(新課標)2020高考物理二輪復習 專題強化訓練16 高考題型解答技巧及提分方略(含解析)

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1、專題強化訓練(十六) 一、選擇題(共20個小題,3、4、6、7、14、15、18、19為多選,其余為單項選擇,每題5分共100分) 1.有一條兩岸平直,河水均勻流動、流速恒為v的大河,小明駕著小船渡河,去程時船頭朝向始終與河岸垂直,回程時行駛路線與河岸垂直.去程與回程所用時間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為(  ) A.        B. C. D. 答案 B 解析 可設河寬為d,船在靜水中的速度為vc,第一種情況時間t1=,第二種情況為t2=,=k,可得出B項是正確的. 2. (2017·遂寧模擬)如圖所示,放于豎直面內的光滑金屬細圓環(huán)半徑

2、為R,質量為m的帶孔小球穿于環(huán)上.同時有一長為R的細繩一端系于球上,另一端系于圓環(huán)最低點,繩的最大拉力為2mg.當圓環(huán)以角速度ω繞豎直直徑轉動時,發(fā)現(xiàn)小球受三個力作用.則ω可能為(  ) A.3 B. C. D. 答案 B 解析 因為圓環(huán)光滑,所以這三個力肯定是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力,細繩要產生拉力,繩要處于拉升狀態(tài),根據(jù)幾何關系可知,此時細繩與豎直方向的夾角為60°,當圓環(huán)旋轉時,小球繞豎直軸做圓周運動,向心力由三個力在水平方向的合力提供,其大小為:F=mω2r,根據(jù)幾何關系,其中r=Rsin60°一定,所以當角速度越大時,所需要的向心力越大,繩子拉力越大,所以對

3、應的臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力,此時角速度最小,需要的向心力最小,對小球進行受力分析得:Fmin=2mgsin60°,即2mgsin60°=mωmin2Rsin60°解得:ωmin=,所以只要ω>就符合題意.當繩子的拉力達最大時,角速度達最大;同理可知,最大角速度為:ω=,故符合條件的只有B項.故選B項. 3.(2017·四川模擬)如圖所示,質量為3m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為R,固定在質量為2m的木板B上,木板B的左右兩側各有一豎直擋板固定在地面上,B不能左右運動.在環(huán)的最低點靜止放有一質量為m的小球C.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時速度v0,小球會在圓環(huán)內側做圓周運動,為保證小球能通過環(huán)

4、的最高點,且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,初速度v0必須滿足(  ) A.最小值為 B.最大值為3 C.最小值為 D.最大值為 答案 CD 解析 在最高點,速度最小時有:mg=m,解得:v1=.從最高點到最低點的過程中,機械能守恒,設最低點的速度為v1′,根據(jù)機械能守恒定律,有:2mgR+mv12=mv′12,解得:v′1=.要使不會使環(huán)在豎直方向上跳起,環(huán)對球的壓力最大為:F=2mg+3mg=5mg,從最高點到最低點的過程中,機械能守恒,設此時最低點的速度為v′2,在最高點,速度最大時有:mg+5mg=m,解得:v2=.根據(jù)機械能守恒定律有:2mgR+mv22=mv′22,解

5、得:v′2=.所以保證小球能通過環(huán)的最高點,且不會使環(huán)在豎直方向上跳起,在最低點的速度范圍為:≤v≤.故C、D兩項正確,A、B兩項錯誤.故選C、D兩項. 4.(2015·浦東新區(qū)三模)如圖所示,拖拉機后輪的半徑是前輪半徑的兩倍,A和B是前輪和后輪邊緣上的點,若車行進時車輪沒有打滑,則(  ) A.兩輪轉動的周期相等 B.前輪和后輪的角速度之比為2∶1 C.A點和B點的線速度大小之比為1∶2 D.A點和B點的向心加速度大小之比為2∶1 答案 BD 解析 輪A、B分別為同一傳動裝置前輪和后輪邊緣上的一點,所以vA=vB,故C項錯誤;根據(jù)v=ωr和vA=vB,可知A、B兩點的角速度

6、之比為2∶1,故B項正確;據(jù)ω=和前輪與后輪的角速度之比2∶1,求得兩輪的轉動周期為1∶2,故A項錯誤;由a=,可知,向心加速度與半徑成反比,則A與B點的向心加速度之比為2∶1,故D項正確.故選B、D兩項. 5.設地球自轉周期為T,質量為M,引力常量為G,假設地球可視為質量均勻分布的球體,半徑為R.同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為(  ) A. B. C. D. 答案 A 解析 物體在南極地面所受的支持力等于萬有引力, F=,① 在赤道處,F(xiàn)萬-F′=F向,得F′=F萬-F向,又F向=mR,則F′=-mR,② 由式,可得A項正確. 6.(2018

7、·城中區(qū)校級模擬)我國的火星探測計劃在2018年展開,在火星發(fā)射軌道探測器和火星巡視器.已知火星的質量約為地球質量的,火星的半徑約為地球半徑的.下列說法中正確的是(  ) A.火星探測器的發(fā)射速度應大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度 B.火星探測器的發(fā)射速度應大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度 C.火星表面與地球表面的重力加速度之比為4∶9 D.火星探測器環(huán)繞火星運行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的倍 答案 BC 解析 火星探測器前往火星,脫離地球引力束縛,還在太陽系內,發(fā)射速度應大于第二宇宙速度、小于第三宇宙速度,故A項錯誤,B項正確;根據(jù)表面物體受到的引力等于表面物體的重力,

8、即G=m0g,結合火星的質量約為地球質量的,火星的半徑約為地球半徑的,那么火星表面與地球表面的重力加速度之比為4∶9,故C項正確;由=m得,v=,已知火星的質量約為地球的,火星的半徑約為地球半徑的,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍,故D項錯誤.故選B、C兩項. 7. (2017·湖南二模)“嫦娥三號”于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送人太空,12月14日成功軟著陸于月球雨海西北部,12月15日完成著陸器和巡視器分離,并陸續(xù)開展了“觀天、看地、測月”的科學探測和其他預定任務.如圖所示為“嫦娥三號”釋放出的國產“玉兔”號月球車,若該月球車在地球表面的重力為

9、G1,在月球表面的重力為G2,已知地球半徑為R1,月球半徑為R2,地球表面處的重力加速度為g,則(  ) A.月球表面處的重力加速度為g B.月球車內的物體處于完全失重狀態(tài) C.地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為 D.地球與月球的質量之比為 答案 AC 解析 重力加速度:g=,故地球表面處的重力加速度與月球表面處的重力加速度之比為G1∶G2,故月球表面處的重力加速度為g,故A項正確;在月球表面,月球車內的物體受重力和支持力,不是失重,故B項錯誤;第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度v=,故地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為:==,故C項正確;根據(jù)g=,有:M=,

10、故地球的質量與月球的質量之比為:=,故D項錯誤.故選A、C兩項. 8.如圖,一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內,線框在長直導線右側,且其長邊與長直導線平行.已知在t=0到t=t1的時間間隔內,直導線中電流i發(fā)生某種變化,而線框中感應電流總是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設電流i正方向與圖中箭頭方向相同,則i隨時間t變化的圖線可能是(  ) 答案 A 解析 要求框中感應電流順時針,根據(jù)楞次定律,可知框內磁場要么向里減弱(載流直導線中電流正向減小),要么向外增強(載流直導線中電流負向增大).線框受安培力向左時,載流直導線電流一定在減小,線框受安

11、培力向右時,載流直導線中電流一定在增大.故選A項. 9.地球表面附近某區(qū)域存在大小為150 N/C,方向豎直向下的電場.一質量為1.00×10-4 kg,帶電量為-1.00×10-7 C的小球從靜止釋放,在電場區(qū)域內下落10.0 m.對此過程,該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80 m/s2,忽略空氣阻力)(  ) A.-1.50×10-4 J和9.95×10-3 J B.1.50×10-4 J和9.95×10-3 J C.-1.50×10-4 J和9.65×10-3 J D.1.50×10-4 J和9.65×10-3 J 答案 D 解析 電場力做功只與初末

12、位置的電勢差有關,電場力做正功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能增加.小球帶負電,受到的電場力沿豎直方向向上,所以下落過程,電場力做負功,電勢能增加,A、C兩項錯誤;W電=Eqh=1.00×10-7×150×10 J=1.5×10-4 J,根據(jù)動能定理,合力做功等于動能的變化,有:WG-W電=(mg-Eq)h=(9.8×10-4-1.00×10-7×150)×10 J=9.65×10-3 J,D項正確. 10.據(jù)報道,天文學家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”,名為“55 Cancrie”該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的,母星的體積約為太陽的60倍.假設母星

13、與太陽密度相同,“55 Cancrie”與地球做勻速圓周運動,則“55 Cancrie”與地球的(  ) A.軌道半徑之比約為 B.軌道半徑之比約為 C.向心加速度之比約為 D.向心加速度之比約為 答案 B 解析 母星與太陽密度相等,而體積約為60倍,說明母星的質量是太陽質量的60倍.由萬有引力提供向心力可知G=mr,所以×=,代入數(shù)據(jù)得到B項正確,由加速度a=知道,加速度之比為,所以C、D兩項均錯誤. 11.太陽因核聚變釋放出巨大的能量,同時其質量不斷減少.太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026 J,根據(jù)愛因斯坦質能方程,太陽每秒鐘減少的質量最接近(  ) A.1036 kg

14、 B.1018 kg C.1013 kg D.109 kg 答案 D 解析 本題意在考查考生對愛因斯坦質能方程的運用能力,根據(jù)E=Δmc2得:Δm== kg≈4.4×109 kg,故D項正確. 12.在國際單位制(簡稱SI)中,力學和電學的基本單位有:m(米)、 kg(千克)、s(秒)、A(安培).導出單位V(伏特)用上述基本單位可表示為(  ) A.m2·kg·s-4·A-1 B.m2·kg·s-3·A-1 C.m2·kg·s-2·A-1 D.m2·kg·s-1·A-1 答案 B 13.如圖,在光滑水平面上有一質量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質量為m2的木塊.

15、假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是(  ) 答案 A 解析 木塊和木板之間相對靜止時,所受的摩擦力為靜摩擦力.在達到最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運動,根據(jù)牛頓第二定律a1=a2=.木塊和木板相對運動時,a1=恒定不變,a2=-μg,故A項正確. 14.(2017·樂山模擬)如圖甲所示,一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶6,其原線圈兩端接入如圖乙所示的正弦交流電,副線圈通過電流表與負載電阻R=48 Ω相連.若交流電壓表和

16、交流電流表都是理想電表,則下列說法中正確的是(  ) A.變壓器輸入電壓的最大值是220 V B.若電流表的示數(shù)為0.50 A,變壓器的輸入功率是12 W C.原線圈輸入的正弦交變電流的頻率是50 Hz D.電壓表的示數(shù)是24 V 答案 BC 解析 由圖乙可知交流電壓最大值Um=220 V,故A項錯誤;理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶6,電阻R的電壓為U2=·U1=×220 V=24 V,電壓表的示數(shù)是24 V.電阻為48 Ω,所以流過電阻中的電流為0.5 A,變壓器的輸入功率是:P入=P出== W=12 W.故B項正確,D項錯誤;由圖乙可知交流電周期T=0.02 s,可由

17、周期求出正弦交變電流的頻率是50 Hz,故C項正確. 15.(2017·資陽模擬)如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內存在垂直于紙面向里的勻強磁場,一帶正電粒子以速度v1從A點沿直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過t1時間射出磁場.另一相同的帶電粒子以速度v2從距離直徑AOB的距離為的C點平行于直徑AOB方向射入磁場,經(jīng)過t2時間射出磁場.兩種情況下,粒子射出磁場時的速度方向與初速度方向間的夾角均為60°.不計粒子受到的重力,則(  ) A.v1∶v2=∶1 B.v1∶v2=∶1 C.t1=t2 D.t1>t2 答案 AC 解析 如圖由幾何知識知R1=Rtan60°,R2=R,根據(jù)牛頓

18、運動定律知Bqv=m,知r=與v成正比,故v1∶v2=R1∶R2=Rtan60°∶R=∶1,故A項正確,B項錯誤;由周期T=知兩粒子周期相同,在磁場中運動的時間為t=T決定于角度,角度θ相同,則時間相同,故C項正確,D項錯誤.故選A、C兩項. 16.圖示為一個內、外半徑分別為R1和R2的圓環(huán)狀均勻帶電平面,其單位面積帶電量為σ.取環(huán)面中心O為原點,以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設軸上任意點P到O點的的距離為x,P點電場強度的大小為E.下面給出E的四個表達式(式中k為靜電力常量),其中只有一個是合理的.你可能不會求解此處的場強E,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性做出判斷.根據(jù)你的

19、判斷,E的合理表達式應為(  ) A.E=2πkσx B.E=2πkσx C.E=2πkσx D.E=2πkσx 答案 B 解析 由極限知識,設想R1的半徑非常小,不失一般性,取最小值R1=0時,對于A項而言E=0,此時帶電圓環(huán)演變?yōu)閹щ妶A面,中心軸線上一點的電場強度E>0,故排除A項;若取x=0時,此時題目演變?yōu)榍驩點的場強,由對稱性可知EO=0,對于C項而言,x=0時E為一定值,故排除C項;用極限知識若取x→∞時E→0,而D項中化簡得E→4πkσ,故排除D項;所以,由極限法知正確選項只能為B項. 17.如圖所示,有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域,磁感應強度的大小均為B,磁場方

20、向相反,且與紙面垂直,磁場區(qū)域在x軸方向寬度均為a,在y軸方向足夠長.現(xiàn)有一高為a的正三角形導線框從圖示位置開始向右沿x軸方向勻速穿過磁場區(qū)域.若以逆時針方向為電流的正方向,在選項圖中,線框中感應電流i與線框移動的位移x的關系圖象正確的是(  ) 答案 C 解析 線圈向右開始運動后,在0~a這段位移內,穿過線圈的磁場向里且磁通量增加,根據(jù)楞次定律可判斷出感應電流為逆時針,在a~2a這段位移內,向里穿過線圈的磁通量減少,且向外穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律可判斷出感應電流為順時針,在2a~3a位移內,穿過線圈的磁通量向外且減少,由楞次定律可判斷出感應電流為逆時針,C項正確. 18

21、. (2016·江蘇南京二模)如圖所示,光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角,M、P兩端接一阻值為R的定值電阻,阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面向下.t=0時對金屬棒施一平行于導軌的外力F,金屬棒由靜止開始沿導軌向上做勻加速直線運動.下列關于回路abPMa的磁通量變化量ΔΦ、磁通量的瞬時變化率、通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化以及a、b兩端的電勢差U隨時間t變化的圖象中,正確的是(  ) 答案 BD 解析 設加速度為a,運動的位移x=at2,磁通量變化量ΔΦ=BLx=BLat2,ΔΦ∝t2,

22、A項錯誤;感應電動勢E==BLat,故∝t,B項正確;U==t,U∝t,D項正確;電荷量q=,因為ΔΦ∝t2,所以q∝t2,C項錯誤. 19. (2016·山東省煙臺市模擬)如圖所示,同一豎直面內的正方形導線框a、b的邊長均為l,電阻均為R,質量分別為2m和m.它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端,在兩導線框之間有一寬度為2l、磁感應強度大小為B、方向垂直豎直面的勻強磁場區(qū)域.開始時,線框b的上邊界與勻強磁場的下邊界重合,線框a的下邊到勻強磁場的上邊界的距離為l.現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放,當線框b全部進入磁場時,a、b兩個線框開始做勻速運動.不計摩擦和空氣阻力,則(  ) A.a、b兩個線

23、框勻速運動的速度大小為 B.線框a從下邊進入磁場到上邊離開磁場所用時間為 C.從線框b全部進入磁場到線框a全部進入磁場的過程中,線框a所產生的焦耳熱為mgl D.從開始運動到線框a全部進入磁場的過程中,兩線框共克服安培力做功為2mgl 答案 BC 解析 當線框b全部進入磁場時,a的下邊剛進入磁場,則此時兩線圈勻速運動,則mg+F安=2mg,而F安=,解得v=,故A項錯誤;從線框a的下邊界進入磁場到上邊離開磁場的過程,兩線圈一直做勻速運動,則所用的時間t==,故B項正確;從線框b全部進入磁場到線框a全部進入磁場的過程中,因為兩線圈勻速運動,故線框a所產生的焦耳熱等于兩線圈的重力勢能的減

24、小量:Q=ΔEp=2mgl-mgl=mgl,故C項正確;從開始運動到線框a全部進入磁場的過程中,兩線框共克服安培力做功等于對這一過程,由能量守恒定律有4mgl=2mgl+·3mv2+W,∴W=2mgl-,故D項錯誤;故B、C兩項正確. 20.(2016·遼寧省沈陽市)如圖所示,初始時刻靜止在水平面上的兩物體A、B堆疊在一起,現(xiàn)對A施加一水平向右的拉力F,下列說法正確的是(  ) A.若地面光滑,無論拉力F為多大,兩物體一定不會發(fā)生相對滑動 B.若地面粗糙,A向右運動,B是否運動取決于拉力F的大小 C.若兩物體一起運動,則A、B間無摩擦力 D.若A、B間發(fā)生相對滑動,則物體B的加速度大小與拉力F無關 答案 D 解析 若地面光滑,兩物體間接觸也是光滑的,則A、B間一定有相對滑動,A、C兩項錯誤;若地面粗糙,A向右運動,B是否運動取決于AB間摩擦力的大小,B項錯誤;若A、B間發(fā)生相對滑動,A對B的作用是滑動摩擦力,其大小與F無關,所以B的加速度大小與F無關,D項正確;故選D項. 13

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