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1、(通用版)2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題檢測(二十一)技法專題——10法速解物理選擇題(含解析)
1.如圖所示,在一粗糙的水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2,用原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,兩木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ?,F(xiàn)用一水平力(未畫出)向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時,兩木塊間的距離為( )
A.l+ B.l+
C.l+ D.l+
解析:選A 由題意知,彈簧對木塊1的拉力與木塊1所受的摩擦力平衡,當(dāng)m1的質(zhì)量越小時摩擦力越小,彈簧的拉力也越小。當(dāng)m1的值等于零時(極限),不論m2多大,彈簧的伸長量都為零,說明彈簧的伸長量與m2無關(guān)
2、,故選A項(xiàng)。
2.[多選]一物體在粗糙水平面上以某一初速度做勻減速直線運(yùn)動直到停止,已知此物體在最初5 s內(nèi)的平均速度為3.3 m/s,且在最初5 s內(nèi)和最后5 s內(nèi)經(jīng)過的路程之比為11∶5,則下列說法中正確的是( )
A.物體一共運(yùn)動了8 s
B.物體做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為0.6 m/s2
C.物體運(yùn)動的初速度大小為6 m/s
D.物體運(yùn)動過程中的平均速度為 m/s
解析:選AB 設(shè)物體做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為a,運(yùn)動總時間為t。把物體的運(yùn)動視為反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,則物體最后5 s內(nèi)的位移為x2=a×52=12.5a,最初5 s內(nèi)的位移為x1=
3、at2-a(t-5)2=5at-12.5a,由題意知x1∶x2=11∶5,聯(lián)立解得t=8 s,A正確;物體最初5 s內(nèi)的位移為x1=3.3×5 m=16.5 m,即5at-12.5a=16.5,解得a=0.6 m/s2,B正確;由v=at知物體運(yùn)動的初速度大小為v=0.6×8 m/s=4.8 m/s,C錯誤;由平均速度定義知,運(yùn)動過程中的平均速度為==×0.6×8 m/s=
2.4 m/s,D錯誤。
3.豎直上拋物體的初速度大小與返回拋出點(diǎn)時速度大小的比值為k,物體返回拋出點(diǎn)時速度大小為v,若在運(yùn)動過程中空氣阻力大小不變,重力加速度為g,則物體從拋出到返回拋出點(diǎn)所經(jīng)歷的時間為(
4、)
A. B.
C. D.
解析:選C 取k=1,說明物體運(yùn)動過程中所受空氣阻力為零,則物體從拋出到返回拋出點(diǎn)所經(jīng)歷的時間為,代入后只有C滿足。
4.如圖所示電路中,R1=4 Ω,R2=6 Ω,電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)S1,當(dāng)開關(guān)S2閉合時,電流表A的示數(shù)為3 A。則當(dāng)S2斷開時,電流表示數(shù)可能為( )
A.3.2 A B.2.1 A
C.1.2 A D.0.8 A
解析:選B S2斷開后,總電阻變大,電流變小,排除A項(xiàng);S2斷開前路端電壓是
U=IR1=3×4 V=12 V,S2斷開后路端電壓增大,則電流大于I′== A=1.2 A,排除C、D兩項(xiàng),故可得正確選項(xiàng)
5、為B。
5.12根長直導(dǎo)線并排構(gòu)成長為l的直導(dǎo)線帶ab,P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn),位置如圖所示,P1到導(dǎo)線帶左端的距離等于P2到導(dǎo)線帶右端的距離,所有長直導(dǎo)線中均通有大小相等、方向垂直紙面向外的恒定電流,ab上所有直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在P1處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,在P2處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,若僅將右邊6根直導(dǎo)線移走,則P2處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
A. B.B2-B1
C.B1- D.B1+
解析:選B 由于所有直導(dǎo)線中的電流一樣,將直導(dǎo)線一分為二,由右手螺旋定則及對稱性知,左邊6根直導(dǎo)線電流在P1處產(chǎn)生的磁場互相抵消,所有直導(dǎo)線電流在P1處產(chǎn)生的磁場,僅相當(dāng)
6、于右邊6根直導(dǎo)線電流在P1處產(chǎn)生的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向垂直ab向下;由對稱性知,右邊6根直導(dǎo)線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,方向垂直ab向上,而所有直導(dǎo)線的電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,方向垂直ab向上,所以將右邊6根直導(dǎo)線移走后,由磁場的疊加原理知,左邊6根直導(dǎo)線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2-B1,B選項(xiàng)正確。
6.如圖所示,在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi),有以對角線為邊界、垂直于紙面的兩個勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,紙面內(nèi)一邊長為a的正方形導(dǎo)線框沿x軸勻速穿過磁場區(qū)域,t=0時刻恰好開始進(jìn)入磁場區(qū)域,以順時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中
7、電流的正方向,選項(xiàng)圖中能夠正確表示電流與位移關(guān)系的是( )
解析:選B 在x∈(0,a)時,導(dǎo)線框右邊框切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流大小i= =,其中x∈時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針;x=時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流為零;x∈時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針。在x∈(a,2a)時,導(dǎo)線框左邊框切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流大小i==,其中x∈時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針;x=a時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流為零;x∈時,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針,所以B正確,A、C、D錯誤。
7.[多選]如圖所示,電源的內(nèi)阻可以忽略不計(jì),電壓表(內(nèi)阻不能忽略)和可變電阻R串聯(lián)在電路中。如果可變電阻R的阻值
8、減為原來的,電壓表的讀數(shù)由U0增加到2U0,則下列說法正確的是( )
A.流過可變電阻R的電流增大為原來的2倍
B.可變電阻R消耗的電功率增大為原來的4倍
C.可變電阻R兩端的電壓減小為原來的
D.若可變電阻R的阻值減小到零,那么電壓表的示數(shù)變?yōu)?U0
解析:選ACD 電壓表阻值一定,當(dāng)它的讀數(shù)由U0增加到2U0時,通過它的電流一定變?yōu)樵瓉淼?倍,而R與電壓表串聯(lián),A正確;根據(jù)P=UI和U=IR,可知R的阻值減為原來的后,R消耗的功率P′==P,R兩端的電壓U=IR,C正確,B錯誤;又因電源內(nèi)阻不計(jì),R與電壓表兩端的電壓之和為E,當(dāng)R的阻值減小到零時,電壓表示數(shù)為E,其值為E=IR
9、+U0=IR+2U0,解得E=4U0,D正確。
8.如圖所示,水平放置的金屬板間有勻強(qiáng)電場,一帶正電的粒子以水平速度v0從M點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場,穿過電場后,從N點(diǎn)以速度v射出,粒子重力不計(jì),則以下判斷正確的是( )
A.如果讓粒子從M點(diǎn)以速率v沿水平方向射入,則粒子從N點(diǎn)射出時的速率為v0
B.如果讓粒子從N點(diǎn)以速度-v射入,則粒子從M點(diǎn)射出時的速度為-v0
C.如果讓粒子從M點(diǎn)以速率v沿水平方向射入,則粒子能到達(dá)N點(diǎn)
D.如果讓粒子從N點(diǎn)以速率v0沿-v方向射入,則粒子從M點(diǎn)射出時的速率為v且沿-v0方向
解析:選B 粒子在電場力作用下做類平拋運(yùn)動,初速度v0與末速度v的水平分量相
10、等,可知A、C、D錯誤;當(dāng)粒子從N點(diǎn)以速度-v射入電場中時,粒子在水平方向上做勻速運(yùn)動,而在豎直方向上做勻減速運(yùn)動,與題述運(yùn)動過程互為可逆運(yùn)動,可知B正確。
9.如圖所示,AB為電荷均勻分布、帶電荷量為+Q的細(xì)棒,C為AB棒附近的一點(diǎn),CB垂直于AB。AB棒上電荷形成的電場中C點(diǎn)的電勢為φ0,φ0可以等效成AB棒上某點(diǎn)P處、帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷所形成的電場在C點(diǎn)的電勢,設(shè)PC的距離為r,由點(diǎn)電荷電勢的知識可知φ0=k。若某點(diǎn)處在多個點(diǎn)電荷形成的電場中,則電勢為每一個點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和。根據(jù)題中提供的知識與方法,我們可將AB棒均分成兩段,并看成兩個點(diǎn)電荷,可以求得AC連線中點(diǎn)C
11、′處的電勢為( )
A.φ0 B.φ0
C.2φ0 D.4φ0
解析:選C AB棒帶電均勻,由對稱性可知,其等效點(diǎn)電荷P點(diǎn)即AB棒的中點(diǎn),如圖所示,已知PC=r,將AB棒均分成兩段,設(shè)左半段的中點(diǎn)為E,其電荷量為Q,由圖可知C′E的長度為r,故其在C′的電勢為φ=k=k=φ0,同理,右半段在C′產(chǎn)生的電勢也為φ0,根據(jù)題意可知其代數(shù)和為2φ0,故選項(xiàng)C正確。
10.[多選]水平地面上有兩個固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底邊長分別為L1、L2,且L1
12、靜止開始釋放,取地面所在的水平面為參考平面,則( )
A.兩個滑塊從頂端到底端的運(yùn)動過程中,由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同
B.滑塊A到達(dá)底端時的動能一定比滑塊B到達(dá)底端時的動能大
C.兩個滑塊從頂端運(yùn)動到底端的過程中,滑塊A所受重力做功的平均功率比滑塊B大
D.兩個滑塊加速下滑的過程中,到達(dá)同一高度時,機(jī)械能可能相同
解析:選BC 根據(jù)二級結(jié)論:動摩擦因數(shù)處處相同的斜面和水平面(如圖1、2),物體克服摩擦力做功(生熱)均為W=μmgs,結(jié)合動能定理、功率的定義及功能關(guān)系,可以快速判定A、D錯誤,B、C正確。
11.[多選]如圖所示,兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的相同木塊A和B放在水
13、平轉(zhuǎn)盤上,且木塊A、B與轉(zhuǎn)盤中心在同一條水平直線上,木塊A、B用長為L的輕繩連接,木塊與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍。整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的豎直轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動,A在距離轉(zhuǎn)軸L處。開始時,輕繩恰好伸直但無彈力。現(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤從靜止開始轉(zhuǎn)動,使角速度ω緩慢增大,以下說法正確的是( )
A.當(dāng)ω> 時,A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動
B.當(dāng)ω> 時,輕繩一定有彈力
C.當(dāng)ω在 <ω< 范圍內(nèi)增大時,B所受摩擦力變大
D.當(dāng)ω在0<ω< 范圍內(nèi)增大時,A所受摩擦力一直變大
解析:選ABD 當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大值時,A、B恰好不相對轉(zhuǎn)盤滑動,設(shè)A、B質(zhì)量均為m,則2kmg=
14、mω2L+mω2·2L,解得ω= ,A項(xiàng)正確;當(dāng)B所受靜摩擦力達(dá)到最大值后,輕繩開始有彈力,此時有kmg=mω2·2L,解得ω= ,B項(xiàng)正確;當(dāng) <ω< 時,隨著角速度的增大,輕繩彈力不斷增大,B所受靜摩擦力一直保持最大靜摩擦力不變,C項(xiàng)錯誤;當(dāng)0<ω≤ 時,A所受靜摩擦力Ff提供向心力,即Ff=mω2L,靜摩擦力隨角速度的增大而增大;當(dāng) <ω< 時,以A、B整體為研究對象,F(xiàn)f+kmg=mω2L+mω2·2L,可知A所受靜摩擦力隨角速度的增大而增大,D項(xiàng)正確。
12.如圖所示,一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球。一水平向右的拉力F作用于桿的中點(diǎn),使桿以角速度ω勻
15、速轉(zhuǎn)動,當(dāng)桿與水平方向成60°角時,拉力F的功率為( )
A.mgLω B.mgLω
C.mgLω D.mgLω
解析:選C 由題意知,拉力F做的功與小球克服重力做功相等,因輕桿勻速轉(zhuǎn)動,則拉力F的功率與小球克服重力做功的功率也相等,故P=mgωLcos 60°=mgLω,C正確。
13.[多選]如圖所示為物理實(shí)驗(yàn)室某風(fēng)扇的風(fēng)速擋位變換器電路圖,它是一個可調(diào)壓的理想變壓器,其中接入交變電流的電壓有效值U0=
220 V,線圈總匝數(shù)n0=2 200,擋位1、2、3、4對應(yīng)的線圈匝數(shù)分別為220、550、1 100、2 200。電動機(jī)M的內(nèi)阻r=4 Ω,額定電壓為U=
16、
220 V,額定功率P=110 W。下列判斷正確的是( )
A.當(dāng)選擇擋位3時,電動機(jī)兩端電壓為110 V
B.當(dāng)擋位由3變換到2時,電動機(jī)的功率增大
C.當(dāng)選擇擋位2時,電動機(jī)的熱功率為1 W
D.當(dāng)選擇擋位4時,電動機(jī)的輸出功率為109 W
解析:選AD 選擇擋位3時,由理想變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系,可得U0∶U3=n0∶n3,解得U3=110 V,A正確;當(dāng)擋位由3變換到2時,輸出電壓減小,電動機(jī)的功率減小,B錯誤;選擇擋位2時,由U0∶U2=n0∶n2,得U2=55 V,電動機(jī)兩端電壓沒有達(dá)到額定電壓,則其功率不能達(dá)到額定功率,當(dāng)沒有達(dá)到額定功率時,熱功率小于1 W,C錯誤
17、;選擇擋位4時,由U0∶U4=n0∶n4,得U4=220 V=U,則電動機(jī)恰好能達(dá)到額定功率,在達(dá)到額定功率的情況下,電動機(jī)的額定電流為I==0.5 A,熱功率Pr=I2r=1 W,輸出功率為P-Pr=(110-1)W=109 W,D正確。
14.[多選]甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動,前1 h內(nèi)的位移—時間圖像如圖所示。下列表述正確的是( )
A.0.2~0.5 h內(nèi),甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5 h內(nèi),甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移比乙的大
D.0~0.8 h內(nèi),甲、乙騎車的路程相等
解析:選BC 由題圖可知,0.2~0.5 h內(nèi),甲、乙均做勻速直線運(yùn)動,加速度都為零,A錯誤;在位移-時間圖像中,圖線斜率表示速度,0.2~0.5 h內(nèi),甲的圖線的斜率大于乙
的圖線的斜率,故甲的速度大于乙的速度,B正確;0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移大于乙的位
移,C正確;0~0.8 h內(nèi),甲、乙騎車的路程不相等,D錯誤。