高三物理二轮复习 “8+2”定时训练13 2015年(全国1卷)逐题仿真练

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1、2015 年年(全国全国 1 卷卷)逐题仿真练逐题仿真练 题号 14 15 16 17 18 考点 磁场内粒 子的圆周 运动 电场性质的 理解 理想变压器 功能关系 平抛运动 题号 19 20 21 22 23 考点 电磁感应 动力学图象 万有引力定律 研究圆周运动 电表改装和校对 二、选择题(本题共 8 小题,每小题 6 分在每小题给出的四个选项中,第 1418 题只有一 项符合题目要求,第 1921 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分) 14(2019 湖北宜昌市四月调研)如图 1 所示,直线 MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电 子 1

2、 从磁场边界上的 a 点垂直 MN 和磁场方向射入磁场,经 t1时间从 b 点离开磁场之后电 子 2 也由 a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经 t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场,则t1 t2为( ) 图 1 A3 B2 C.3 2 D. 2 3 答案 A 解析 电子 1、2 在磁场中都做匀速圆周运动,根据题意画出两电子的运动轨迹,如图所示: 电子 1 垂直射进磁场,从 b 点离开,则运动了半个圆周,ab 即为直径,c 点为圆心,电子 2 以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经 t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场,根据半径 r mv Bq可知,电子 1 和 2

3、的半径相等,根据几何关系可知,aOc 为等边三角形,则电子 2 转过 的圆心角为 60 , 所以电子 1 运动的时间 t1T 2 m Bq, 电子 2 运动的时间 t2 T 6 m 3Bq, 所以 t1 t2 3 1,故 A 正确,B、C、D 错误 15. (2019 广东揭阳市下学期第二次模拟)如图 2 所示,MN 是某匀强电场中的一条电场线一 带正电粒子射入电场后,仅在电场力作用下沿轨迹 ABC 运动下列说法中正确的是( ) 图 2 A粒子在 A 点的加速度比在 C 点的加速度大 B粒子在 A 点的电势能比在 C 点的电势能小 CM、N 两点的电势:MN D电场线的方向水平向右 答案 B

4、解析 由于电场为匀强电场,可得到粒子在 A 点的加速度与 C 点的加速度大小相等,故 A 错误;粒子带正电,粒子在 B 点受电场力方向向左,故电场线方向向左,又有:沿着电场线 方向电势降低,所以 NM,从 A 到 C 电场力做负功,电势能增加,所以粒子在 A 点的电势 能比在 C 点的电势能小,故 B 正确,C、D 错误 16. (2019 山西运城市 5 月适应性测试)含有理想变压器的电路如图 3 所示,图中电阻 R1、R2 和 R3的阻值分别为 18 、1 、3 ,正弦交流电源输出的电压有效值恒定,该变压器原、 副线圈匝数比为 31.开关 S 断开与闭合情况下变压器的输出功率之比为( )

5、图 3 A21 B41 C12 D11 答案 D 解析 开关 S 断开:设原线圈回路电流为 I1,根据电流与匝数的关系I1 I2 n2 n1 1 3,电压与匝数 的关系: UI1R1 I2R2R3 n1 n2 3 1,联立解得 U54I1;开关 S 闭合,设原线圈回路电流为 I1,同 理可得:I1 I2 n2 n1 1 3, UI1R1 I2R2 n1 n2 3 1,整理得:U27I1;因为电压有效值恒定,所以 2I1I1,故可得 2I2I2,而变压器输出功率 P出I22(R2R3),P出I22R2,代入数据 得:P出P出,故 A、B、C 错误,D 正确 17. (2019 广东揭阳市下学期第

6、二次模拟)如图 4 所示,一光滑细杆固定在水平面上的 C 点, 细杆与水平面的夹角为 30 ,一原长为 L 的轻质弹性绳,下端固定在水平面上的 B 点,上端 与质量为 m 的小环相连,当把小环拉到 A 点时,AB 与地面垂直,弹性绳长为 2L,将小环从 A 点由静止释放,当小环运动到 AC 的中点 D 时,速度达到最大重力加速度为 g,下列说 法正确的是( ) 图 4 A在下滑过程中小环的机械能先减小后增大 B小环刚释放时的加速度大小为 g C小环到达 AD 的中点时,弹性绳的弹性势能为零 D小环的最大速度为 gL 答案 B 解析 小环受重力、支持力和弹性绳弹力,弹力做功,故环的机械能不守恒,

7、小环和弹性绳 组成的系统机械能守恒,小环到达 AD 的中点时,弹性绳的长度为 2L,伸长量不为 0,在 AD 之间有一位置弹性绳与 AC 垂直,小环从 A 点到弹性绳与 AC 垂直位置的过程中,弹性绳对 小环做正功,从弹性绳与 AC 垂直位置到 C 点的过程中,弹性绳对小环做负功,所以下滑过 程中小环的机械能先增大后减小,故 A 错误;在 A 位置,环受重力、弹性绳拉力、支持力, 根据牛顿第二定律,有:mgsin 30 F弹sin 30 ma,在 D 点,环的速度最大,说明加速度 为零,弹性绳长度为 2L,故:mgsin 30 F弹cos 60 0,联立解得:ag,故 B 正确;小 环到达 A

8、D 的中点时,弹性绳的长度为 3L,伸长量不为 0,故弹性势能不为零,故 C 错误; 小环和弹性绳组成的系统机械能守恒,在 D 点速度最大,此时弹性绳长度等于初位置弹性绳 的长度,故初位置和 D 位置环的机械能相等,所以 mg 2Lcos 60 1 2mv 2,解得:v 2gL, 故 D 错误 18. (2019 福建宁德市 5 月质检)某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出, 其中有两 次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上,运动轨迹如图 5 所示,不计空气阻力,关于这两次篮球 从抛出到撞击篮板的过程( ) 图 5 A两次在空中运动的时间相等 B两次抛出时的速度相等 C第 1 次抛出时速度的水

9、平分量小 D第 2 次抛出时速度的竖直分量大 答案 C 解析 将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,由题图可知,第 2 次运动过程中的高度较小, 所以运动时间较短,故 A 错误篮球在竖直方向上做竖直上抛运动,第 2 次运动过程中的高 度较小,故第 2 次抛出时速度的竖直分量较小,所用时间较短;平抛运动在水平方向做匀速 直线运动,水平射程相等,由 xv0t 可知,第 2 次抛出时水平分速度较大;水平分速度第 2 次大,竖直分速度第 1 次大,根据速度的合成可知,两次抛出时的速度大小关系不能确定, 故 C 正确,B、D 错误 19. (2019 湖南娄底市下学期第二次模拟)如图 6 所示, 在一固定

10、水平放置的闭合导体圆环正上 方,有一条形磁铁从静止开始下落,下落过程中始终保持竖直,起始高度为 h,最后落在水 平地面上若不计空气阻力,重力加速度取 g,下列说法中正确的是( ) 图 6 A磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针方向(俯视圆环) B磁铁落地时的速率一定等于 2gh C磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变 D磁铁在整个下落过程中,圆环受到它的作用力总是竖直向下的 答案 AD 解析 当条形磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可判断圆环中感应电 流的方向为逆时针(俯视圆环),当条形磁铁远离圆环时,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次 定律可判断圆环中感应电

11、流的方向为顺时针(俯视圆环),A 正确;若磁铁从高度 h 处做自由 落体运动,其落地时的速度 v 2gh,但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热,根据能 量守恒定律可知,其落地速度一定小于 2gh,B 错误;磁铁在整个下落过程中,由于受到磁 场力的作用,机械能不守恒,C 错误;据楞次定律的推论“来拒去留”,可判断磁铁在整个 下落过程中, 受圆环对它的作用力始终竖直向上, 而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的, 故 D 正确 20(2019 山西运城市 5 月适应性测试)一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木 板,木板的倾角可在 090 之间任意调整,设物块沿木板向上能达到的最大位移为

12、x.木板倾 角不同时对应的最大位移 x 与木板倾角 的关系如图 7 所示(g 取 10 m/s2)则下列说法正确 的是( ) 图 7 A物块与木板间的动摩擦因数为 3 3 B物块初速度的大小是 5 m/s C沿倾角为 30 和 90 上滑时,物块运动到最大位移的时间不同 D当 0 时,x5 3 4 m 答案 ABD 解析 当 90 ,物块做竖直上抛运动,最大位移 x1.25 m,根据运动学方程得:v020 2gx,解得 v05 m/s; 当 30 ,x1.25 m,根据速度位移关系:v0202ax,有 av0 2 2x10 m/s 2,而 agcos gsin ,解得: 3 3 ,A、B 正确

13、;因为 30 和 90 对应的加速度均为 a10 m/s2,根据 v0 0at,运动到最高点时间相同,C 错误;当 0 时,ag10 3 3 m/s2,根据 v020 2ax,求得 x5 3 4 m,D 正确 21(2019 陕西汉中市第二次教学质检)图 8 甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给 “垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球 同步卫星前,二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图,此时二者 的连线通过地心, 轨道半径之比为 14.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力, 则下列 说法正确的是( ) 图 8 A站在赤道上的人观

14、察到“轨道康复者”向西运动 B在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的 16 倍 C在图示轨道上,地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能 D若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速,然后与同步卫星对 接 答案 BD 解析 因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度, 可知其角速度大于同步卫星的角速度, 也大于站在赤道上的观察者的角速度,则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动, 选项 A 错误;由 GMm r2 ma 得:aGM r2 ,在图示轨道上,“轨道康复者”与地球同步卫星加 速度之比为a1 a2 r22 r12 42 1216,故 B 正确;

15、因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确 定,则不能比较机械能的关系,选项 C 错误;“轨道康复者”从图示轨道上加速后,轨道半 径增大,与同步卫星轨道相交,则可进行对接,故 D 正确 22 (6 分)(2019 福建泉州市 5 月第二次质检)某同学做验证向心力与线速度关系的实验 装置 如图 9 所示,一轻质细线上端固定在力传感器上,下端悬挂一小钢球钢球静止时刚好位于 光电门中央主要实验步骤如下: 图 9 用游标卡尺测出钢球直径 d; 将钢球悬挂静止不动,此时力传感器示数为 F1,用米尺量出线长 L; 将钢球拉到适当的高度处静止释放,光电门计时器测出钢球的遮光时间为 t,力传感器示 数的最大

16、值为 F2; 已知当地的重力加速度大小为 g,请用上述测得的物理量表示: (1)钢球经过光电门时的线速度表达式 v_,向心力表达式 F向mv 2 R_; (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式 F合_; (3)若在实验误差允许的范围内 F向F合,则验证了向心力与线速度的关系该实验可能的误 差有:_. (写出一条即可) 答案 (1)d t F1d2 gt2Ld 2 (2)F2F1 (3)摆线的长度测量有误差 解析 (1)钢球的直径为 d,遮光时间为 t,所以钢球通过光电门的速度:vd t,根据题意知, 钢球圆周运动的半径为:RLd 2,钢球质量:m F1 g ,向心力表达式:F向mv 2 R F

17、1d2 gt2Ld 2 . (2)钢球经过光电门时只受重力和细线的拉力,由分析可知,钢球通过光电门时,细线的拉力 最大,大小为 F2,故所受合力为 F合F2F1. (3)根据向心力表达式知,可能在测量摆线长度时存在误差 23(9 分)(2019 河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为 100 A 的灵敏电流计改装成 电流表和两个量程的电压表改装后的电路图如图 10 甲所示图中 G 表示灵敏电流计,Ra、 Rb和 Rc是三个定值电阻,K 是选择开关,可以分别置于 a、b、c 位置,从而实现多功能测量 图 10 (1)首先根据如图乙所示电路,用半偏法测定灵敏电流计 G 的内阻先将 R 的阻值调

18、至最大, 闭合 S1,调节 R 的阻值,使 G 的指针偏转到满刻度,然后闭合 S2,调节 R的阻值,使 G 的指针_,此时,就认为电阻箱 R的读数等于 G 的内阻由于半偏法实验原理不完 善导致 G 的内阻测量值比真实值偏_(填“大”或“小”) (2)若用半偏法测得 G 的内阻为 900 . 选择开关置于 a 时,构成量程为 01 mA 的电流表,则电阻 Ra阻值应为_ ; 选择开关置于 b 时,构成量程为 01 V 的电压表,则电阻 Rb阻值应为_ ; 选择开关置于 c 时,构成量程为 03 V 的电压表,则电阻 Rc阻值应为_ . (3)半偏法测量 G 内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压

19、表测量结果_(填“偏 大”或“偏小”) 答案 (1)半偏 小 (2)100 910 2 910 (3)偏小 解析 (1)半偏法测电阻实验步骤:第一步,按原理图连好电路;第二步,先将 R 的阻值调至 最大,闭合 S1,调节 R 的阻值,使 G 的指针偏转到满刻度;第三步,闭合 S2,调节 R的阻 值,使 G 的指针半偏,记下电阻箱读数,此时电阻箱 R的读数等于 G 的内阻; 实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了,干路电流增大了,灵敏电流计半偏时,流过电 阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流,电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻,所以, 该测量值略小于实际值; (2)选择开关置于 a 时,构成量程

20、为 01 mA 的电流表,则电阻 Ra阻值应为 Ra IgRg IIg 110 4900 110 31104 100 ; 选择开关置于 b 时,构成量程为 01 V 的电压表,则电阻 Rb阻值应为 RbUIgRg I 1110 4900 110 3 910 ; 选择开关置于 c 时,构成量程为 03 V 的电压表,则电阻 Rc阻值应为 RcUIgRg I 3110 4900 110 3 2 910 ; (3)半偏法测量 G 的内阻时,测量值略小于实际值,改装成电流表时的并联电阻偏小,实际量 程大于所要改装的电流表的量程;改装成电压表时的串联电阻偏大,其实际量程也大于所要 改装的电压表的量程,用它们测量结果偏小

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