《学案》2017高三物理二轮练习一、选择题组合练A卷Word版含解析

一、选择题组合练A卷一、单项选择题1．(2016·佛山二模)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画(如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则()A．齿轮A的角速度比C的大B．齿轮A与B角速度大小相等C．齿轮B与C边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度比C边缘的大解析：由图可知r A>r B>r C，A齿轮边缘与B齿轮边缘线速度大小是相等的，即v A＝v B，由v＝ωr，可得ωAωB＝r Br A，则ωA<ωB；B齿轮与C齿轮共轴，则B齿轮与C齿轮角速度大小相等，即ωB＝ωC，由v＝ωr，可得齿轮B与C边缘的线速度之比v Bv C＝r Br C，则v B>v C，综上所述可知：v A＝v B>v C，ωB＝ωC>ωA，则A、B、C错误，D正确．答案：D2.(2016·北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向解析：由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向．由法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝ΔB ·πR 2Δt，由于两圆环半径之比R a ∶R b ＝2∶1，所以E a ∶E b ＝4∶1，选项B 正确．答案：B3.(2016·山西右玉一模)一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R ，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m ，若小球恰好能通过轨道2的最高点B ，则小球在轨道1上经过A 处时对轨道的压力为( )(导学号 59230118)A ．2mgB ．3mgC ．4mgD ．5mg解析：小球恰好能通过轨道2的最高点B 时，有mg ＝m v 2B 1.8R，小球在轨道1上经过A 处时，有F ＋mg ＝m v 2A R，根据机械能守恒，有1.6mgR ＝12m v 2A －12m v 2B，解得F ＝4mg ，C 项正确． 答案：C4．(2016·安康二调)某行星的质量约为地球质量的12，半径约为地球半径的18，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为( )A ．2∶1B ．1∶2C ．1∶4D ．4∶1解析：设地球质量为M ，地球半径为R ，由GMm R 2＝m v 2R ，可知地球上的第一宇宙速度v 地＝GM R ，同理，得行星上的第一宇宙速度v 行＝G ·12M 18·R ＝2GM R， 所以v 行∶v 地＝2∶1，则A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A5．(2016·福建漳州二模)两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，a 、b 、c 、d 为电场中几个点，并且a 、d 为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势零点，则( )A．场强大小关系有E b>E cB．电势大小关系有φb<φdC．将一负电荷放在d点时其电势能为负值D．将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功解析：根据电场中电场线的疏密代表电场强度的大小，可知E b<E c，则A错误；根据沿着电场线方向电势逐渐降低，可知φb>φd，则B错误；利用电势能公式E p＝φq，又知φd<0，则将负电荷放在d 点时其电势能为正值，所以C错误；由图知a点电势高于d点电势，则将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功，所以D正确．答案：D6．(2016·广州综合测试(一))如图，窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m，某人在离墙壁距离L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，g取10 m/s2.则v的取值范围是()(导学号59230119)A．v>7 m/s B．v<2.3 m/sC．3 m/s<v<7 m/s D．2.3 m/s<v<3 m/s解析：小物件做平抛运动，可根据平抛运动规律解题．若小物件恰好经窗子上沿，则有h ＝12gt 21，L ＝v 1t 1，得v 1＝7 m/s ，若小物件恰好经窗子下沿，则有h ＋H ＝12gt 22，L ＋d ＝v 2t 2，得v 2＝3 m/s ，所以3 m/s<v <7 m/s ，故只有C 项正确．答案：C7.(2016·衡阳联考)如图所示，矩形虚线框MNPQ 内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a 、b 、c 是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是( )A ．粒子a 带负电B ．粒子c 的动能最大C ．粒子b 在磁场中运动的时间最长D ．粒子b 在磁场中运动时的向心力最大解析：由左手定则可知，a 粒子带正电，故A 错误；由q v B ＝m v 2r ，可得r ＝m v qB，由图可知粒子c 的轨迹半径最小，粒子b 的轨迹半径最大，又m 、q 、B 相同，所以粒子c 的速度最小，粒子b 的速度最大，由E k ＝12m v 2，知粒子c 的动能最小，根据洛伦兹力提供向心力有f 向＝q v B ，则可知粒子b 的向心力最大，故D 正确、B 错误；由T ＝2πm qB，可知粒子a 、b 、c 的周期相同，但是粒子b 的轨迹所对的圆心角最小，则粒子b 在磁场中运动的时间最短，故C 错误．答案：D8．(2016·佛山二模)如图所示，两个小球a 、b 质量均为m ，用细线相连并悬挂于O 点，现用一轻质弹簧给小球a 施加一个拉力F ，使整个装置处于静止状态，且Oa 与竖直方向夹角为θ＝45°，已知弹簧的劲度系数为k ，则弹簧形变量不可能是( )A.2mg kB.2mg 2kC.42mg 3kD.2mg k解析：对a 球进行受力分析，利用图解法可判断：当弹簧上的拉力F 与上端细线上的拉力垂直时，拉力F 最小，为F min ＝2mg cos θ＝2mg ，再根据胡克定律得：最小形变量Δx ＝2mg k，则形变量小于2mg k是不可能的，由图可知在条件允许的情况下，拉力可以一直增大，所以应该选B.答案：B二、多项选择题9．(2016·全国乙卷)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则()A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析：因为物块b始终保持静止，所以绳OO′的张力不变，连接a和b的绳的张力也不变，选项A、C错误；拉力F大小变化，F的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条件知，物块b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项B、D正确．答案：BD10．质点沿光滑斜面向上做匀减速直线运动，0～2 s内质点的位移为x12＝24.5 m，在第5 s内的位移大小为x2＝1.75 m，则下列说法正确的是()(导学号59230120)A．质点在第5 s内的平均速度大小一定为1.75 m/sB．质点加速度大小一定为3.0 m/s2C．质点在t＝0时的速度大小一定为15.25 m/sD．质点在第2 s内的位移可能为10.25 m解析：质点在第 5 s内的平均速度大小v－5＝x2t＝1.751m/s＝1.75m/s ，A 选项正确.0～2 s 内的平均速度等于第1 s 末的速度，即v 1＝v －1＝24.52m/s ＝12.25 m/s ；同理，第5 s 内的平均速度等于t ＝4.5 s 时的速度，即v 4.5＝v －5＝1.75 m/s ；若第5 s 内位移方向沿斜面向上，则加速度大小为a ＝v 1－v 4.5Δt ＝12.25－1.754.5－1m/s 2＝3.0 m/s 2；若第5 s 内位移方向沿斜面向下，则加速度大小为a ′＝12.25－（－1.75）4.5－1m/s 2＝4 m/s 2，B 选项错误．质点在t ＝0时的速度大小v 0＝v 1＋a ·1 s 或v 0＝v 1＋a ′·1 s ，v 0可能为15.25 m/s 或16.25 m/s ，C 选项错误．由Δx ＝aT 2可知第2 s 内的位移比第1 s 少Δx ＝3 m 或Δx ＝4 m ，且有x 1－x 2＝Δx 或x 1－x 2＝Δx ′、x 1＋x 2＝x 12，故质点在第2 s 内的位移可能是10.75 m 或10.25 m ，D 选项正确．答案：AD11．(2016·全国甲卷)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则( )A ．甲球用的时间比乙球长B ．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C ．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D ．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：设小球在下落过程中所受阻力F 阻＝kR ，k 为常数，R 为小球半径，由牛顿第二定律知：mg －F 阻＝ma ，由m ＝ρV ＝43ρπR 3知：43ρπR 3g －kR ＝43ρπR 3a ，即a ＝g －3k 4ρπ·1R 2，故R 越大，a 越大，即下落过程中a 甲>a 乙，选项C 错误；下落相同的距离，由h ＝12at 2知，a 越大，t 越小，选项A 错误；由2ah ＝v 2－v 20知，v 0＝0，a 越大，v 越大，选项B 正确；由W 阻＝－F 阻h 知，甲球克服阻力做的功更大一些，选项D 正确．答案：BD12．(多选)(2016·恩施模拟)如图所示，球带正电q ，单摆摆长为l ，当地的重力加速度为g ，其最大摆角为θ，整个装置处于方向垂直纸面向里，强度为B 的匀强磁场中．当摆球从如图所示的最大摆角处运动到摆线竖直的过程中，下列说法中不正确的是( )A ．在此过程中，重力的冲量为π2m lg ，方向竖直向下B ．在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能守恒C ．在此过程中，合力对小球的冲量大小为m 2gl （1－cos θ）D ．当摆线摆到竖直位置时，线的拉力T ＝mg ＋qB 2gl （1－cos θ）解析：不加磁场时周期为T ＝2πl g，根据左手定则，小球所受洛伦兹力背离悬点，周期变小，重力的冲量小于mg T 4＝mg π2l g ＝π2m lg ，方向竖直向下，故A 错误；在此过程中，只有重力做功，所以小球的机械能守恒，故B 正确；在此过程中，根据机械能守恒可得，mgl (1－cos θ)＝12m v 2，所以最低点速度大小为2gl （1－cos θ），合力对小球的冲量大小等于动量的改变量，即为m 2gl （1－cos θ），故C 正确；最低点T －mg －q v B ＝m v 2l，当摆线摆到竖直位置时，线的拉力T ＝mg ＋q v B ＋m v 2l ＝mg ＋qB 2gl （1－cos θ）＋m v 2l ，故D 错误，因为本题选不正确的，故选A 、D.答案：AD13．(2016·襄阳二联)如图所示，理想变压器原线圈a 、b 两端接正弦交变电压u ，u ＝2202sin 100πt (V)，电压表V 接在副线圈c 、d 两端(不计导线电阻)，则( )A ．当滑动变阻器滑片向右滑动时电压表示数不变B ．当滑动变阻器滑片向右滑动时电流表A 2的示数始终为0C ．若滑动变阻器的滑片不动，仅改变u ，使u ＝2202sin 200πt (V)，则电流表A 1的示数增大D ．若滑动变阻器的滑片不动，仅改变u ，使u ＝2202sin 200πt (V)，则电流表A 1的示数减小解析：电压表示数为副线圈两端电压，副线圈两端电压只与原线圈两端电压及原副线圈匝数比有关，故A 正确；因电容器“通交流、隔直流”，则电流表A 2始终有示数，B 错误；改变u 后，交变电流的频率变大，电容器的容抗减小，故A 1示数增大，C 正确、D 错误．答案：AC14．如图xOy 平面为光滑水平面，现有一长为d 宽为L 的线框MNQP 在外力F 作用下，沿x 轴正方向以速度v 做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B ＝B 0cos πx d (式中B 0为已知量)，规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为R .t ＝0时刻MN 边恰好在y 轴处，则下列说法正确的是( )(导学号 59230121)A ．外力F 为恒力B ．t ＝0时，外力大小F ＝4B 20L 2v RC ．通过线框的瞬时电流i ＝2B 0L v cos πv t d RD ．经过t ＝d v ，线框中产生的电热Q ＝2B 20L 2v d R解析：因线框沿x 轴方向匀速运动，故F ＝F 安，由图中磁场分布知F 安的大小是变化的，故F 不是恒力，A 错误．t ＝0时，x ＝0处，B ＝B 0，x ＝d 处，B ＝－B 0，由E ＝BL v ，又MN 、PQ 两边均切割磁感线且产生的感应电动势方向相同，则E ＝2B 0L v ，I 0＝E R ，F 安＝2B 0I 0L ＝4B 20L 2v R，而F ＝F 安，故B 对．因线框做匀速直线运动，则有x ＝v t ，B ＝B 0cos πv t d ，又E ＝2BL v ，故i ＝2B 0L v cos πv t d R，C 对．由电流的瞬时值表达式可知此电流为交流电，有效值I ＝I m 2＝2B 0L v R ，又Q ＝I 2Rt ，故经过t ＝d v ，线框中产生的电热Q ＝2B 20L 2v d R，D 对． 答案：BCD。