高中物理力学和电学综合检测

力学综合检测一、单项选择题1(2014山西太原一模)如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，在小鸟从A运动到B的过程中()A树枝对小鸟的合作用力先减小后增大B树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大C树枝对小鸟的弹力先减小后增大D树枝对小鸟的弹力保持不变解析：选B.树枝对小鸟的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合作用力不变，A项错误由受力分析图可知，树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大后减小，所以B项对，C、D两项均错误2(2014嘉兴教学测试)如图所示为通过轻杆相连的A、B两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O点已知两球重力均为G，轻杆与细线OA长均为L.现用力F作用于小球B上(图上F未标出)，使系统保持静止状态且A、B两球在同一水平线上则力F最小值为()A.G B.GCG D2G解析：选A.由于系统处于静止状态时，A、B两球在同一水平线上，因此悬线OA竖直，轻杆中的弹力为零，小球B受竖直向下的重力、沿悬线OB斜向上的拉力和F的作用而处于静止状态，三力的合力为零，表示三力的线段构成封闭三角形，由于重力的大小及方向不变，悬线拉力的方向不变，由几何关系可知，当F的方向与OB垂直且斜向右上方时，F最小，由几何关系可知，此时FGsin 45G，选项A正确3嫦娥三号携带“玉兔”探测车在月球虹湾实施软着陆过程中，嫦娥三号离月球表面4 m高时最后一次悬停，确认着陆点若总质量为M的嫦娥三号在最后一次悬停时，反推力发动机对其提供的反推力为F，已知引力常量为G，月球半径为R，则月球的质量为()A. B.C. D.解析：选A.嫦娥三号悬停时，其合力为零，设月球的质量为m，由平衡条件可得：FG0，则m，选项A正确，选项B、C、D错误4(2014忻州检测)如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点)，最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成角，则两小球初速度之比为()Atan Bsin Ctan Dcos 解析：选C.两小球被抛出后都做平抛运动，设半圆形容器的半径为R，两小球运动时间分别为t1、t2，对A球：Rsin v1t1，Rcos gt.对B球：Rcos v2t2，Rsin gt.联立解得：两小球初速度之比为tan ，选项C正确5(2014宁夏银川一中一模)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内()A小车做匀加速运动B小车受到的牵引力逐渐增大C小车受到的合外力所做的功为PtD小车受到的牵引力做的功为Fxmv解析：选D.小车在运动方向上受向前的牵引力F1和向后的阻力F，因为v增大，P不变，由PF1v，F1Fma，得出F1逐渐减小，a也逐渐减小，当vvm时，a0，故A、B项均错；合外力做的功W外PtFx，由动能定理得W牵Fxmv，故C项错，D项对二、多项选择题6(原创题)倾角为 的斜面固定在水平面上，质量为m的物体在沿斜面向上的推力F1作用下处于静止状态，现把推力逐渐增大到F2，物体始终处于静止状态，下列判断正确的是()A物体与斜面间的动摩擦因数一定不为0B物体受到的静摩擦力一定逐渐减小C物体受到的静摩擦力可能逐渐增大D物体受到的静摩擦力可能先减小后增大解析：选ACD.推力变化，物体仍保持静止，说明物体与斜面间摩擦力变化，故A正确若F1F2mgsin ，则Ffmgsin F，Ff随推力增大而减小；若F2F1mgsin ，则FfFmgsin ，Ff随推力增大而增大，若F1mgsin F2，随推力增大，Ff先减小到0，再反向增大，故B错，C、D正确7(2014江苏六市高三调研)在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位移变化的图象如图所示，则()A甲车的加速度比乙车的加速度大B在x0.5 m处甲、乙两车的速度相等C在x0.5 m处甲、乙两车相遇D在x1.0 m处甲、乙两车相遇解析：选AB.根据图象可知，对甲车v22a甲x，a甲2 m/s2，对乙车212a2x，a21 m/s2，选项A正确；由题图可知x0.5 m处甲、乙两车的速度相等，选项B正确；若两车相遇，则有2t21t1t2，解得t2 s，位移x4 m，选项C、D错误8(2014淄博模拟)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态现用一平行斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v.则此时()A拉力做功的瞬时功率为FvB物块B满足m2gsin kdC物块A的加速度为D弹簧弹性势能的增加量为Fdm1v2解析：选AC.拉力做功的瞬时功率为Fv，A正确；开始静止时，m1gsin kx1，当物块B刚要离开挡板C时，m2gsin kx2，而dx1x2，故B错误；对A应用牛顿第二定律：Fm1gsin kx2m1aA，故有aA，C正确；由能量守恒定律可得：Fdm1gdsin m1v2Ep，故弹簧弹性势能的增加量EpFdm1gdsin m1v2，D错误9(2014江苏四市高三模拟)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长在圆弧轨道上静止着N个半径为r(rR)的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是()AN个小球在运动过程中始终不会散开B第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC第1个小球到达最低点的速度vD第1个小球到达最低点的速度v解析：选AD.在AB段，后面的小球总要往前推前面的小球，在BC段，各小球保持匀速运动，相互之间仅仅接触，但无弹力作用，在CD段，前面的小球会减速运动，后面的小球速度比它大，因此又将推着它向前运动，所以整个运动过程中各小球始终不会散开，故选项A正确；在AB段时，高度在R/2之上的小球只占总数的1/3，而在斜面上各小球连成直线铺开，根据机械能守恒定律可知第N个小球在斜面上能达到的最大高度小于R，故选项B错误；同样对整体在AB段时，重心低于R/2，所以第1个小球到达最低点的速度v，故选项C错误，选项D正确三、计算题10(2014武汉高三调研)假设某航母的飞行跑道长L160 m，舰载机发动机产生的最大加速度a5 m/s2，舰载机所需的起飞速度为v50 m/s.舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动(1)若航母静止，请通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使舰载机安全起飞，弹射装置给舰载机的初速度至少为多大？(2)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行，为了使舰载机安全起飞，航母匀速运动的速度至少为多大？解析：(1)航母静止时，舰载机靠发动机加速，加速度a5 m/s2，初速度为v00，位移L160 m，末速度为v1.由运动学公式vv2aL解得v140 m/s50 m/s，故舰载机不能靠自身的发动机从舰上起飞弹射装置给舰载机的初速度为v2，起飞速度为v50 m/s，由运动学公式v2v2aL解得v230 m/s，故弹射装置给舰载机的初速度至少为30 m/s.(2)设舰载机起飞所用的时间为t，位移为L2，航母的位移为L1，匀速航行的最小速度为v3.由运动学公式vv3at，v2v2aL2，L1v3t，L2LL1联立解得，航母匀速航行的最小速度v310 m/s.答案：(1)见解析30 m/s(2)10 m/s11(2014高考福建卷)如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向m)解析：(1)游客从B点做平抛运动，有2RvBtRgt2由式得vB从A到B，根据动能定理，有mg(HR)Wfmv0由式得Wf(mgH2mgR)(2)设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为N，从B到P由动能定理，有mg(RRcos )mv0过P点时，根据向心力公式，有mgcos NmN0cos 由式解得hR.答案：(1)(mgH2mgR)(2)R12(2014薜窑中学高三检测)如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来回运动使其均匀受热我们用质量为m的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一些物理问题设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R，小平台和圆弧均光滑将过锅底的纵截面看做是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成斜面动摩擦因数均为0.25，而且不随温度变化两斜面倾角均为37，ABCD2R，A、D等高，D端固定一小挡板，碰撞不损失机械能滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内，重力加速度为g.(1)如果滑块恰好能经P点飞出，为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内，应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少？ (2)接(1)问，求滑块在锅内斜面上滑过的总路程；(3)对滑块的不同初速度，求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值解析：(1)在P点mg解得vP到达A点时速度方向要沿着AB，vyvPtan 所以AD离地高度为h3RR.(2)进入A点滑块的速度为v假设经过一个来回能够回到A点，设回来时动能为Ek，则Ekmv24mgcos 8R0所以滑块不会滑到A而飞出根据动能定理mg2Rsin mgcos s0mv2得滑块在锅内斜面上滑过的总路程s.(3)设初速度、最高点速度分别为v1、v2由牛顿第二定律，在Q点F1mg在P点F2mg所以F1F22mg由机械能守恒定律得mvmvmg3R联立解得vv6gR为定值代入v2的最小值得压力差的最小值为9mg.答案：(1)R(2)(3)9mg电学综合检测一、单项选择题1(2014河南开封一模)如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为R.L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R.电压表为理想电表K为单刀双掷开关，当开关由1位置掷到2位置时，下列说法中正确的是()AL1亮度不变，L2将变暗BL1将变亮，L2将变暗C电源内阻的发热功率将变小D电压表示数将变小解析：选D.开关掷到位置1时，灯泡L1和L2并联，并联电阻R并，电路总电阻R总RR，干路电流I，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L1和L2的电流相等，即I1I2.开关掷到2位置，灯泡L1与定值电阻R串联，然后与灯泡L2并联，并联电阻为R并，电路总电阻R总R，干路电流I，根据并联电路电流与电阻成反比可得流过灯泡L1的电流I1I，流过灯泡L2的电流I2I.据此判断，开关由1位置掷到2位置，流过灯泡L1的电流大小不变，灯泡亮度不变，流过灯泡L2的电流变大，灯泡变亮，所以选项A、B错总电流变大，电源内阻的发热功率(PI2R)变大，选项C错总电流变大，内电压变大，路端电压变小，电压表示数变小，选项D对2(2014南京高三二模)某同学准备用一种金属丝制作一只电阻温度计他先通过实验描绘出一段金属丝的UI曲线，如图甲所示再将该金属丝与某一定值电阻R0串联接在电路中，用电压表(电压表的内阻远大于金属丝的电阻)与金属丝并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度汁，如图乙所示下列说法中正确的是()A从图甲可知，该金属丝的阻值随温度的升高而减小B图乙中电压表的指针偏转角越大，温度值越小C选用不同阻值的R0可以改变温度计的量程，R0越大，量程越大D温度越高，电源消耗的功率越大解析：选C.从图甲可知，图象割线的斜率表示电阻的大小，故该金属丝的阻值随温度的升高而增大，所以A错误；图乙中电压表的指针偏转角越大，说明Rt的阻值大，即温度高，所以B错误；若R0越大，电压表要偏转同样的角度，需Rt的阻值更大，即温度更高，量程越大，所以C正确；温度越高，Rt的阻值越大，电路电流越小，所以电源消耗的功率PEI越小，故D错误3(2014高考安徽卷)一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示下列图象中合理的是()解析：选D.在粒子运动中的某一小段位移x内电场力做功qEx.由功能关系知EpqEx，即qE，Epx图线斜率的绝对值表示电场力，故由图线可知E逐渐减小，A错误因粒子仅受电场力作用，由qEma可知a也逐渐减小，D正确；再由动能定理有EkqEx，即qE，Ekx图线的斜率也表示电场力，则Ekx图线应是一条斜率逐渐减小的曲线，B错误由v22ax有v，可知vx图线应是一条曲线，故C错误4(2014甘肃第一次诊考)如图所示，在xOy坐标系中，将一带负电的试探电荷q由y轴上的a点移至x轴上的b点时，需克服电场力做功W；若将q从a点移至x轴上c点时，也需克服电场力做功W.那么此空间存在的静电场不可能是()A电场强度沿y轴负方向的匀强电场B电场强度沿x轴正方向的匀强电场C位于第象限某一位置的正点电荷形成的电场D位于y轴上的一对等量异种电荷形成的电场解析：选B.电荷由a到b过程中qUabW，由a到c过程中qUacW，说明b、c两点电势相等，在图1、3、4中b、c两点电势均相等所以，A、C、D错误，B项正确5带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等(已知动量等于质量与速度的乘积，即pmv)，a运动的半径大于b运动的半径若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb.则一定有()Aqaqb Bmamb CTaTb D.rb，则qaE1，回路中的总电动势为：EE2E1B0Lv随着金属棒速度的减小，总电动势减小，当E0后，回路中无感应电流，金属棒做匀速运动