1、武胜县烈面中学2018高考物理课外辅导讲义(8)含解析多项选择你能过关吗?(2017湖北省黄冈市高三3月份质量检测)如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是()解析:选BD.设AB向右匀加速运动的加速度为a,根据牛顿第二定律得:对整体有:Fk(x0x)(mAmB)a可得:Fkx(mAmB)akx0因为可能有:(mAmB)akx0,则得:Fkx
2、,F与x成正比,Fx图象可能是过原点的直线对A有:k(x0x)FNmAa得:FNkxkx0mAa,可知FNx图象是向下倾斜的直线当FN0时A、B开始分离,此后B做匀加速运动,F不变,则有xx0x0,因此B图和D图是可能的A图和C图不可能,故A、C错误,B、D正确一、选择题1(2017江西三市六校联考)如图所示,两质量均为m1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L1.0 m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角37时,小球2的速度大小v1.6 m/s,sin 370.6,g10 m/s2,则此过程中外力F所做的功为()
3、A8 J B8.72 JC10 J D9.28 J解析:选C.当杆与竖直墙壁夹角37时,设小球1的速度为v1,将小球1、2的速度沿杆方向和垂直杆方向分解,则有v1cos 37vcos 53,所以v1v1.2 m/s,取两小球和轻质杆为整体,则由动能定理知WFmgLcos 37mvmv2,联立并代入数值得WF10 J,C对2(2017湖北武汉三模)如图所示,D、E、F、G为地面上水平间距相等的四点,三个质量相等的小球A、B、C分别在E、F、G的正上方不同高度处,以相同的初速度水平向左抛出,最后均落在D点若不计空气阻力,则可判断A、B、C三个小球()A初始离地面的高度比为123B落地时的速度大小之
4、比为123C落地时重力的瞬时功率之比为123D从抛出到落地的过程中,动能的变化量之比为123解析:选C.A、相同的初速度抛出,而A、B、C三个小球的水平位移之比123,可得运动的时间之比为123,再由hgt2可得,A、B、C三个小球抛出高度之比为149,故A错误;B、由于相同的初动能抛出,根据动能定理mv2mvmgh,由不同的高度,可得落地时的速度大小之比不可能为123,若没有初速度,则之比为123,故B错误;C、相同的初速度抛出,而A、B、C三个小球的水平位移之比123,可得运动的时间之比为123,由v竖gt可得竖直方向的速度之比为123,由PGv,那么落地时重力的瞬时功率之比为123,故C
5、正确;D、根据动能定理mv2mvmgh,由于质量相等且已知高度之比,可得落地时动能的变化量之比即为149,故D错误;故选C.3如图所示为某住宅区的应急供电系统,由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成发电机中矩形线圈所围的面积为S,匝数为N,电阻不计,它可绕水平轴OO在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度匀速转动矩形线圈通过滑环连接降压变压器,滑动触头P上下移动时可改变输出电压,R0表示输电线的电阻以线圈平面与磁场平行时为计时起点,下列判断正确的是()A若发电机线圈某时刻处于图示位置,变压器原线圈的电流瞬时值为零B发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsin tC当用电量增加时
6、,为使用户电压保持不变,滑动触头P应向上滑动D当滑动触头P向下移动时,变压器原线圈两端的电压将升高解析:选C.当线圈与磁场平行时,感应电流最大,A错误;从垂直中性面计时,则感应电动势的瞬时值表达式为eNBScos t,B错误;根据功率PUI,当电压不变,则电流增大,从而可确定触头P移动方向向上,C正确;当触头P向下移动时,会改变副线圈的电流,从而改变原线圈的电流,不会改变原线圈的电压,D错误4如图1所示为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1100,降压变压器原副线圈匝数比为1001,远距离输电线的总电阻为100 .若升压变压器的输入电压如图2所示,输入功率为750 kW.下列说法正
7、确的是()A用户端交流电的频率为100 HzB输电线中电流为30 AC用户端电压为250 VD输电线路损耗功率为180 kW解析:选B.由题图2知,交流电的周期为0.02 s,则其频率f50 Hz,A错误;由于输入电压的有效值为250 V,则输入电流I3 000 A,由变流比知,输电线中的电流为30 A,B正确;由变压比知,升压变压器中副线圈两端的电压为25 000 V,输电线上损失的电压UI线R30100 V3 000 V,因此降压变压器输入端电压为22 000 V,由变压比知,用户端电压为220 V,C错误;输电线损耗的功率P损IR302100 W90 kW,D错误5(2017安徽江南十校
8、联考)铀核(U)经过m次衰变和n次衰变变成铅核(Pb),关于该过程,下列说法中正确的是()Am5,n4B铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小C衰变产物的结合能之和小于铀核(U)的结合能D铀核(U)衰变过程的半衰期与温度和压强有关解析:选B.原子核衰变时质量数守恒,电荷数守恒,2354m207,92822mn,两式联立解得:m7,n4,A项错误衰变产物的结合能之和大于铀核(U)的结合能,C错误半衰期由原子核内部自身的因素决定,与温度和压强无关,D项错误6(2017郑州市三模)(多选)如图所示为氢原子的能级图用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,下列说法正确的是()A
9、氢原子可以辐射出连续的各种波长的光B氢原子可能辐射出10种不同波长的光C氢原子从n4的能级向n3的能级跃迁时辐射光的波长最短D辐射光中,光子能量为0.31 eV的光波长最长解析:选BD.氢原子只能辐射出不连续的几种波长的光故A错误;因为(13.613.06)eV0.54 eV,知氢原子能够跃迁到第5能级,根据C10知可能观测到氢原子辐射的不同波长的光有10种故B正确;从n5能级跃迁到n1能级辐射的光子能量最大,波长最短故C错误;从n5能级跃迁到n4能级辐射的光子能量最小,波长最长光子能量为E5E40.54(0.85)eV0.31 eV.故D正确二、非选择题1一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O.
10、筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,其中M板带正电荷,N板带等量负电荷质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放,经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:(1)M、N间电场强度E的大小;(2)圆筒的半径R;(3)保持M、N间电场强度E不变,仅将M板向上平移d,粒子仍从M板边缘的P处由静止释放,粒子自进入圆筒至从S孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n.解析:(1)设两板间的电压为U,由动能定理得qUmv2由匀强电场中
11、电势差与电场强度的关系得UEd联立式可得E (2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运用几何关系作出圆心为O,圆半径为r.设第一次碰撞点为A,由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出,因此,SA弧所对的圆心角AOS等于.由几何关系得rR tan 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律,得qvBm联立式得R(3)保持M、N间电场强度E不变,M板向上平移d后,设板间电压为U,则U设粒子进入S孔时的速度为v,由式看出综合式可得vv设粒子做圆周运动的半径为r,则r设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为,比较两式得到rR,可见粒子须经过四个这样的圆弧才能从S孔射出,故n3答案:(1)(2
12、)(3)32如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L0.4 m导轨右端接有阻值R1 的电阻导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v1 m/s做直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式解析:(1)正方形磁场的面积为S,则S0.08
13、m2.在棒进入磁场前,回路中的感应电动势是由于磁场的变化而产生的由B t图象可知0.5 T/s,根据En,得回路中的感应电动势ES0.50.08 V0.04 V.(2)当导体棒通过bd位置时感应电动势、感应电流最大,导体棒受到的安培力最大此时感应电动势EBLv0.50.41 V0.2 V;回路中感应电流I A0.2 A导体棒受到的安培力FBIL0.50.20.4 N0.04 N当导体棒通过三角形abd区域时,导体棒切割磁感线的有效长度l2v(t1)(1 st1.2 s)感应电动势eBlv2Bv2(t1)(t1)V感应电流i(t1)A(1 st1.2 s)答案:(1)0.04 V(2)0.04 Ni(t1)A(1 st1.2 s)