四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义21含解析

PAGE1-四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义（21）一、选择题1．(2017·四川省宜宾市高三二诊)(多选)如图所示，表面粗糙质量M＝2kg的木板，t＝0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动，加速度a＝2.5m/s2.t＝0.5s时，将一个质量m＝1kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端，铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半．已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1＝0.1，木板和地面之间的动摩擦因数μ2＝0.25，g＝10m/s2.则()A．水平恒力F的大小为10NB．铁块放上木板后，木板的加速度为2m/s2C．铁块在木板上运动的时间为1sD．木板的长度为1.625m解析：选AC.未放木块时，对木板由牛顿定律：F－μ2Mg＝Ma，解得F＝10N，选项A正确；铁块放上木板后，对木板：F－μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma′，解得：a′＝0.75m/s2，选项B错误；0.5s时木板的速度：v0＝at1＝2.5×0.5m/s＝1.25m/s，木块滑离木板时，木板的速度：v1＝v0＋a′t2＝1.25＋0.75t2，木块的速度v′＝a块t2＝μ1gt2＝t2，由题意：v′＝eq\f(1,2)v1，解得t2＝1s，选项C正确；木块滑离木板时，木板的速度v1＝2m/s，木块的速度v′＝1m/s，则木板的长度为：L＝eq\f(v0＋v1,2)t2－eq\f(v′,2)t2＝eq\f(1.25＋2,2)×1m－eq\f(1,2)×1m＝1.125m，选项D错误；故选AC.2．(2017·内蒙古包头市高三模拟)(多选)如图所示，一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L，细杆上面的A、B两点到O点的距离都为L.将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是()A．圆环通过O点的加速度小于gB．圆环在O点的速度最大C．圆环在A点的加速度大小为g＋eq\f(2－\r(2)kL,m)D．圆环在B点的速度为2eq\r(gL)解析：选CD.A、圆环在O点只受重力，则此时加速度a＝g，A错误；B、圆环在O点时加速度向下，速度向下，仍在加速，速度不是最大值，B错误；C、圆环在A点的加速度大小为：aA＝eq\f(mg＋2×k\r(L2＋L2)－L×cos45°,m)＝g＋eq\f(2－\r(2)kL,m)，C正确；D、A、B两点到O点的距离都为L，弹簧在此过程中没有做功，只有重力做功，根据动能定理得：mg·2L＝eq\f(1,2)mv2即v＝2eq\r(gL)，D正确；故选CD.3．下列说法正确的是()A．氡的半衰期是3.8天，所以10个氡原子核经过3.8天一定还剩5个B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．核子凭借核力结合在一起构成原子核D．温度越高，放射性元素衰变越快解析：选C.半衰期对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故A错误；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项B错误；核子凭借核力结合在一起构成原子核，选项C正确；半衰期与外界条件无关，选项D错误；故选C.4．游乐场中，从离水面一定高度的A处到水面B处有两条长度相同的光滑轨道，如图所示，甲、乙两名小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，则两名小孩在全部滑行过程中的速率v随时间t变化的下列图象，正确的是()解析：选B.根据牛顿第二定律可知甲的加速度逐渐减小，乙的加速度逐渐增加，而v－t图线的斜率等于加速度；两物体的位移相同，图线与坐标轴围成的面积相等，故选项B正确．5．下表给出了一些金属材料的逸出功．现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.00×108m/s)(材料铯钙镁铍钛逸出功(10－19J)3.04.35.96.26.6A.2种 B．3种C．4种 D．5种解析：选A.光电效应发生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的能量大于金属的逸出功，光子的能量为ε＝hν＝heq\f(c,λ)，代入计算得ε＝6.6×10－34×eq\f(3×108,400×10－9)J＝4.95×10－19J，可以看出光子能量大于逸出功的金属有两种，所以A项正确．6．14C是碳的一种半衰期为5730年的放射性同位素，2010年2月科学家发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中14C的含量约为原来的eq\f(4,5)，则该古木死亡的时间距今大约为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(已知\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))\f(1,3)≈0.8))()A．22900年 B．11400年C．5700年 D．1900年解析：选D.假设古木死亡时14C的质量为m0，现在的质量为m，从古木死亡到现在所含14C经过了n个半衰期，由题意可知：eq\f(m,m0)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))n＝eq\f(4,5)，所以n≈eq\f(1,3)，即古木死亡的时间距今约为5730×eq\f(1,3)年＝1910年，D正确．7．(2017·安徽师大附中高考物理最后一卷)如图所示，质量m＝1kg的物体从高为h＝0.2m的光滑轨道上P点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A点，物体和皮带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，传送带AB之间的距离为L＝5m，传送带一直以v＝4m/s的速度匀速运动，则()A．物体A运动到B的时间是1.5sB．物体A运动到B的过程中，摩擦力对物体做了2J功C．物体A运动到B的过程中，产生2J热量D．物体从A运动到B的过程中，带动传送带转动电动机多做了10J功解析：选AC.A.设物体下滑到A点的速度为v0，对PA过程，由机械能守恒定律有：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝mgh代入数据得：v0＝eq\r(2gh)＝2m/s＜v＝4m/s则物体滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀加速运动，加速度大小为a＝eq\f(μmg,m)＝μg＝2m/s2；加速至速度与传送带相等时用时：t1＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(4－2,2)s＝1s匀加速运动的位移s1＝eq\f(v0＋v,2)t1＝eq\f(2＋4,2)×1m＝3m＜L＝5m所以物体与传送带共速后向右匀速运动，匀速运动的时间为t2＝eq\f(L－s1,v)＝eq\f(5－3,4)s＝0.5s故物体从A运动到B的时间为：t＝t1＋t2＝1.5s．故A正确．B．物体运动到B的速度是v＝4m/s.根据动能定理得：摩擦力对物体做功W＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)×1×42－eq\f(1,2)×1×22J＝6J，故B错误．C．在t1时间内，皮带做匀速运动的位移为s皮带＝vt1＝4m故产生热量Q＝μmgΔs＝μmg(s皮带－s1)，代入数据得：Q＝2J．故C正确．D．电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分转化为内能，则电动机多做的功W＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)mv2－\f(1,2)mv\o\al(2,0)))＋Q＝eq\f(1,2)×1×(42－22)＋2J＝8J，故D错误．故选：AC.二、非选择题1．光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道BC粗糙，直轨道CD光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧，质量为m＝0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点A时的速度大小为v＝4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道BC的相切处B时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道BC滑行，到达轨道CD上的D点时速度为零．若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R＝0.25m，直轨道BC的倾角θ＝37°，其长度为L＝26.25m，D点与水平地面间的高度差为h＝0.2m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)滑块在圆轨道最高点A时对轨道的压力大小；(2)滑块与直轨道BC间的动摩擦因数；(3)滑块在直轨道BC上能够运动的时间．解析：(1)在圆轨道最高点A处对滑块，由牛顿第二定律得：mg＋FN＝meq\f(v2,R)得FN＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,R)－g))＝5.4N由牛顿第三定律得滑块在圆轨道最高点A时对轨道的压力大小为5.4N(2)从A点到D点全程，由动能定理得：mg(R＋Rcosθ＋Lsinθ－h)－μmgLcosθ＝0－eq\f(1,2)mv2即μ＝eq\f(gR＋Rcosθ＋Lsinθ－h＋\f(v2,2),gLcosθ)＝0.8(3)设滑块在BC上向下滑动的时间为t1，向上滑动的加速度为a2，时间为t2，在C点时的速度为vC.由C到D：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)＝mghvC＝eq\r(2gh)＝2m/sA点到B点的过程：mgR(1＋cosθ)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mv2vB＝eq\r(v2＋2gR1＋cosθ)＝5m/s在轨道BC上：下滑：L＝eq\f(vB＋vC,2)t1，t1＝eq\f(2L,vB＋vC)＝7.5s上滑：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2a2＝gsinθ＋μgcosθ＝12.4m/s20＝vC－a2t2t2＝eq\f(vC,a2)＝eq\f(2,12.4)s≈0.16sμ＞tanθ，滑块在轨道BC上停止后不再下滑滑块在BC上运动的总时间：t总＝t1＋t2＝(7.5＋0.16)s＝7.66s答案：(1)5.4N(2)0.8(3)7.66s2．某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F/(N)00.501.001.502.002.50l/(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F＝2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.完成下列作图和填空：(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F－l图线，根据图线求得l0＝________cm.(2)测得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，则FOA的大小为________N.(3)根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F′的图示．(4)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．解析：(1)在坐标系中描点，用平滑的曲线(直线)将各点连接起来，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧．如图甲所示，由图线可知与横轴的交点l0＝10.0cm.(2