【物理】2020届二轮复习选择题实验题组合练（1）作业

【物理】2020届二轮复习选择题实验题组合练（1）作业

选择题+实验题组合练(1)‎ 一、选择题 ‎1.(2019山东青岛二中模拟)运动质点的v-x图像如图所示,图线为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线,则下列判断不正确的是(　　)‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ A.质点做初速度为零的匀加速直线运动 B.质点的加速度大小为5 m/s2‎ C.质点在3 s末的速度大小为30 m/s D.质点在0~3 s内的平均速度大小为7.5 m/s 答案　C　图线为顶点在原点、开口向右的抛物线的一部分,由数学知识可得v2=10x(均为国际单位制单位)。对照匀变速直线运动的公式v2-v‎0‎‎2‎=2ax,可知v0=0,a=5 m/s2,选项A、B正确;质点在3 s末的速度大小为v3=at=15 m/s,选项C错误;质点在0~3 s内的平均速度大小v=v‎3‎‎+‎v‎0‎‎2‎=7.5 m/s,选项D正确。‎ ‎2.用某单色光照射金属钛表面,发生光电效应,从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图如图所示,则下列说法中错误的是(　　)‎ A.钛的逸出功为6.67×10-19 J B.钛的极限频率为1.0×1015 Hz C.光电子的最大初动能为1.0×10-18 J D.由图线可求得普朗克常量为6.67×10-34 J·s 答案　C　根据光电效应方程Ek=hν-W0知,Ek-ν图线的斜率表示普朗克常量,则h=‎1×1‎‎0‎‎-18‎‎1.5×1‎‎0‎‎15‎ J·s≈6.67×10-34 J·s,故D正确;当最大初动能为零时,入射光的频率等于钛的极限频率,则ν0=1.0×1015 Hz,可知逸出功W0=6.67×10-19 J,故A、B正确;入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,根据题图无法得出光电子的最大初动能,故C错误。‎ ‎3.(2019四川攀枝花二模)如图所示,真空中三个质量相等的小球A、B、C,带电量分别为QA=6q、QB=3q、QC=8q。现用恰当大小的恒力F拉C,可使A、B、C沿光滑水平面做匀加速直线运动,运动过程中A、B、C保持相对静止,且A、B间距离与B、C间距离相等。不计电荷运动产生磁场的影响,小球可视为点电荷,则此过程中B、C之间的作用力大小为(　　)‎ A.‎4‎‎3‎F B.F C.‎2‎‎3‎F D.‎1‎‎3‎F 答案　A　对三个球的整体进行分析,根据牛顿第二定律得F=3ma 对A、B的整体分析,根据牛顿第二定律得F1=2ma 解得F1=‎2‎‎3‎F 即A、B对C的库仑力的合力为‎2‎‎3‎F,根据库仑定律得 FBCFAC‎=k‎3q·8qL‎2‎∶k‎6q·8q‎4‎L‎2‎=‎‎2‎‎1‎ 分析库仑力的方向后可知FBC-FAC=‎2‎‎3‎F 解得FBC=‎4‎‎3‎F,故A正确,B、C、D错误。‎ ‎4.(2019宁夏银川模拟)两个中间有孔的质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上,两个小球下面分别连一轻弹簧,两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示,已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是　(　　)‎ A.水平横杆对小球A、B的支持力均为Mg+mg B.连接小球C的轻弹簧的弹力为mg‎3‎ C.连接小球C的轻弹簧的伸长量为‎3‎mg‎3k D.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为‎3‎mg‎2k 答案　C　以整体为研究对象,在竖直方向上受到两个力的作用,即竖直向下的重力、竖直向上的支持力,支持力大小F总=(2M+m)g,小球A、B均受支持力,则水平横杆对小球A、B的支持力均为FN=F总‎2‎=Mg+mg‎2‎,A错误;以小球C为研究对象,受到两个弹力和自身的重力,故有2F cos 30°=mg,解得F=‎3‎‎3‎mg,B错误;根据胡克定律有F=‎3‎‎3‎mg=kx,得x=‎3‎mg‎3k,故C正确;以小球B为研究对象,在水平方向上有F cos 60°=kx',解得x'=‎3‎mg‎6k,故D错误。‎ ‎5.(2019重庆七校三模)如图所示,大圆的半径为2R,同心的小圆半径为R,在圆心处有一个放射源,可以向平面内的任意方向发射质量为m、电荷量为q、最大速率为v的带电粒子(粒子不计重力),为了不让带电粒子飞出大圆以外,可以在两圆之间的区域内加一个垂直于纸面向里的匀强磁场,该磁场磁感应强度的最小值是(　　)‎ A.‎4mv‎3qR B.mvqR C.‎3mv‎4qR D.‎‎2mvqR 答案　A　设同心圆的圆心为O,粒子恰好不飞出大圆,则其轨迹与大圆相切,如图所示,切点为A,连接OA,设粒子从C点进入磁场,过C点作OC的垂线交OA于D点,D点为粒子做匀速圆周运动的圆心,设粒子做圆周运动的半径为r,由几何关系可得(2R-r)2=R2+r2,r=mvqBmin,由以上两式解得Bmin=‎4mv‎3qR,故A正确。‎ ‎6.(多选)如图所示,线圈ABCD匝数n=10匝,面积S=0.4 m2,边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B=‎2‎π T的匀强磁场,若线圈从图示位置开始绕AB边以ω=10π rad/s的角速度匀速转动。则以下说法正确的是(　　)‎ A.线圈产生的是正弦交流电 B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80 V C.线圈转动‎1‎‎60‎ s时瞬时感应电动势为40‎3‎ V D.线圈产生的感应电动势的有效值为40 V 答案　BD　线圈在有界匀强磁场中将产生正弦半波脉动电流,故A错误;感应电动势最大值Em=nBSω=80 V,故B正确;线圈转动‎1‎‎60‎ s转过角度π‎6‎,瞬时感应电动势e=Em sin π‎6‎=40‎ ‎ V,故C错误;在一个周期内,只有半个周期产生感应电动势,根据有效值的定义有Em‎2‎R‎2‎R·T‎2‎=ER‎2‎RT,可得电动势有效值E=Em‎2‎=40 V,故D正确。‎ ‎7.(多选)拉格朗日点是小天体在两个大天体的引力作用下基本能保持相对静止的点。如图是日地系统的5个拉格朗日点(L1、L2、L3、L4、L5),设想未来人类在这五个点上都建立了太空站。若不考虑其他天体对太空站的引力,下列说法正确的是(　　)‎ A.位于L1点的太空站受力平衡 B.位于L2点的太空站的线速度大小大于地球的线速度大小 C.位于L3点的太空站的向心加速度大小大于位于L1点的太空站的向心加速度大小 D.位于L4点的太空站受到的向心力大小等于位于L5点的太空站受到的向心力大小 答案　BC　由题意可知位于拉格朗日点的太空站与地球相对静止,因此位于L1点的太空站环绕太阳做圆周运动,则其所受合力不为零,受力不平衡,A错误;由题意可知,太空站与地球绕太阳运行的角速度大小相等,由v=ωR可知位于L2点的太空站的线速度大小大于地球的线速度大小,B正确;位于L3点和位于L1点的太空站绕太阳运行的角速度大小相等,由a=ω2R可知,位于L3点的太空站的向心加速度大小大于位于L1点的太空站的向心加速度大小,C正确;由于位于L4点和L5点的太空站的质量关系未知,因此位于L4点和L5点的太空站所受的向心力大小不能确定,D错误。‎ ‎8.(多选)(2019山东烟台模拟)在某高空杂技类节目现场的下方放置一弹簧垫。此弹簧垫可视为质量为m的木板与两相同直立轻弹簧的上端相连,弹簧下端固定在水平地面上,静止时弹簧的压缩量为h,如图所示。某同学为了测试弹簧垫的性能,将一质量为0.5m的物体从距木板上方6h高的O点由静止释放,物体打在木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,它们恰能回到A点,此时弹簧恰好无形变。忽略空气阻力,则下列说法正确的是(　　)‎ A.整个过程中,物体、木板和两弹簧组成的系统机械能守恒 B.物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小 C.物体打在木板上之前,两弹簧的弹性势能总和为0.5mgh D.若另一质量为m的物体仍从O点由静止释放,此物体第一次离开木板时的速度大小为‎3‎‎2‎gh 答案　BCD　物体与木板一起运动的过程中,相当于发生完全非弹性碰撞,机械能损失,系统的机械能不守恒,A错误;物体与木板一起开始运动时,重力大于弹力,加速度向下,速度增大,后来弹力逐渐增大至大于重力,加速度向上,物体和木板要向下减速到零,故向下运动的过程速度先增大后减小,B正确;物体下落过程由动能定理有0.5mg·6h=‎1‎‎2‎×0.5mv‎1‎‎2‎,得v1=2‎3gh,碰撞过程有0.5mv1=(m+0.5m)v2,可得v2=‎1‎‎3‎v1=‎2‎‎3‎‎3gh,此后一起向下运动再向上运动到A点,由机械能守恒定律有‎1‎‎2‎(m+0.5m)v‎2‎‎2‎+Ep=(m+0.5m)gh,解得Ep=0.5mgh,C正确;另一质量为m的物体从O点释放,机械能较大,故经历下落和碰撞再上升的过程,能经过A点且速度不为零而再上升,此时弹簧是原长,故A点之后木板和物体分离,mg·6h=‎1‎‎2‎×mv1'2,得v1'=2‎3gh,碰撞过程有mv1'=2mv2',得v2'=‎1‎‎2‎v1'=‎3gh,‎1‎‎2‎×2mv2'2+Ep=2mgh+‎1‎‎2‎×2mv3'2,解得v3'=‎3gh‎2‎,D正确。‎ 二、实验题 ‎9.(2019山东菏泽模拟)甲、乙两同学在同一实验室做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验。‎ ‎(1)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示,打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,该小车的加速度为　　　　m/s2(结果保留两位有效数字)。 ‎ ‎(2)两同学各取一套图示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度与拉力F的关系,分别得到图丙中甲、乙两条直线,图线斜率为　　　　　　　,则甲、乙两同学用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μ甲　　　μ乙。(选填“大于”“小于”或“等于”) ‎ 答案　(1)0.15　(2)小车质量的倒数　大于 解析　(1)每5个点取一个计数点,则T=0.1 s,连续相等时间内的位移之差Δx=0.15 cm,根据Δx=aT2得小车的加速度a=ΔxT‎2‎=‎0.15×1‎‎0‎‎-2‎‎0.01‎ m/s2=0.15 m/s2。‎ ‎(2)设小车的质量为m,在没有平衡摩擦力的情况下,根据牛顿第二定律得F-μmg=ma,解得a=Fm-μg,可知a-F图线斜率为‎1‎m,即小车质量的倒数;纵轴截距的绝对值为μg,由a-F图线可知μ甲g>μ乙g,所以μ甲>μ乙。‎ ‎10.(2019广东普宁七校联考)现要测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有:两个理想电压表V(量程均为0~3 V),理想电流表A(量程为0~0.6 A),滑动变阻器R,待测的电阻R0,两节串联的电池,开关S及导线若干。‎ 某同学设计一个如图(a)所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻,调节滑动变阻器,两电压表和电流表分别测得多组U1、U2、I的读数,并作出U1-I图(图线1)和U2-I图(图线2),见图(b)。‎ 图(a)‎ 图(b)‎ ‎(1)由图可得出电阻R0阻值为　　　　 Ω,电池组E的电动势为　　　　V,内阻为　　　　 Ω(均保留两位有效数字)。实验中的电压表和电流表不是理想的,电动势的测量值　　　　(填“偏大”或“偏小”)。 ‎ ‎(2)若上述电路中少了一个电压表,仍可用一个电路同时测电阻R0阻值和干电池组的电动势E及内阻,其电路图如下,请完成下列实验步骤:‎ ‎①按电路图连接好电路;‎ ‎②闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器　　　　,读取两电表读数为U1、I1; ‎ ‎③移动滑片P使滑动变阻器不短路,读取两电表读数为U2、I2;‎ ‎④整理器材,数据处理。‎ ‎⑤根据以上数据得出电阻R0=　　　　,电源电动势E=　　　　,r=　　　　。 ‎ 答案　(1)4.0　3.0　2.0　偏小 ‎(2)短路　U‎1‎I‎1‎　U‎2‎I‎1‎‎-‎U‎1‎I‎2‎I‎1‎‎-‎I‎2‎　‎U‎2‎‎-‎U‎1‎I‎1‎‎-‎I‎2‎ 解析　(1)由题图可知,题图线2的斜率表示电阻R0,即R0=‎2‎‎0.5‎ Ω=4.0 Ω;由U=E-I(R0+r)可知,题图线1与纵轴的交点表示电源的电动势,故E=3.0 V;题图线1的斜率表示等效电源的内阻,故r+R0=‎3.0-0‎‎0.5‎ Ω=6 Ω,故r=6.0 Ω-4.0 Ω=2.0 Ω;当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,除此之外,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电源的U-I图像如图所示,由图像可知,电源电动势的测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值。‎ ‎(2)闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器短路,读取两电表读数为U1、I1,则电阻R0=U‎1‎I‎1‎;根据欧姆定律E=U+Ir,有E=U1+I1r,E=U2+I2r,解得E=U‎2‎I‎1‎‎-‎U‎1‎I‎2‎I‎1‎‎-‎I‎2‎,r=U‎2‎‎-‎U‎1‎I‎1‎‎-‎I‎2‎。‎