高考物理一轮复习精讲精析(63)

高考物理一轮复习冲精讲精析力电综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．某理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈ab间所接电源电压按图所示规律变化，副线圈接有负载电阻，电流表的示数为5.5A，则下列判断正确的是()A．副线圈两端输出的电压为362VB．原线圈中的电流为0.9AC．变压器的输入、输出功率之比为D．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝2202sin100t(V)[答案]B[解析]原线圈电压有效值U1＝22022＝220V，副线圈两端输出电压U2＝955U1＝36V，A错误．原线圈中电流I1＝955×5.5＝0.9A，B正确．理想变压器输入、输出功率相等，C错误．由图可知Um＝2202V，ω＝2πT＝100π，代入u＝Umsinωt得u＝2202sin100πt(V)，D错误．2．在2008年北京奥运会上，比利时选手埃勒博第一跳轻松跃过2.05米的横杆，凭借这一成绩获得北京奥运会女子跳高冠军，假设埃勒博体重为m＝50kg.忽略空气阻力，g取10m/s2.则下列说法正确的是()A．埃勒博下降过程处于失重状态B．埃勒博起跳以后在上升过程处于超重状态C．埃勒博起跳时地面对她的支持力大于她的重力D．起跳过程地面对埃勒博至少做了1025J的功[答案]AC[解析]埃勒博上升和下降过程中其加速度为g，处于完全失重状态，所以A正确B错误．而当埃勒博起跳时，她具有向上的加速度，处于超重状态，所以C正确．由做功的定义可知做功不但要有力，还得使物体在力的作用下移动一段距离，从而可知D是错误的．3．如图所示，a、c、b为同一条电场线上的三点，c为ab中点，a、b电势分别为φa＝5V，φb＝3V，则()A．c点的电势一定为4VB．a点的场强一定比b点的场强大C．a点的场强与b点的场强一定相等D．正电荷从c点运动到b点电势能一定减少[答案]D[解析]由图中无法判断出各处场强的大小，B、C错误．只有当电场为匀强电场时c点电势φc＝4V，本题无法判断出电场是何种形式的，A错误．沿着电场线方向电势是降低的，因为φaφb，所以电场线方向由a指向b，从而可知φcφb，由公式W＝qU可知，正电荷从c点运动至b点电场力做正功，电势能减少，D正确．4．在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A．他的动能减少了FhB．他的重力势能增加了mghC．他的机械能减少了(F－mg)hD．他的机械能减少了Fh[答案]D[解析]由能量守恒可知，运动员进入水中后机械能减少了Fh，所以D正确A、B、C错误．5．2009年2月11日，一颗美国商业卫星与一颗俄罗斯废弃的军用通信卫星在俄罗斯的西伯利亚北部上空790km处发生碰撞，两颗卫星的质量分别为450kg和560kg，若近似认为这两颗卫星的轨道为匀速圆周运动轨道，且相撞前两颗卫星都在各自预定的轨道上运行，则关于这两颗卫星的描述正确的是()A．这两颗卫星均为地球同步卫星B．这两颗卫星的运行速度均大于7.9km/sC．这两颗卫星的运行周期是相同的D．这两颗卫星的向心加速度的大小是相同的[答案]CD[解析]地球同步卫星在赤道上空和地球同步转动，与地面相对静止，所以同步卫星不可能相撞，A错；由万有引力提供向心力可得卫星的运行速度v＝GMR＋h，由于R＋hR，所以v7.9km/s，B错；由于卫星高度相同，线速度v相同，T＝2π(R＋h)v也相同，C对；向心加速度a＝v2R＋h＝GM(R＋h)2，可得a相同，D对．6．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是()A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C．电流大小恒定，方向由c到dD．电流大小恒定，方向由d到c[答案]B[解析]由楞次定律可知，当ab向左滑动时，回路所包围面积增大，即ab的运动状态趋向于使所包围磁通量增大的方向运动，则a、b内的磁感应强度一定在减小，则cd中电流一定在减小，不论电流是什么方向．B对，A、C、D错．7．如图所示，固定的光滑斜面上，重力为G的物体在一水平推力F作用下处于静止状态，若斜面的倾角为θ，则()A．F＝GcotθB．F＝GtanθC．物体对斜面的压力FN＝GcosθD．物体对斜面的压力FN＝Gcosθ[答案]BD[解析]由题知物体在水平方向和竖直方向上合力为0，建立如图所示的正交坐标系进行受力分析可得FNcosθ＝G和FNsinθ＝F，变形得F＝Gtanθ，FN＝Gcosθ，综上可知B、D正确．8．如图所示，A、B两点分别放置电量为＋2Q和－Q的点电荷，在AB连线中垂线上有C、D两点，现将一正检验电荷，从C点沿直线移到D点，在移动过程中，下列判断正确的是()A．该电荷受到的电场力逐渐增大B．电荷具有的电势能不变C．电场力一定做正功D．该电荷具有的电势能增加[答案]AD[解析]由电场的叠加原理知＋2Q和－Q的合电场方向与CD夹角为钝角，由C到D电场强度是增强的，所以检验电荷由C到D所受力电场力逐渐增大，电场力做负功，检验电荷的电势能增加．综上可知A、D正确．9．如图(甲)所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动．当用力F使物块b竖直向上作匀加速直线运动时，在下面所给的四个图象中，能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间变化规律的是()[答案]C[解析]设物块b于t1时刻离开物块a，物块b的加速度为a1，弹簧开始时压缩量为x1，把物块a看成弹簧的一部分，则物块b匀加速直线运动位移为s＝12a1t2(0≤t≤t1)①弹簧弹力为F弹＝kx②弹簧压缩量x＝x1－s③物块b加速度a1满足a1＝F＋F弹－mbgmb(mb为物块b质量)④由①②③④式得F＝a1mb＋mbg－kx1－12a1t2(0≤t≤t1)⑤由此可知选项C图象与⑤式相符．10．在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示，靠在一起的两个质地相同，质量和大小均不同的包装箱随传送带一起上行，下列说法正确的是()A．匀速上行时b受3个力作用B．匀加速上行时b受4个力作用C．若上行过程传送带因故突然停止时，b受4个力作用D．若上行过程传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大[答案]A[解析]匀速上行时，以a、b为整体进行受力分析，有摩擦力Ff＝μ(mA＋mB)gcosα＝μmAgcosα＋μmBgcosα＝FfA＋FfB，可以判断a、b之间没有相互作用力，由受力平衡可知b受重力，传送带对b的支持力和摩擦力三个力作用，A对，B错；传送带突然停止，a与b有共同的加速度a＝(μgcosθ＋gsinθ)，加速度由摩擦力和重力提供，a与b之间依然没有相互作用，b受3个力作用，C错；传送带停止后，b最终静止在传送带上时，b受到的摩擦力与原来相同，D错．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(本大题共3小题，共18分．把答案直接填在横线上)11．(4分)如图游标卡尺的读数为________mm；螺旋测微器读数为________mm.[答案](1)20.30mm(2)6.125～6.122mm12．(6分)中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星，如图所示是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于火箭起始匀加速阶段的一组照片．已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．火箭的加速度a＝________m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v＝________m/s.[答案]842[解析]由图可知第一个图像与第二个图像相距s1＝4×402＝80(m)，第二个图像与第三个图像相距s2＝130m，由公式Δs＝aT2可知a＝s2－s1t2＝130－80(2.5)2＝8(m/s)2第2个图像对应时刻的瞬时速度v＝s1＋s22t＝130＋802×2.5＝42(m/s)13．(8分)在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示．(1)从图中可读出金属丝的直径为________mm.(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(金属丝的电阻约为20Ω)，除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；E．滑动变阻器R：最大阻值20Ω；F．开关、导线若干为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________(填A1，或A2)．(3)根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图(要求电阻丝上的电压从零开始变化)．[答案](1)0.520～0.522(2)A1(3)实验电路如下图所示[解析](1)略(2)回路中电流大约为I＝1220A＝0.6A，显然用A1测得的电流值更精确．(3)略三、论述计算题(本题共4小题，共42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m＝30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后做平抛运动，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径为R＝1.0m，对应圆心角为θ＝106°，平台与AB连线的高度差为h＝0.8m.(计算中取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)小孩做平抛运动的初速度；(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．[答案](1)3m/s(2)1290N[解析](1)由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，则tanα＝vyv0＝gtv0＝tan53°又由h＝12gt2得t＝2hg＝0.4s而vy＝gt＝4m/s，解得v0＝3m/s(2)设小孩到最低点的速度为vx，由机械能守恒，有12mv2x－12mv20＝mg[h＋R(1－cos53°)]在最低点，据牛顿第二定律，有FN＝mg＋mv2xR代入数据解得FN＝1290N由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N.15．(10分)如图所示，虚线上方有场强为E的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外．ab是一根长为l的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后做匀速运动到达b端．已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数μ＝0.3，小球重力忽略不计，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是l/3，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值．[答案]49[解析]小球在沿杆向下运动时，受力情况如图，向左的洛仑兹力F，向右的弹力FN，向下的电场力qE，向上的摩擦力FfF＝Bqv，FN＝F＝Bqv∴Ff＝μN＝μBqv当小球做匀速运动时，qE＝Ff＝μBqvb小球在磁场中作匀速圆周运动时Bqvb＝mv2bR又R＝l3∴vb＝Bql/3m小球从a运动到b过程中，由动能定理得W电－Wf＝mv2b2－0W电＝qEl＝μBqvbl＝B2q2l210m所以Wf＝W电－mv2b2＝B2q2l210m－mB2q2l22×9m2＝2B2q2l245mWfW电＝4916．(11分)如图所示，一质量m＝2.0kg的小物块以某一速度滑上正在运行的足够长的传送带上，地