的水可上升到距离管口40m的最大高度:当高压水龙头固定在高为3m的消防车上,仍以同样大小的速度将水斜向上喷出,可以使水流以
的水平速度射入某楼层的窗户,不计空气阻力,面的高度约为( ) A. 35m
,则该楼层的窗户距离地
4
B. 38m C. 40m D. 44m
【来源】【全国百强校】辽宁省庄河市高级中学2018届高三第五次模拟考试理科综合物理试题
【答案】 B
【解析】由公式 v=2gx得为由
得
; 水在竖直方向上升的高度为
2
;当水龙头在消防车上时,竖直方向的速度
;楼层高度为H=h+h′=35m+3m=38m,故选B。
二、非选择题
1、如图所示,足够长的固定木板的倾角为37°,劲度系数为k=36 N/m的轻质弹簧的一端固定在木板上的P点,图中AP间距等于弹簧的自然长度.现将质量m=1 kg的可视为质点的物块放在木板上,在外力作用下将弹簧压缩到某一位置B点后释放.已知木板PA段光滑,AQ段3
粗糙,物块与木板间的动摩擦因数μ=,物块在B点释放后向上运动,第一次到达A点时速
2度大小为v0=33 m/s,取重力加速度g=10 m/s.
2
(1)求物块第一次向下运动到A点时的速度大小v1;
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(2)已知弹簧的弹性势能表达式为Ep=kx(其中x为弹簧的形变量),求物块第一次向下运动
2过程中的最大速度值v;
(3)请说出物块最终的运动状态,并求出物块在A点上方运动的总路程s.
解析:运用动能定理,对物块在AQ段上滑和下滑过程分别列式,即可求解v1;物块第一次向下运动过程中合力为零时速度最大,由胡克定律和平衡条件求出速度最大时弹簧的压缩量,再由系统的机械能守恒求最大速度v;根据能量守恒或动能定理可求出总路程. 设物块从A点向上滑行的最大距离为s.根据动能定理, 12上滑过程有:-mgssin 37°-μmgscos 37°=0-mv0
2
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