四川2018（春）高考物理课外练题（16）及解析答案

四川2018（春）高考物理课外系列练题（16）及解析答案一、选择题1．(2017·河南名校模拟)如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且小车M、物体m相对静止，此时小车受力个数为()A．3 B．4C．5 D．6解析：选B.对小车和物体整体，它们必受到重力和地面的支持力，因小车、物体相对静止，由平衡条件知墙面对小车必无作用力，以小车为研究对象，它受重力Mg，地面的支持力FN1，物体对它的压力FN2和静摩擦力Ff，B对．2．如图所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况，下列说法正确的是()A．FA变小，FB变小 B．FA变大，FB变大C．FA变大，FB变小 D．FA变小，FB变大解析：选A.柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等．将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2Fcosα＝mg可知，轻绳中拉力F减小，轻绳对A、B两点的拉力FA和FB都变小，选项A正确．3．如图所示，质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动，周期为T，则①每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为0②每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为mgT③每运转一周，小球所受合力的冲量的大小为0④每运转半周，小球所受重力的冲量的大小一定为eq\f(mgT,2)以上结论正确的是()A．①④ B．②③C．②③④ D．①③④解析：选B.转动一周时，时间为T，则冲量I＝mgt＝GT，故①错误，②正确；因每转动一周，小球的动量保持不变，由动量定理可知，合外力的冲量为零，故③正确；由于小球在竖直面上做变速圆周运动，故转动半周用时不一定为eq\f(T,2)，故重力的冲量不一定为mgeq\f(T,2)，故④错误；故选：B.4．如图，横截面积为5cm2的水柱以10m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×103kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为(A．5×105N B．50NC．5×103N D．5×102N解析：选B.ts时间内喷水质量为：m＝ρSvt＝1000×0.0005×10tkg＝5tkg，水在时间ts内受到墙的冲量为：I＝0－mv＝Ft所以：F＝eq\f(－mv,t)＝eq\f(－5t×10,t)N＝－50N负号表示水受到的墙的作用力的方向与运动的方向相反．5．(2017·宁波效实中学等十校3月联考)关于下列物理现象的分析，说法正确的是()A．鸟儿能欢快地停在高压电线上，是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮B．电动机电路开关断开时会出现电火花，是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势C．话筒能把声音变成相应的电流，是因为电流的磁效应D．静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷与涂料微粒所带的应为同种电荷解析：选B.鸟儿能欢快地停在高压电线上，是因为鸟儿的两脚之间的导线的电阻很小，两脚间的跨步电压很小，选项A错误；电动机电路开关断开时会出现电火花，是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势，击穿空气产生火花放电，选项B正确；话筒能把声音变成相应的电流，是因为电磁感应现象，选项C错误；静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷与涂料微粒所带的应为异种电荷，选项D错误．6．如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()A．恒为eq\f(nSB2－B1,t2－t1)B．从0均匀变化到eq\f(nSB2－B1,t2－t1)C．恒为－eq\f(nSB2－B1,t2－t1)D．从0均匀变化到－eq\f(nSB2－B1,t2－t1)解析：选C.根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(B2－B1S,t2－t1)，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a、b两点电势差恒为φa－φb＝－neq\f(B2－B1S,t2－t1)，选项C正确．二、非选择题1．(2017·湖南省湘西州高考一模试卷)如图所示，绝缘水平面内固定有一间距d＝1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1＝3Ω和R2＝6Ω的定值电阻，矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B＝1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，一质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0＝2N的恒力作用下由静止开始运动，刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1＝3m/s，导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变，导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计．(1)求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1；(2)求两磁场边界EF和MN之间的距离L；(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去，求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q.解析：(1)导体棒ab刚要到达EF时，在磁场中切割磁感线产生的感应电动势：E1＝Bdv1经分析可知，此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左，由牛顿第二定律，则有：F0－BI1d＝ma1根据闭合电路的欧姆定律，则有：I1＝eq\f(E1,R＋r)上式中，R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)＝2Ω解得：a1＝5m/s2(2)导体棒ab进入磁场Ⅱ后，受到的安培力与F0平衡，做匀速直线运动，导体棒ab中通过的电流I2，保持不变，则有：F0＝BI2d，其中，I2＝eq\f(Bdv2,R＋r)设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律，则有：F0＝ma2；导体棒ab在EF，MN之间做匀加速直线运动，则有：veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2a2L解得：L＝1.35m(3)对撤去F0后，导体棒ab继续滑行的过程中，根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律，则有：BId＝ma；而I＝eq\f(Bdv,R＋r)若Δt→0，则有：a＝eq\f(Δv,Δt)；由以上三式可得：eq\f(B2d2,R＋r)vΔt＝mΔv则有：eq\f(B2d2,R＋r)ΣvΔt＝mΣΔv，即eq\f(B2d2,R＋r)s＝m(v2－0)解得：s＝3.6m；根据能量守恒定律，则有：Q＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)因v2＝6m/s，代入数据，解得：Q＝3.6J答案：(1)5m/s2(2)1.35m(3)3.6m3.6J2．(2017·洛阳市二模)如图所示，光滑水平面上有一质量M＝4.0kg的平板车，车的上表面是一段长L＝1.5m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R＝0.25m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点O′处相切．现将一质量m＝1.0kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g＝10m/s2，求：(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小；(2)小物块与车最终相对静止时，它距点O′的距离．解析：(1)平板车和小物块组成的系统在水平方向上动量守恒，设小物块到达圆弧轨道最高点A时，二者的共同速度为v1由动量守恒得：mv0＝(M＋m)v1 ①由能量守恒得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)＝mgR＋μmgL ②联立①②并代入数据解得：v0＝5m/s ③(2)设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度为v2，从小物块滑上平