近代物理初步阶段滚动练(四)

阶段滚动练（四） 教师独具时间：60分钟 满分：100分一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分，1～5题为单项选择题，6～题为多项选择题）1．自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点，此后其运动的 v－t图象如图1所示，自行车在 t＝50s时追上汽车，则（ ）图1A．汽车的位移为100mB．汽车的运动时间为 20s2C．汽车的加速度大小为 0.25m/s解析在t＝50s时，自行车位移x1＝4×50m＝200m，由于自行车追上汽车，所以汽车位移等于自行车位移，即汽车位移为200m，选项A错误；若汽车运动20s，其位移只有100m，所以汽车要运动40s，位移才能达到200m，由此可得汽车运动的加速度大小为a＝0.25m/s2，选项B错误，C正确；两者速度相等时，间距最大，选项D错误。答案C2．如图2所示，将小球从空中的 A点以速度v水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的 B点。若使小球的落地点位于挡板和 B点之间，下列方法可行的是（ ）图2A．在A点将小球以小于v的速度水平抛出B．在A点将小球以大于 v的速度水平抛出C．在A点正下方某位置将小球以小于 v的速度水平抛出D．在

A点正上方某位置将小球以小于

v的速度水平抛出解析若使小球的落地点位于挡板和B点之间，根据平抛运动规律，x＝vt，可减小平抛的初速度或减小运动时间t。若仍在A点将小球水平抛出，减小平抛的初速度后将不能够越过竖直挡板。若减小运动时间t，即在A点正下方某位置将小球水平抛出，也不能越过竖直挡板，选项A、B、C错误；在A点正上方某位置将小球以小于 v的速度水平抛出，虽然飞行时间t增大了，但是只要vt的乘积减小，即可使小球的落地点位于挡板和 B点之间，选项D正确。答案 D3．如图3，M、N、P、O是真空中一平面内的四点， OM＝ON<OP，O点处固定有一个点电荷q。一个带负电的试探电荷仅在q的电场力作用下沿曲线从N点运动到P点，则（）图3A．q为正电荷，M点的电势高于P点的电势B．q为负电荷，M点的场强大小比 P点的小C．试探电荷在N点处受到的电场力大小比在P点的小D．若将试探电荷从N点移到M点，电场力做功为零解析 由于带负电的试探电荷受到排斥， 所以q为负电荷。根据点电荷电场的场强公式可知，距离点电荷 q近的M点的电场强度较大，距离负点电荷 q近的N点电势较低，选项A、B错误；由于N点距离点电荷q比P点近，由库仑定律可知，试探电荷在N点受到的电场力大小比在P点的大，选项C错误；根据题述，OM＝ON，对点电荷q的电场来说，M、N两点处在同一等势面上，若将试探电荷从N点移动到M点，电场力做功为零，选项D正确。答案 D4．如图4所示，两个相同的灯泡，分别接在理想变压器的原、副线圈上（灯泡电阻不随温度变化），已知原、副线圈的匝数比 n1∶n2＝2∶1，电源电压为 U，则（ ）图4A．通过A、B灯泡的电流之比为IA∶IB＝2∶1B．灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝2∶1C．灯泡A、B两端的电压分别为UA＝U、UB＝2U55D．两灯泡A、B消耗的功率相等解析由理想变压器的电流规律知通过、灯泡的电流之比为IA∶I＝1∶2，ABBA错误；因灯泡相同，所以由欧姆定律可知灯泡A、B两端的电压之比为UA∶UB＝1∶2，B错误；由理想变压器电压规律知原线圈两端的电压为2UB，所以UU2U＝UA＋2UB，即可得UA＝5，UB＝5，C正确；因通过两灯泡的电流不相等，所以两灯泡A、B消耗的功率不相等，D错误。答案 C5（．2016·河北邢台质检，14）如图5所示，边长为L的正方形有界匀强磁场 ABCD，带电粒子从A点沿AB方向射入磁场，恰好从C点飞出磁场；若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场，从DC边的M点飞出磁场（M点未画出）。设粒子从A点运动到C点所用时间为t1，由P点运动到M点所用时间为t2（带电粒子重力不计），则t1∶t2为（ ）图5A．2∶1B．2∶3C．3∶2D.3∶2解析如图所示为粒子两次运动轨迹图，由几何关系知，粒子由A点进入C点飞出时轨迹所对圆心角θ1＝90°，粒子由P点进入M点飞出时轨迹所对圆心t1θ190°3角θ2＝60°，则＝＝＝，故选项C正确。t2θ260°2答案 C6．如图6所示，一质量为 m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端与小球相连，另一端固定于O点。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹力大小相等，B两点间的距离为h。在小球由A到B的过程中，下列说法正确的是（

B点，A、）图

6A．小球在B点时的速度大小为 2ghB．小球的加速度等于重力加速度 g的位置只有一个C．在弹簧与杆垂直时，小球机械能最小D．在B点时，小球机械能最大解析

因弹簧处于

OA、OB

两位置时弹力大小相等，所以弹性势能相等，减少的重力势能全部转化为动能，所以小球在

B点的速度大小为

2gh，选项

A正确；弹簧处于原长、弹簧与杆垂直时，小球的加速度均等于重力加速度 g，所以选项B错误；在弹簧与杆垂直时，弹簧弹性势能最大，所以小球机械能最小，选项 C正确；当弹簧处于原长时弹性势能为零，机械能最大，选项 D错误。答案 AC7．如图7所示的电路中，电容器的电容为 C、带电荷量为q，线圈匝数为 n、横截面积为S、电阻为r，线圈处于一个磁感应强度均匀减小的磁场中，磁感应强度方向水平向右且与线圈平面垂直，电路中两个定值电阻的阻值分别为 r和2r。则下列说法正确的是（ ）图7．电容器上极板带正电B．电容器下极板带正电qC．磁感应强度随时间的变化率为 nSC2qD．磁感应强度随时间的变化率为 nSC解析 由题图可知，向右的磁场均匀减小，根据楞次定律，外电路r中的电流q自右向左，所以电容器下极板带正电， A错，B对；由C＝U得电容器两端的q电压即电源的路端电压 U＝C，又由闭合电路欧姆定律可知感应电动势 E＝2U2q＝C，根据法拉第电磁感应定律有

E＝n

BtS，联立得

B 2qt＝nSC，C错，D

对。答案

BD8．2016年10月17日，“神舟十一号”载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在2016年9月15日发射的“天宫二号”空间实验室，宇航员计划在“天宫二号”驻留30天进行科学实验。“神舟十一号”与“天宫二号”的对接变轨过程如图8所示，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴。“神舟十一号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的“天宫二号”实施对接。下列描述正确的是（ ）图8．“神舟十一号”在变轨过程中机械能增加B．可让“神舟十一号”先进入圆轨道Ⅲ，然后加速追赶“天宫二号”实现对接C．“神舟十一号”从 A到C的平均速率比“天宫二号”从 B到C的平均速率大D．“神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期与“天宫二号”运行周期相等解析“神舟十一号”飞船变轨过程中轨道升高，机械能增加，A选项正确；若飞船在进入圆轨道Ⅲ后再加速，则将进入更高的轨道飞行，不能实现对接，选项B错误；飞船轨道越低，速率越大，轨道Ⅱ比轨道Ⅲ的平均高度低，因此平均速率要大，选项C正确；由开普勒第三定律可知，椭圆轨道Ⅱ上的运行周期比圆轨道Ⅲ上的运行周期要小，D项错误。答案 AC二、非选择题（本题共4小题，共52分）9．（10分）现要测量电流表A1的内阻，给出下列器材：电流表A1（量程5mA，内阻r1约为150Ω）电流表A2（量程10mA，内阻r2约为100Ω）定值电阻R1＝100Ω 定值电阻R2＝10Ω滑动变阻器R3（0～200Ω）干电池E（1.5V，内阻未知）单刀单掷开关S 导线若干（1）定值电阻选 ；（2）如图9所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；图9（3）若选测量数据中的一组计算 r1，所用的表达式为 r1＝ ，式中各符号的意义是_______________________________________________。解析（）若选2，则其阻值太小，电流过大，而R1与A1内阻相当，故1R选R1。（2）电路图如图所示。A2的示数减A1的示数为通过R1的电流值。（3）由并联电路特点得：I1r1＝R1（I2－I1）r1＝R1（I2－I1）I1I1、I2分别表示电流表 A1、A2的读数，R1表示定值电阻R1的阻值。答案 （1）R1（2）见解析图1（I2－I1）A1、A2的读数，R1表示定值电阻3I1R1的阻值。10．（10分）为验证力的平行四边形定则，王琳同学将弹簧测力计上端挂环固定，将环形橡皮筋挂在弹簧测力计挂钩上，用力拉使弹簧测力计上的读数为 2.00N，将橡皮筋两端的位置画在白纸上，记为 O、O′，选择合适的标度，作出橡皮筋拉力的大小和方向，记为F，如图10甲所示。接着她在挂钩和两支圆珠笔笔尖上涂抹少许润滑油，用两支圆珠笔笔尖和挂钩将环形橡皮筋拉成三角形，使挂钩的下端仍到达O点，将两笔尖的位置记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB，如图乙所示。再将环形橡皮筋剪断，测得所受的拉力F与长度l之间的关系，如图丙所示。完成下列问题：图10（1）环形橡皮筋剪断后，它的劲度系数 k＝ N/m；（2）测得 OA＝6.10cm，OB＝8.20cm，AB＝10.70cm，则N；

FOA

的大小为（3）选择相同的标度，按比例作出的 FOA和FOB的合力F′，在下列四个选项中，图示正确的是 。（4）通过比较F′与的大小和方向，即可得出实验结论。解析（）橡皮筋的拉力与长度之间的关系为F＝（－0），因此l＝1＋0，1kllkFl由此可知图象斜率的倒数为橡皮筋的劲度系数，则劲度系数为k＝10N/m，橡皮筋原长l0＝0.1m；（2）根据题图乙可知，橡皮筋现在的长度l＝OA＋OB＋AB＝（6.10＋8.20＋10.70）cm＝0.25m，则FOA＝kl＝10×（0.25－0.1）N＝1.5N；（3）由于是同一根橡皮筋，所以OA与OB的力相等，以FOA和FOB作出的平行四边形的对角线大致与OO′相同，C正确；（4）通过比较F′与F的大小和方向，即可得出实验结论。答案 （1）10 （2）1.5 （3）C （4）F11．（14分）（2016·福州二模）如图11甲所示，质量m＝1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象（v－t图象）如图乙所示，g取10m/s2，求：图11（1）2s内物块的位移大小 x和通过的路程L；（2）沿斜面向上运动两个阶段加速度大小 a1、a2和拉力大小F。解析（）物块上升的位移：1＝1×2×1m＝1m；1x21物块下滑的距离：x2＝2×1×1m＝0.5m；1－x2＝1m－0.5m＝0.5m位移x＝x1＋x2＝1m＋0.5m＝1.5m路程L＝x（2）由题图乙知，各阶段加速度的大小2a1＝0.5m/s2＝4m/s20－2a2＝0.5m/s2＝－4m/s2设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律0～0.5s内F－Ff－mgsinθ＝ma1；0．5～1s内－Ff－mgsinθ＝ma2；联立解得：F＝8N。答案（1）0.5m1.5m（2）4m/s24m/s28N12．（18分）（2016·浙江理综，24）小明设计的电磁健身器的简化装置如图 12所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个0.05Ω的电阻。在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T。质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m。一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g＝10m/s2，sin53＝°0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求图12（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；（2）CD棒进入磁