（人教）物理2023高考一轮选练练题（8）及答案

第页〔人教〕物理2023高考一轮选练练题〔8〕及答案一、选择题1、如下图，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态．用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环，从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧到达竖直位置，金属板始终保持静止状态，那么在整个过程中()A．沿框架切线方向拉力F逐渐减小B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大C．水平面对金属板的支持力逐渐减小D．框架对圆环的支持力逐渐减小解析：选C.弹簧伸长量不变，弹簧的弹力大小F′不变，弹簧与水平方向夹角为θ.金属板受重力mg、支持力N、弹簧的拉力F′和向右的静摩擦力f作用，水平方向f＝F′cosθ，竖直方向N＋F′sinθ＝mg，得N＝mg－F′sinθ，随着θ的增大，支持力不断减小，静摩擦力逐渐减小，故B错，C对；圆环受弹簧的拉力、框架的支持力(大小不变为F′)、拉力F和滑动摩擦力f′，有F＝f′＝μF′，故拉力大小不变，A、D错．2、(2023·浙江嘉兴测试)如下图是一种腹部先着水的跳水比赛,击水时水花最大者获胜,水花的大小主要取决于运发动入水时具有的动能.假设甲、乙两运发动都站在3m高的平台上(甲、乙站立时的重心位置离平台均为1m),其中质量为120kg的甲简单地步出平台倒向水面.假设质量为100kg的乙要不输于甲,那么需要通过起跳使自身重心至少升高约(B)A.0.6m B.0.8m C.1.6m解析:由机械能守恒定律,甲入水时动能为Ek1=m1gH=120×10×(3+1)J=4800J;乙要不输于甲,乙入水时动能至少为Ek2=m2g(H+h)=100×10×(3+1+h)J=4800J,解得h=0.8m3、在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球，经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速度成正比，那么小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是()【答案】A【解析】小球上升过程中，由牛顿第二定律有mg＋kv＝ma，故随速度的减小，加速度逐渐减小，v—t图象的切线斜率逐渐减小；小球下降过程中，由牛顿第二定律有mg－kv＝ma，那么随速度逐渐增大，加速度逐渐减小，v—t图象的切线斜率逐渐减小；由于有阻力作用，故回到地面的速度将小于初速度v0，选项A正确。4、图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示．质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出．以下关于粒子运动的描述错误的选项是()A．t＝0时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大B．t＝eq\f(1,4)T时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大C．无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度方向都水平D．无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度大小都相等解析：选B.粒子在电场中运动的时间是相同的；t＝0时入射的粒子，在竖直方向先向上加速，然后向上减速，再向上加速直到离开电场区域，故t＝0时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大，选项A正确；而t＝eq\f(1,4)T时入射的粒子，在竖直方向先向上加速，然后减速，再反向加速，反向减速最后直到离开电场区域，故此时刻射入的粒子离开电场时偏离中线的距离不是最大，选项B错误；因粒子在电场中运动的时间等于电场变化的周期T，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故所有粒子出离电场时的竖直速度为零，即最终都垂直电场方向射出电场，离开电场时的速度大小都等于初速度，选项CD正确；此题选择错误的选项，应选B.5、(2023·河南一模)如下图,半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里.一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A无初速度滑下,当小球滑至轨道最低点C时,给小球再施加一始终水平向右的外力F,使小球能以保持不变的速率滑过轨道右侧的D点.假设小球始终与轨道接触,重力加速度值为g,那么以下判断正确的选项是(AD)A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为qBB.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+qBC.小球从C到D的过程中,外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中,外力F的功率逐渐增大解析:从A点运动到C点的过程中只有重力做功,根据动能定理得,mgR=mv2,解得v=,故小球在C点受到的洛伦兹力大小为F洛=qBv=qB,故A正确;由左手定那么可知,小球向右运动到C点时假设受到的洛伦兹力的方向向上,那么有N+qvB-mg=,解得N=3mg-qvB=3mg-qB,故B错误;小球从C到D的过程中,受力分析得,mgsinθ=Fcosθ,速度方向与水平方向夹角θ变大,重力沿切线方向的分力增大,所以水平外力F的大小增大,故C错误;小球从C到D的过程中小球的速率不变,而洛伦兹力和支持力不做功,所以拉力F的功率与重力的功率大小相等、方向相反.由运动的合成与分解可知,小球从C向D运动的过程中,竖直方向的分速度越来越大,所以重力的功率增大,外力F的功率也增大,故D正确.6、如图甲所示，两平行光滑导轨倾角为30°，相距10cm，质量为10g的直导线PQ水平放置在导轨上，从Q向P看的侧视图如图乙所示．导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为12.5V，内阻为0.5Ω，限流电阻R＝5Ω，R′为滑动变阻器，其余电阻均不计．在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场(图中未画出)，磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线．g取10m/s2.假设要保持直导线静止在导轨上，那么电路中滑动变阻器连入电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是()A．电阻的最小值为12Ω，磁场方向水平向右B．电阻的最大值为25Ω，磁场方向垂直斜面向左上方C．电阻的最小值为7Ω，磁场方向水平向左D．电阻的最大值为19.5Ω，磁场方向垂直斜面向右下方解析：选D.磁场方向水平向右时，直导线所受的安培力方向竖直向上，由平衡条件有mg＝BIL，得I＝eq\f(mg,BL)＝eq\f(0.01×10,1×0.1)A＝1A，由I＝eq\f(E,R＋R′＋r)，得R′＝7Ω，故A错误；磁场方向垂直斜面向左上方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向下，不可能静止在斜面上，故B错误；磁场方向水平向左时，直导线所受的安培力方向竖直向下，不可能静止在斜面上，故C错误；磁场方向垂直斜面向右下方时，直导线所受的安培力方向沿斜面向上，由平衡条件有mgsin30°＝BIL，得I＝eq\f(1,2)·eq\f(mg,BL)＝0.5A，由I＝eq\f(E,R＋R′＋r)，得R′＝19.5Ω，即电阻的最大值为19.5Ω，故D正确．7、(多项选择)如下图，同一竖直面内的正方形导线框a、b的边长均为l，电阻均为R，质量分别为2m和m.它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框b的上边与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边到匀强磁场的上边界的距离为l.现将系统由静止释放，当线框b全部进入磁场时，a、b两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，那么()A．a、b两个线框匀速运动的速度大小为eq\f(2mgR,B2l2)B．线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为eq\f(3B2l3,mgR)C．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a所产生的焦耳热为mglD．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为2mgl解析：选BC.设两线框匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力大小为T，那么对a有：T＝2mg－BIl，对b有：T＝mg，又I＝eq\f(E,R)，E＝Blv，解得v＝eq\f(mgR,B2l2)，故A错误．线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，那么线框a从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间t＝eq\f(3l,v)＝eq\f(3B2l3,mgR)，故B正确．从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在其匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系有2mgl－Tl＝Q，得Q＝mgl，故C正确．设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离，对这一过程，由能量守恒定律有：4mgl＝2mgl＋eq\f(1,2)·3mv2＋W，得W＝2mgl－eq\f(3m3g2R2,2B4l4)，故D错误．8、质量为M=1kg的木板静止在粗糙水平面上，木板与地面动摩擦因数，在木板的左端放置一个质量为m=lkg，大小可忽略的铁块。铁块与木板间的动摩擦因数从，g=10m/s²。假设在铁块右端施加一个从0开始增大的水平向右的力F，假设木板足够长，铁块受木板摩擦力随拉力F如图变化。关于两个动摩擦因数的数值正确的选项是A.μ1=0.1，μB.μ1=0.1，μC.=0.2，=0.4D.=0.4，=0.2【来源】【全国百强校】福建省厦门双十中学2023届高三考前热身考试〔最后一卷〕理综物理试题【答案】B点晴：解决此题关键找准铁块和木板发生相对运动时的状态，再分别对铁块和木板利用牛顿第二定律解题即可。二、非选择题常用无线话筒所用的电池电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，最大允许电流为100mA.(1)为测定该电池的电动势和内阻，某同学先利用多用电表直流电压10V挡粗测电源电动势如图甲所示，测得值为________V.(2)接着该同学利用图乙的电路进行实验．图中电压表为理想电表，R为电阻箱(阻值范围为0～999.9Ω)，R0为定值电阻，目的是为了防止电阻箱的阻值调得过小时，通过电源的电流大于其承受范围，起保护电路的作用；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，那么本实验应选用________．A．50Ω，1.0W B．500Ω，2.5WC．1500Ω，15W D．2500Ω，25W(3)接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值R，取得多组数据，作出了如图丙的图线．由图线求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保存三位有效数字)解析：(1)直流电压10V挡的最小分度为0.2V，故测得值为9.2V.(2)电池最大允许电流为100mA，那么电路中总电阻R总≥eq\f(E,I)＝90Ω＝r＋R0，故定值电阻R0应选50Ω，选项A正确．(3)根据闭合电路欧姆定律