高考总复习优化设计二轮用书物理H 能力题提分练3

能力题提分练(三)高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI202512345678910一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.如图所示,两个电荷量都是Q的正、负点电荷固定在A、B两点,AB连线中点为O。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距O为x的C点,沿某一确定方向施加外力使试探电荷由静止开始沿直线从C点运动到O点,下列说法正确的是(

)A.外力F的方向应当平行于AB方向水平向右B.试探电荷从C点到O点的运动为匀变速直线运动C.试探电荷从C点到O点的运动为加速度减小的加速直线运动D.试探电荷从C点运动到O点的过程中

逐渐增大D12345678910

123456789102.(2024福建泉州一模)如图所示,在间距为d的水平固定平行金属导轨上,放置质量分别为2m0、m0的金属杆M、N。N的中点系着一条跨过定滑轮的细绳,细绳下端悬挂重物,滑轮左侧细绳与导轨平行。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。当重物质量m取不同值时,系统最终稳定的状态不同。设稳定时M杆的加速度大小为a,回路中电动势为E、电流为I、热功率为P。12345678910已知重力加速度大小为g,两金属杆接入回路的总电阻为R,导轨足够长且电阻不计,忽略一切摩擦,两金属杆始终与导轨垂直且接触良好。则下列关系图像合理的是(

)D1234567891012345678910123456789103.(2024湖北二模)如图所示,一质点在光滑水平桌面上受水平恒力作用,先后经过a、b两点,速度方向偏转90°。已知经过a点的速度大小为v、方向与ab连线夹角为60°,ab连线长度为d。对质点从a到b的运动过程,下列说法正确的是(

)C12345678910解析

设恒力与ab连线的夹角为θ,根据几何关系可知b点速度方向与ab连线的夹角为30°。该质点做类斜抛运动,在垂直于恒力方向上的速度大小不变,在恒力方向做匀变速直线运动,则在沿初速度方向上速度由v减小到0,123456789104.(2024河南三模)如图所示,初始时矩形线框ABCD垂直于匀强磁场放置,磁场位于OO'右侧,AO=OB=BC=O'C,若线框以不同方式做角速度大小相同的匀速转动,以下时刻线框受到的安培力最大的是(

)A.以AD边为轴转动30°时B.以BC边为轴转动45°时C.以OO'为轴转动60°时D.以O点为中心,在纸面内逆时针转动45°时D123456789101234567891012345678910二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。5.(2024河北石家庄二模)利用磁场控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示,以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,圆形区域外有垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B。有一质量为m、电荷量为+q的粒子从P点沿半径射入圆形区域,粒子n次穿越圆形区域边界(不包括经过P点)后又回到P点,此过程中粒子与圆心O的连线转过角度为2π,不计粒子重力,12345678910下列说法正确的是(

)A.n的最小值为2AC12345678910解析

因为粒子n次穿越圆形区域边界(不包括经过P点)后又回到P点,此过程中粒子与圆心O的连线转过角度为2π,画出粒子轨迹示意图如图所示,n的最小值为2,故A正确;n=3时,粒子圆心间的连线构成圆边界的外切正方向,根据几何关系可知半径为r=R,12345678910123456789106.(2024福建一模)如图1所示,质量均为m的小物块甲和木板乙叠放在光滑水平面上,甲到乙左端的距离为L,初始时甲、乙均静止,质量为m0的物块丙以速度v0向右运动,与乙发生弹性碰撞。碰后,乙的位移x随时间t的变化如图2中实线所示,其中t0时刻前后的图像分别是抛物线的一部分和直线,二者相切于P,抛物线的顶点为Q。甲始终未脱离乙,重力加速度为g。12345678910下列说法正确的是(

)BC123456789101234567891012345678910三、非选择题:本题共4小题,共34分。7.(8分)(2024辽宁沈阳一模)某同学设计了一个加速度计,将其固定在待测物体上,能通过电路中电压表的示数反映物体的加速度a,其原理图如图甲所示。其中,质量m=1kg的滑块2可以在光滑的框架1中左右平移,滑块两侧各连接一根劲度系数k=2.0×102N/m的弹簧3(弹簧始终处于弹性限度内)。4是固定在滑块2上的金属滑动片,与电压表的一端用导线相连,并与一阻值均匀的电阻AB相接触,滑动片4与电阻间的摩擦忽略不计。已知物体加速度为0时,两侧弹簧3均处于原长,滑动片4位于AB中点,AB全长L=15cm;直流电源电动势E=15V(内阻忽略不计)。现有一量程0~3V、内阻RV=3kΩ的电压表(RV≫RAB),其表盘如图乙所示;另有开关、导线若干。12345678910(1)为使滑动片4位于B点时电压表满偏,需要将电压表量程改为0~15V,则电压表应

(选填“串联”或“并联”)一个阻值为

kΩ的电阻,并将电压表的刻度按新量程做好修改;

(2)将改装后的电压表接入图甲的电路中,此装置可测量加速度的最大值为

m/s2;

串联123012345678910(3)请在图丙中画出a-U图像(规定加速度向左为正方向,U为改装后电压表的示数);12345678910(4)若要增大加速度的测量范围,可采用的方法有

(答出一条合理措施即可)。

更换两根劲度系数更大的弹簧或质量更小的滑块1234567891012345678910

123456789108.(7分)工人浇筑混凝土墙壁时,内部形成了一个气密性良好充满空气的空腔,墙壁导热性能良好。(1)空腔内气体的温度变化范围为-33~47℃,求空腔内气体的最小压强与最大压强之比。(2)填充空腔前,需要测出空腔的体积。在墙上钻一个小孔,用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通,形成密闭空间。当汽缸内气体体积为1L时,传感器的示数为1.0×105Pa。将活塞缓慢下压,汽缸内气体体积为0.7L时,传感器的示数为1.2×105Pa。求该空腔的体积。12345678910解析

(1)以空腔内的气体为研究对象,最低温度时,压强为p1,温度为T1=240

K;最高温度时,压强为p2,温度为T2=320

K;12345678910(2)设空腔的体积为V0,汽缸的体积为V,以整个系统内的气体为研究对象,则未下压时气体的压强为p3=1.0×105

Pa,体积为V1=V0+V,又V=1

L下压后气体的压强为p4=1.2×105

Pa,体积为V2=V0+V',又V'=0.7

L根据玻意耳定律得p3V1=p4V2解得V0=0.8

L。123456789109.(8分)如图是工人传输货物的示意图,工人甲把质量m=7kg的货物从倾斜轨道的顶端A点由静止释放,货物从轨道的底端B点(B点处有一段长度不计的小圆弧)滑上放置在水平地面上的长木板。长木板的右端到达反弹装置左端C点的瞬间,货物刚好运动到长木板的最右端且与长木板达到共速,此时工人乙控制机械抓手迅速把货物抓起放到存货区,长木板进入反弹装置,反弹后长木板的最左端返回B点时恰好静止。已知倾斜轨道AB的长度L1=10m,倾斜轨道AB与水平方向的夹角为θ=53°,BC段的长度L2=7.5m,长木板的长度d=5m,货物与倾斜轨道以及长木板间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面的动摩擦因数μ2=0.2,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)货物到达B点时的速度大小vB;(2)长木板的右端刚到C点时货物的速度大小vC;(3)长木板在反弹过程中损失的能量与长木板刚接触反弹装置时的能量比值η。答案

(1)10m/s(2)5m/s(3)60%1234567891012345678910123456789101234567891010.(11分)(2024福建龙岩三模)如图所示,两平行导轨ab、cd固定在水平面上,其中ef、gh是两小段绝缘导轨,其余部分是金属导轨,导轨间平滑相接,导轨间距为d1,整个导轨置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。导轨左侧接有一阻值为R的电阻和一电容为C、极板间距为d2的电容器(开始时不带电),右侧接有自感系数为L的线圈。质量为m、长度为d1、电阻为R的金属棒M垂直导轨放置于绝缘导轨左侧某处,质量为m、电阻不计的金属棒N垂直导轨放置于绝缘导轨上。现给M一水平向右的初速度,当M达到稳定状态,一电荷量为-q(q>0)的粒子(重力不计)恰能以速度v0从极板间水平穿过。此后,M继续运动与N发生弹性正碰(碰撞时间极短),忽略金属棒在绝缘导轨上的运动时间。不考虑其他电阻,不计一切摩擦,忽略电磁辐射,M、N均始终与导轨接触良好。求:12345678910(1)M稳定时产生的电动势ε及其速率v;(2)给M水平向右的初速度大小v';(3)M和N从第一次碰撞到第二次碰撞的时间。12345678