2012届高三物理第二轮复习 专练五 新人教版

用心 爱心 专心 1 专题专题 5 5 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 如右图所示 两个带同种电荷的带电球 均可视为带电质点 A 球固定 B 球穿在倾斜直杆上处于静止状态 B 球上的孔径略大 于杆的直径 已知 A B 两球在同一水平面上 则 B 球受力个数 可能为 3 4 5 6 A B C D 解析 根据题意 由图可知 B 球必定要受到的力有三个 分别是重力 杆的弹力 A 给 B 的库仑力 这三个力的合力可以为零 所以 正确 在三力平衡的基础上 如果库仑力增大 为保持平衡状态 杆要给 B 球沿杆向下的摩擦力 反之如果库仑力减小 为保持平衡状态 杆要给 B 球沿杆向上的摩擦力 从而实现四力平衡 正确 所以选项 B 正确 答案 B 2 如图甲所示 AB 是某电场中的一条电场线 若有一电子以某 一初速度且仅在电场力的作用下 沿 AB 由点 A 运动到点 B 所 经位置的电势随距 A 点的距离变化的规律如图乙所示 以下说法 正确的是 A A B 两点的电场强度 EA EB B 电子在 A B 两点的速度 vA vB C A B 两点的电势 A B D 电子在 A B 两点的电势能 EpA EpB 解析 考查电势 电势差 电场强度 电势能等基本概念 由题图可知 电势越来越小 且变化率越来越小 即电势随距 A 点的距离变化越来越慢 由电场强度与电势差的关系可知 电场强度越来越小 A C 均错 电子带负电荷 受到电场力做功为 WAB eUAB 0 故电场力 做负功 电势能增加 动能减小 速度减小 EpA EpB B 错 D 对 答案 D 3 如右图所示 水平天花板下用长度相同的绝缘细线悬挂起来的两个 相同的带电介质小球 a b 左边放一个带正电的固定球 Q 时 两悬球 都保持竖直方向 下面说法中正确的是 A a 球带正电 b 球带正电 并且 a 球带电荷量较大 B a 球带负电 b 球带正电 并且 a 球带电荷量较小 C a 球带负电 b 球带正电 并且 a 球带电荷量较大 D a 球带正电 b 球带负电 并且 a 球带电荷量较小 解析 要使 ab 平衡 必须有 a 带负电 b 带正电 且 a 球带电较少 故应选 B 答案 B 4 如右图所示 一簇电场线的分布关于 y 轴对称 O 是坐标原点 M N P Q 是以 O 为圆心的一个圆周上的四个点 其中 M N 在 y 轴上 Q 点在 x 轴上 则 A M 点的电势比 P 点的电势低 B O M 间的电势差大于 N O 间的电势差 用心 爱心 专心 2 C 一正电荷在 O 点时的电势能小于在 Q 点时的电势能 D 将一负电荷由 M 点移到 P 点 电场力做负功 答案 A 用心 爱心 专心 3 5 如右图所示 有一带电粒子贴着 A 板沿水平方向射入匀强电场 当 偏转电压为 U1 时 带电粒子沿 轨迹从两板正中间飞出 当偏转电压 为 U2 时 带电粒子沿 轨迹落到 B 板中间 设粒子两次射入电场的水 平速度相同 则两次偏转电压之比为 A U1 U2 1 8 B U1 U2 1 4 C U1 U2 1 2 D U1 U2 1 1 解析 由 y at2 得 U 所以 1 2 1 2 Uq md l2 v2 0 2mv2 0dy ql2 U 可知 A 项正确 y l2 答案 A 6 2010 全国 卷 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为 104 V m 已知一半径为 1 mm 的 雨滴在此电场中不会下落 取重力加速度大小为 10 m s2 水的密度为 103 kg m3 这雨滴携 带的电荷量的最小值约为 A 2 10 9 C B 4 10 9 C C 6 10 9 C D 8 10 9 C 解析 本题考查物体的受力平衡条件 电场力的计算等知识点 雨滴受力平衡 则电场力 和重力大小相等 有 mg Eq 而 m V 联立两式 代入数据解得 B 选项对 4 r3 3 答案 B 7 有一个点电荷只受电场力的作用 分别从两电场中的 a 点由静止释 放 在它沿直线运动到 b 点的过程中 动能 Ek 随位移 x 变化的关系图 象如右图所示中的 图线 则下列说法正确的是 A 正电荷在甲图电场中从 a 点由静止释放 沿直线运动到 b 点的过程中 对应的图线是 B 负电荷在乙图电场中从 a 点由静止释放 沿直线运动到 b 点的过程中 对应的图线是 C 负电荷在丙图电场中从 a 点由静止释放 沿直线运动到 b 点的过程中 对应的图线是 D 负电荷在丁图电场中从 a 点由静止释放 沿直线运动到 b 点的过程中 对应的图线是 解析 点电荷在匀强电场中运动时 由动能定理得 Ek qEx 即点电荷动能与其位移成正 比 图线如 所示 结合点电荷受力与场强方向 故 A 正确 B 错误 在非匀强电场中 由 于场强 E 的变化 使得点电荷动能与其位移不再成正比 由图线 可知点电荷动能随位移的 增大而增加 并且变化得越来越快 即场强 E 越来越大 因此 C D 均错误 答案 A 8 2011 杭州二模 某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的一条中垂线重合 杆水平 放置 杆上有 A B O 三点 其中 O 为等量异种电荷连线中点 AO BO 现将一带电小圆环 从杆上 A 点以初速度 v0 向 B 点滑动 滑到 B 点时速度恰好为 0 则关于小圆环的运动 下列 说法正确的是 A 运动的加速度逐渐变小 B 运动的加速度先变大再变小 C 运动到 O 点的速度为 v0 2 D 运动到 O 点的速度小于 v0 2 用心 爱心 专心 4 解析 等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线 电场强度由中点向两侧逐渐减小 带电 圆环受到的电场力也是由大变小 根据垂直杆方向合力为零 杆对圆环的弹力也是由大变小 对应的摩擦力也在变小 当由 A 点以初速度释放后 圆环先做加速度增大的减速运动再做加 速度减小的减速运动 A 错 B 对 由动能定理得 C D 均错 答案 B 9 2011 江西九江联考 如右图所示 在真空中一条竖直向下的电场线上有 a b 两点 一带电质点在 a 处由静止释放后沿电场线向上运动 到达 b 点时速度恰好为 零 则下面说法正确的是 A 该带电质点一定带正电荷 B 该带电质点一定带负电荷 C a 点的电场强度小于 b 点的电场强度 D 质点在 b 点所受到的合力一定为零 解析 带电质点由 a 点释放后向上运动 可知合力方向向上 而质点所受重力竖直向下 故电场力一定竖直向上 与电场线方向相反 可知该质点一定带负电 B 项正确 A 项错 带电质点到 b 点时速度又减为零 可知向上运动过程中 合力先向上再向下 即重力不变 电场力减小 可知 a 处电场强度大于 b 处电场强度 C D 项均错 答案 B 二 非选择题 10 如右图所示 一根光滑绝缘细杆与水平面成 30 的角倾斜固 定 细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中 场强 E 2 104 N C 在细杆上套有一个带电荷量为 q 1 73 10 5 C 质量为 m 3 10 2 kg 的小球 现使小球从细杆的顶端 A 由静止开始 沿杆滑下 并从 B 点进入电场 小球在电场中滑至最远处的 C 点 已知 A B 间距离 x1 0 4 m g 10 m s2 求 1 小球在 B 点的速度 vB 2 小球进入电场后滑行的最大距离 x2 3 小球从 A 点滑至 C 点的时间是多少 解析 1 小球在 AB 段滑动过程中 由机械能守恒 mgx1sin mv 1 22 B 可得 vB 2 m s 2 小球进入匀强电场后 在电场力和重力的作用下 由牛顿第二定律可得加速度 a2 5 m s2 mgsin qEcos m 小球进入电场后还能滑行到最远处 C 点 B C 的距离为 x2 0 4 m v2 B 2a2 用心 爱心 专心 5 3 小球从 A 到 B 和从 B 到 C 的两段位移中的平均速度分别为 vAB vBC 0 vB 2 vB 0 2 小球从 A 到 C 的平均速度为 vB 2 x1 x2 t t v vB 2 可得 t 0 8 s 答案 1 2 m s 2 0 4 m 3 0 8 s 11 如右图所示 水平放置的平行板电容器 与某一电源相连 它的极板长 L 0 4 m 两板间距离 d 4 10 3 m 有一束由 相同带电微粒组成的粒子流 以相同的速度 v0 从两板中央平 行极板射入 开关 S 闭合前 两板不带电 由于重力作用微粒 能落到下板的正中央 已知微粒质量为 m 4 10 5 kg 电 荷量 q 1 10 8 C g 10 m s2 求 1 微粒入射速度 v0 为多少 2 为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场 电容器的上板应与电源的正极还是负极相 连 所加的电压 U 应取什么范围 解析 1 v0t gt2 可解得 v0 10 m s L 2 d 2 1 2 L 2 g d 2 电容器的上板应接电源的负极 当所加的电压为 U1 时 微粒恰好从下板的右边缘射出 a12 a1 d 2 1 2 L v0 mg qU1 d m 解得 U1 120 V 当所加的电压为 U2 时 微粒恰好从上板的右边缘射出 a22 a2 d 2 1 2 L v0 qU2 d mg m 解得 U2 200 V 所以 120 V U 200 V 答案 1 10 m s 2 与负极相连 120 V UmB 则 物体 B A 只受一个重力 B 受到重力 摩擦力各一个 C 受到重力 弹力 摩擦力各一个 D 受到重力 摩擦力各一个 弹力两个 解析 物体 A B 将一起做自由落体运动 所以 A B 之间无相互作用力 物体 B 与墙面有 接触而无挤压 所以与墙面无弹力 当然也没有摩擦力 所以物体 B 只受重力 选 A 答案 A 2 如右图所示 在研究牛顿第二定律的演示实验中 若 1 2 两 个相同的小车所受拉力分别为 F1 F2 车中所放砝码的质量分 别为 m1 m2 打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为 x1 x2 则在实验误差允许的范围内 有 A 当 m1 m2 F1 2F2 时 x1 2x2 B 当 m1 m2 F1 2F2 时 x2 2x1 C 当 m1 2m2 F1 F2 时 x1 2x2 D 当 m1 2m2 F1 F2 时 x2 2x1 解析 题中 m1 和 m2 是车中砝码的质量 绝不能认为是小车的质量 当 m1 m2 时 两车 总质量仍相等 因 F1 2F2 则 a1 2a2 由 x at2 知 A 正确 B 错误 若 m1 2m2 两 1 2 车总质量关系未知 故 C D 不能确定 答案 A 3 如右图所示 A B 为两块竖直放置的平行金属板 G 是静电计 开关 S 合上后 静电计指针张开一个角度 下述做法可使指针张角 增大的是 A 使 A B 两板靠近些 B 使 A B 两板正对面积错开些 C 断开 S 后 使 B 板向左平移减小板间距 D 断开 S 后 使 A B 板错位正对面积减小 解析 由于静电计的金属球与 A 板等势 外壳与 B 板等势 电势都为零 因此静电计测量 的是电容器两板间的电压 如果 S 一直闭合 则两板间的电压始终等于电源的电动势 静电 计的张角不会改变 A B 项错误 如果使开关 S 断开 电容器上带电荷量一定 由 U Q C 可知 当两板间的距离减小时 U 变小 静电计的张角变小 C 项错误 当两板间的 4 kdQ S 正对面积减小 则两板间的电压增大 静电计的张角增大 D 项正确 本题难度中等 答案 D 4 现在城市的滑板运动非常流行 在水平地面上一名滑板运动员双脚 站在滑板上以一定速度向前滑行 在横杆前起跳并越过杆 从而使人 与滑板分别从杆的上下通过 如右图所示 假设人和滑板运动过程中 受到的各种阻力忽略不计 运动员能顺利完成该动作 最终仍落在滑板原来的位置上 要使 这个表演成功 运动员除了跳起的高度足够高外 在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应 该 A 竖直向下 B 竖直向上 C 向下适当偏后 D 向下适当偏前 解析 本题考查运动的合成与分解 要使运动员落在滑板原来的位置 则运动员在跳起后 和滑板在水平方向的运动情况相同 由于惯性 运动员和滑板的水平初速度相同 因此只要 水平方向上不受力即可 故双脚对滑板的作用力方向应该竖直向下 A 正确 答案 A 5 英国 新科学家 New Scientist 杂志评选出了 2008 年度世界 8 项科学之最 在 XTEJ1650 500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中 若某黑洞的半径 R 约 45 km 质量 M 和半径 R 的关系满足 其中 c 为光速 G 为引力常量 则该黑洞表面重力加速度的数 M R c2 2G 量级为 A 108 m s2 B 1010 m s2 C 1012 m s2 D 1014 m s2 解析 星球表面的物体满足 mg G 即 GM R2g 由题中所给条件 推出 Mm R2 M R c2 2G GM Rc2 则 GM R2g Rc2 代入数据解得 g 1012 m s2 C 正确 1 2 1 2 答案 C 6 如右图所示 AB 是某个点电荷的一根电场线 在电场线上 O 点由 静止释放一个负电荷 它仅在电场力作用下沿电场线向 B 点运动 下列判断正确的是 A 电场线由 B 点指向 A 点 该电荷做加速运动 加速度越来越小 B 电场线由 B 点指向 A 点 该电荷做加速运动 其加速度大小变化由题设条件不能确定 C 电场线由 A 点指向 B 点 电荷做匀加速运动 D 电场线由 B 点指向 A 点 电荷做加速运动 加速度越来越大 解析 仅由一条电场线是不能确定电场线的疏密情况的 所以无法判定电场力大小变化及 加速度大小变化情况 选项 A C D 错误 负电荷从 O 点由静止向 B 点运动 说明其所受电 场力由 A 点指向 B 点 电场强度方向由 B 点指向 A 点 所以选项 B 正确 答案 B 7 超市中小张沿水平方向推着质量为 m 的购物车乘匀速上升的自动扶 梯上楼 如右图所示 假设小张 购物车 自动扶梯间保持相对静止 自动扶梯的倾角为 30 小张的质量为 M 小张与扶梯间的摩擦因数 为 小车与扶梯间的摩擦忽略不计 则 A 小张对扶梯的压力大小为 Mgcos 30 方向垂直于斜面向下 B 小张对扶梯的摩擦力大小为 M m gsin 30 方向沿斜面向下 C 扶梯对小张的摩擦力大小为 M m gcos 30 方向沿斜面向上 D 小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等 这是因为人和车均处于平衡状态 解析 对购物车进行受力分析 购物车受到的人的推力 F mgtan 对人进行受力分析 人受到的摩擦力 f Mgsin Fcos M m sin 沿斜面向上 人受到的弹力 FN Mgcos Fsin Mgcos mgsin tan A 错 B 对 C 错 小张对车的推力和 车对小张的推力是一对作用力与反作用力 大小相等方向相反 D 错 答案 B 8 如右图所示 一同学在玩闯关类的游戏 他站在平台的边缘 想在 2 s 内水平跳离平台后落在支撑物 P 上 人与 P 的水平距离为 3 m 人跳离平台的最大速度为 6 m s 则支撑物距离人的竖直高度可能为 A 1 m B 0 5 m C 25 m D 20 m 解析 人以最大速度跳离平台时 用时 0 5 s 下落的高度为 h 1 25 m 在 2 s 内 下 落的最大高度为 20 m 人要跳到 P 上 高度差满足 1 25 m h 20 m 正确选项为 D 答案 D 9 如右图所示 是甲 乙两物体运动的速度图象 若甲 乙两物体同 时由同一起点向同一方向做直线运动 则下列说法正确的有 A 在 40 s 前 乙物体始终在甲物体的前面 B 在前 20 s 内 甲物体在乙物体的前面 且两物体间的距离逐渐减 小 C 在 t 40 s 时两物体相遇 D 在 t 20 s 时两物体相遇 解析 甲匀速运动 乙做初速度为 0 的匀加速运动 由图象可知 t 20 s 时它们的速度 相等 在此之前是甲与乙的距离越来越大 20 s 后 乙的速度超过甲 则乙不断追赶甲 距离又不断缩小 当 t 40 s 时刚好乙追上甲 两物体的位移相等 在此之前 甲始终在乙 的前面 选项 C 正确 答案 C 10 2011 陕西五校模考 如右图所示 在场强大小为 E 的匀强电场 中 一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为 m 电荷量为 q 的带 负电小球 另一端固定在 O 点 把小球拉到使细线水平的位置 A 然 后将小球由静止释放 小球沿弧线运动到细线与水平成 60 的 位置 B 时速度为零 以下说法正确的是 A 小球重力与电场力的关系是 mg Eq 3 B 小球重力与电场力的关系是 Eq mg 3 C 小球在 B 点时 细线拉力为 FT mg D 小球在 B 点时 细线拉力为 FT 2Eq 解析 本题考查静电场及共点力平衡 根据对称性可知 小球处在 AB 中点位置时切线方 向合力为零 此时细线与水平方向夹角恰为 30 根据三角函数关系可得 qEsin 30 mgcos 30 化简可知选项 A 错误 B 正确 小球到达 B 点时速度为零 则沿细线方向合 力为零 此时对小球受力分析可知 FT qEsin 30 mgcos 30 化简可知 FT mg 3 选项 C D 均错误 答案 B 二 非选择题 11 如图甲所示 弯曲部分 AB 和 CD 是两个半径相等的 圆弧 中间的 BC 段是竖直的薄壁细 1 4 圆管 细圆管内径略大于小球的直径 分别与上下圆弧轨道相切连接 BC 段的长度 L 可作 伸缩调节 下圆弧轨道与地面相切 其中 D A 分别是上下圆弧轨道的最高点和最低点 整 个轨道固定在竖直平面内 一小球多次以某一速度从 A 点水平进入轨道而从 D 点水平飞 出 今在 A D 两点各放一个压力传感器 测试小球对轨道 A D 两点的压力 计算出压力差 F 改变 BC 的长度 L 重复上述实验 最后绘得的 F L 图象如图乙所示 不计一切摩 擦阻力 g 取 10 m s2 1 某一次调节后 D 点的离地高度为 0 8 m 小球从 D 点飞出 落地点与 D 点的水平距离为 2 4 m 求小球经过 D 点时的速度大小 2 求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径 解析 1 小球在竖直方向做自由落体运动 有 HD gt2 1 2 在水平方向做匀速直线运动 有