2023人教版高考物理一轮选习练题（6）及答案

第页2023人教版高考物理一轮选习练题〔6〕及答案一、选择题1、某人驾车从“浙江省余姚中学〞开往“浙江大学紫荆港校区〞，导航地图如下图，那么以下说法错误的选项是A.研究汽车在导航图中的位置时，可以把汽车看作质点B.“常规路线〞中的“121.0km〞是指位移大小C.图中显示的“1小时41分钟〞是指时间间隔D.高速公路某处路边竖有限速标志110km，指的是车辆行驶在该路段过程中，瞬时速度不能超过110km/h【来源】浙江省余姚中学2023届高三选考科目模拟卷〔一〕物理试题【答案】B链接如图(甲)所示,两平行正对的金属板A,B间加有如图(乙)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带负电粒子被固定在两板的正中间P处.假设在t=0时刻释放该粒子,那么(C)A.该粒子一直向B板运动B.该粒子时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上C.该粒子一直向A板运动D.该粒子时而向A板运动,时而向B板运动,最后打在A板上解析:粒子带负电,t=0时刻,UAB>0,电场强度方向向右,粒子受电场力向左,所以粒子先向左加速再向左减速,以后沿同一方向重复这种运动,直到碰到A板,应选项C正确.2、(2023·安徽省淮北市第一中学高三上学期第四次模拟考试)如下图，质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后，恰好都落在斜面底端，不计空气阻力，以下说法正确的选项是()A．小球a、b在空中飞行的时间之比为2∶1B．小球a、b抛出时的初速度大小之比为2∶1C．小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4∶1D．小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1∶1解析：选D.因为两球下落的高度之比为2∶1，根据h＝eq\f(1,2)gt2得，t＝eq\r(\f(2h,g))，高度之比为2∶1，那么时间之比为eq\r(2)∶1，故A错误．两球的水平位移之比为2∶1，时间之比为eq\r(2)∶1，根据v0＝eq\f(x,t)知，初速度之比为eq\r(2)∶1，故B错误．根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比Eka∶Ekb＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv\o\al(2,a)＋mgha))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv\o\al(2,b)＋mghb))＝2∶1，故C错误．小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，那么速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故D正确．应选D.3、在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球，经过2t0时间小球落回抛出点，其速率为v1，小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速度成正比，那么小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是()【答案】A【解析】小球上升过程中，由牛顿第二定律有mg＋kv＝ma，故随速度的减小，加速度逐渐减小，v—t图象的切线斜率逐渐减小；小球下降过程中，由牛顿第二定律有mg－kv＝ma，那么随速度逐渐增大，加速度逐渐减小，v—t图象的切线斜率逐渐减小；由于有阻力作用，故回到地面的速度将小于初速度v0，选项A正确。4、(多项选择)如下图，一带负电的小金属环套在粗糙绝缘细杆AB上，杆与水平面夹角为θ，杆的下方O点处固定一带正电的点电荷，OA＝OB现使小环以初速度v0，从A点沿杆上滑，到达B点时速度为零，小环滑回A点时速度为v，以下说法正确的选项是()A．小环上滑过程中先匀加速再匀减速B．小环上滑时间小于下滑时间C．小环下滑过程中，减少的重力势能等于摩擦产生的内能D．从A点出发到再回到A点的过程，小环克服摩擦力做的功等于小环损失的动能解析：选BD.因小环在运动过程中受到的库仑力是变力，对其受力分析可知，小环在上滑过程中的加速度是变化的，并不是匀变速运动，选项A错误；由于上滑时的平均加速度大于下滑时的平均加速度，由运动学公式定性分析可知，小环上滑时间小于下滑时间，选项B正确；由功能关系可知，小环下滑过程中，减少的重力势能等于其在A点的动能和克服摩擦力做的功之和，选项C错误；小环从A点到再次回到A点过程中，电场力做功为零，重力做功为零，故小环克服摩擦力做的功等于小环损失的动能，选项D正确．5、如下图，在水平线OO′某竖直平面内，距地面高度为h，一条长为L(L＜h)的轻绳两端分别系小球A和B，小球A在水平线OO′上，竖直向上的外力作用在A上，A和B都处于静止状态。现从OO′上另一点静止释放小球1，当小球1下落至与小球B等高位置时，从OO′上静止释放小球A和小球2，小球2在小球1的正上方。那么以下说法正确的选项是〔〕A.小球1将与小球B同时落地B.在小球B下落过程中，轻绳对B的拉力竖直向上C.h越大，小球A与小球B的落地时间差越大D.在小球1落地前，小球1与2之间的距离随时间的增大而增大【来源】【全国百强校】江西师范大学附属中学2023届高三最后一卷理科综合物理试题【答案】D【点睛】小球1、2以及AB两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式即可正确解答.链接(2023·四川成都模拟)如下图,水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨,导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,铜棒a,b的长度均等于两导轨的间距、电阻均为R、质量均为m,铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好.现给铜棒a一个平行导轨向右的瞬时冲量I,关于此后的过程,以下说法正确的选项是(B)A.回路中的最大电流为B.铜棒b的最大加速度为C.铜棒b获得的最大速度为ID.回路中产生的总焦耳热为I解析:由题意知a获得冲量时速度最大,根据动量定理可得,a获得的速度va=Im,此后a在安培力作用下做减速运动,b在安培力作用下做加速运动,回路中产生的电动势E=BL(va-vb),可知a刚获得动量时回路中产生的感应电流最大,即Im=BLva2R=BLI2mR,故A错误;b所受最大安培力Fm=BImL=B2L2I2mR,根据牛顿第二定律知,b棒所产生的最大加速度am==,故B正确;由题意知,a棒做减速运动,b棒做加速运动,当a,b速度相等时,回路中没有感应电流,两棒同时向右匀速直线运动,根据动量守恒定律得,mva=2mv,a,b棒的共同速度v=,此速度亦为b棒的最大速度,故C错误;根据系统能量守恒可得,6、(2023·湖南常德模拟)如下图,有一个等腰三角形磁场区域,底边长为2L,高为L,左半边的磁场方向垂直纸面向外,右半边的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,取Im=,那么表示线框中电流i随bc的位置坐标x变化的图像正确的选项是(C)解析:线框bc边在0～L过程中无感应电流,在L～2L过程中切割磁感线的有效长度线性增大,由右手定那么判断感应电流沿a→b→c→d→a方向的正方向,由I=可知,感应电流大小逐渐增大;线框bc边在2L～3L过程中,ad边和bc边都有局部切割磁感线,等效切割的有效长度不变,产生的感应电流大小不变,方向为负方向;线框bc边在3L～4L过程中,ad边切割磁感线的有效长度线性减小,产生的感应电流大小逐渐减小,方向为正方向,故C正确.7、(2023·深圳市二模)(多项选择)如下图，单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直，线框电阻不计，线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n1∶n2.开关S断开时，额定功率为P的灯泡L1正常发光，电流表示数为I，电流表内阻不计，以下说法正确的选项是()A．线框中产生的电流为正弦式交变电流B．线框从图中位置转过eq\f(π,4)时，感应电动势瞬时值为eq\f(P,I)C．灯泡L1的额定电压等于eq\f(n1P,n2I)D．如果闭合开关S，那么电流表示数变大解析：选ABD.根据产生交变电流的条件，A正确；转过eq\f(π,4)时，感应电动势的瞬时值应为eq\f(\r(2),2)Em，正好是有效值的大小eq\f(P,I)，B正确；C中灯泡L1的额定电压应为eq\f(n2P,n1I)，C错误；开关S闭合，并联L2后负载总电阻减小，U2不变，I2增大，I1也增大，D正确．8、如下图，平行板电容器与电动势为E′的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，那么以下说法中正确的选项是()A．平行板电容器的电容将变小B．静电计指针张角变小C．带电油滴的电势能将减少D．假设先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，那么带电油滴所受电场力不变【答案】ACD到上极板的距离，又因为油滴带负电，所以其电势能将减少，选项C正确；假设先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，那么电容器的电荷量Q不变，极板间距d变大，根据Q＝CU，E＝和C＝可知E∝，可见，极板间电场强度E不变，所以带电油滴所受电场力不变，选项D正确．二、非选择题在真空中，边长为3L的正方形区域ABCD分成相等的三局部，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如下图．左侧磁场的磁感应强度大小为B1＝eq\f(\r(6mqU),2qL)，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2＝eq\f(\r(6mqU),qL)，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行．一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入中间区域的电场中，不计粒子重力．(1)求a点到A点的距离．(2)电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘CC1间离开？(3)改变中间区域的电场方向和场强大小，粒子可从D点射出，求粒子在左右两侧磁场中运动的总时间．解析：(1)粒子在金属板间加速时，有qU＝eq\f(1,2)mv2 ①粒子在左侧磁场中运动时，如图甲所示，有qvB1＝meq\f(v2,R1) ②sinα＝eq\f(L,R1) ③a点到A点的距离x＝eq\f(3L,2)－R1(1－cosα) ④联立解得x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)－\f(\r(3),3)))L(2)如图甲所示，粒子在右侧磁场中以半径为Rn和Rm的两轨迹为临界轨迹从上边缘CC1离开磁场时，有Rn＝eq\f(3,4)L ⑤Rm＝L ⑥又qvnB2＝meq\f(v\o\al(2,n),Rn) ⑦qvmB2＝meq\f(v\o\al(2,m),Rm) ⑧粒子在中间电场运动时，有qEnL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)－eq\f(1,2)mv2 ⑨qEmL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mv2 ⑩联立解得En＝eq\f(11U,16L)，Em＝eq\f(2U,L)电场强度的取值范围为eq\f(11U,16L)＜E＜eq\f(2U,L).(3)粒子在左右磁场中运动，T1＝eq\f(2πm,qB1) ⑪T2＝eq\f(2πm,qB2) ⑫必须改变中间