高考物理三轮加练习题(12)及解析

高考物理三轮加练习题（12）及解析
一、选择题
1．(2017·河南十校联考)(多选)2017年4月27日，我国国产001A 航母首次下水，预计在2019年服役．假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的舰载飞机质量为m ＝103 kg ，在跑道上加速时产生的最大动力为F ＝7×103 N ，所受阻力为重力的0.2倍，当飞机的速度大小达到50 m/s 时才能离开航空母舰起飞．g 取10 m/s 2，设航空母舰甲板长为160 m ，则下列说法中正确的是( )
A ．飞机在跑道上加速时所受阻力大小为103 N
B ．飞机在跑道上加速时的最大加速度大小为4 m/s 2
C ．若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少具有大小为30 m/s 的初速度
D ．若航空母舰上不装弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞，航空母舰沿飞机起飞方向的速度大小至少应为10 m/s
解析：选CD.飞机在跑道上加速时所受阻力f ＝kmg ＝0.2×103×10 N ＝2×103 N ，选项A 错误．由牛顿第二定律得F －f ＝ma ，解得a ＝5 m/s 2，选项B 错误．设弹射系统必须使飞机具有的初速度大小为v 0，由匀变速直线运动规律得v 2－v 20＝2ax ，代入数据解得v 0＝30 m/s ，选项C 正确．若航空母舰上不装弹射系统，设飞机起飞所用的时间为t ，航空母舰的最小速度
为v 1，则飞机相对地面的速度v ＝v 1＋at ，飞机相对航母的位移大小x ＝12
at 2，代入数据联立解得v 1＝10 m/s ，选项D 正确．
2．（2018河南省郑州市盛同学校期中考试）如图所示，AB 是与水平方向成30°角的斜面，一个小铜块用细线悬挂于O 点，用圆珠笔尖靠着线的左侧，沿斜面向右上方以速率v=m/s 匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（ ）
A. 铜块的速度大小为2m/s
B. 铜块的速度大小为m/s
C. 铜块的速度与水平方向成60°角
D. 绳子的拉力大小等于铜块的重力
【答案】BCD
【解析】铜块参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,两个分速度大小相等,都为v,根据平行四边形定则知,.合速度的方向与水平方向的夹角为.故B、C正确,A错误. D、由上分析可以知道,铜块做匀速直线运动,则绳子的拉力大小等于铜块的重力,所以D选项是正确的;所以BCD选项是正确的.
3. 如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，在整个过程中( )
A．木板对小物块做的功为1
2
mv2
B．支持力对小物块做的功为零
C．小物块的机械能的增量为1
2
mv2－mgLsinα
D．滑动摩擦力对小物块做的功为1
2
mv2－mgLsinα
【解析】在运动过程中，小物块受重力、木板施加的支持力和摩擦力，整个过程重力做功为
零，由动能定理得W木＝1
2
mv2－0，A正确；在物块被缓慢抬升过程中摩擦力不做功，由
动能定理得W′木－mgLsinα＝0－0，则有W′木＝mgLsinα，B错误；由功能关系，机械能
的增量为木板对小物块做的功，大小为1
2
mv2，C错误；滑动摩擦力对小物块做的功W f＝
W 木－W ′木＝12
mv 2－mgLsin α，D 正确． 4．在地面附近，存在着两个有边界的理想电场，边界AB 将该空间分成上、下两个区域Ⅰ、Ⅱ，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，区域Ⅱ中有竖直向下的匀强电场，两区域电场强度大小相等，在区域Ⅰ中的P 点由静止释放一个质量为m 、电荷量为q 的带电小球，小球穿过边界AB 时的速度为v 0，进入区域Ⅱ到达M 点时速度刚好为零，如图所示．已知此过程中小球在区域Ⅱ中运动的时间是在区域Ⅰ中运动时间的2倍，已知重力加速度为g ，不计空气阻力，以下说法正确的是( )
A ．小球带正电
B ．电场强度大小为3mg q
C ．P 点距边界AB 的距离为208v g
D ．若边界AB 处电势为零，则M 点电势为－2034mv q
【答案】BCD
的距离为x 1＝2012v a ＝208v g ，M 点距边界AB 的距离为x 2＝2022v a ＝204v g
，M 点与AB 边界的电势差U ＝Ex 2＝2034v mg q g •·＝2034mv q
，若边界AB 处电势为零，则M 点的电势φM ＝－
2
3
4
mv
q
，选项B、C、D正确．
5.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为( )
A．11 B．12
C．121 D．144
【答案】D
【解析】带电粒子在加速电场中运动时，有qU＝
1
2
mv2，在磁场中偏转时，其半径r＝mv
qB
，
由以上两式整理得：r12mU
B q
.由于质子与一价正离子的电荷量相同，B1∶B2＝1∶12，
当半径相等时，解得：2
1
m
m
＝144，选项D正确。

7．如图为用索道运输货物的情景，已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3。

当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍。

sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A．0.35mg B．0.3mg C．0.23mg D．0.2mg
【答案】D
【解析】将a沿水平和竖直两个方向分解，对重物受力分析如图，水平方向：F f＝ma x
竖直方向：F N－mg＝ma y，由＝，三式联立解得F f＝0.2mg，D正确。

二、非选择题
如图，质量m＝5 kg的物块(看做质点)在外力F1和F2的作用下正沿某一水平面向右做匀速直线运动，已知F1大小为50 N，方向斜向右上方，与水平面夹角α＝37°，F2大小为30 N，方向水平向左，物体的速度v0大小为11 m/s.当物块运动到距初始位置距离x0＝5 m时撤掉F1，g＝10 m/s2。

求：
(1)物块与水平地面之间的动摩擦因数μ；
(2)撤掉F1以后，物块在6 s末距初始位置的距离。

【答案】(1)0.5 (2)2 m
【解析】(1)物块向右做匀速运动：
F f＋F2＝F1cosα
F f＝μ(mg－F1sinα)
联立解得：μ＝0. 5.
(2)撤掉F1后：
a1＝＝11 m/s2
设经过时间t1向右运动速度变为0，则：t1＝＝1 s
此时向右运动的位移：x1＝t1＝5.5 m，后5 s物块向左运动：a2＝＝1 m/s2，
后5 s向左运动的位移：x2＝a2t＝12.5 m
物块在6 s末距初始位置的距离：Δx＝x2－(x0＋x1)＝12.5 m－(5 m＋5.5 m)＝2 m。