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2019高考物理（人教版）一轮优编选题（10）李仕才1、(2018山东泰安一中月考)如图所示,小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为,则两物块的质量比m1m2应为()A.cosB.sin C.2sinD.2cos 答案C解析如图对小环进行受力分析,如图所示,小环受上面绳子的拉力m1g,下面绳子的拉力m2g,以及圆环对它沿着OA向外的支持力,将两个绳子的拉力进行正交分解,它们在切线方向的分力应该相等:m1gsin =m2gcos(-90)即m1cos =m2sin m1cos =2m2sin cos 得m1m2=2sin2、(x-t2图象)质点做直线运动的位移x和时间二次方t2的关系图象如图所示,则该质点()A.加速度大小为1 m/s2B.任意相邻1 s内的位移差都为2 mC.第2 s内的位移是2 mD.物体第3 s内的平均速度大小为3 m/s答案B解析根据x和时间二次方t2的关系图象得出位移时间关系式为x=t2,所以a=1 m/s2,解得a=2 m/s2,故A错误;任意相邻1 s内的位移差x=aT2=21 m=2 m,故B正确;第2 s内的位移等于2 s内的位移减去第一秒的位移,即x2=(22-12)m=3 m,故C错误;同理求得物体第3 s内的位移x3=(32-22) m=5 m,平均速度 m/s=5 m/s,故D错误。故选B。3、(临界极值问题)为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是()答案C解析设屋檐的底角为,底边长为2L(不变)。雨滴做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得加速度a=gsin ,位移大小x=at2,而x=,2sin cos =sin 2,联立以上各式得t=。当=45时,sin 2=1为最大值,时间t最短,故选项C正确。4、(多选)(圆周运动的动力学分析)如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P位置),两次金属块Q都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面判断正确的是()A.Q受到桌面的支持力变大B.Q受到桌面的静摩擦力变大C.小球P运动的角速度变大D.小球P运动的周期变大答案BC解析金属块Q在桌面上保持静止,根据平衡条件知,Q受到的桌面的支持力大小等于其重力,保持不变,选项A错误;设细线与竖直方向的夹角为,细线的拉力大小为FT,细线的长度为L,小球P做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图所示,则有FT=,Fn=mgtan =m2Lsin ,可得角速度=,周期T=2,使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时,增大,cos 减小,则细线拉力FT增大,角速度增大,周期T减小,选项C正确,D错误;对Q,由平衡条件知,Q受到桌面的静摩擦力变大,选项B正确。5、(多选)(功的正负判断)(2017山东武城县期中)如图所示,B物体在拉力F的作用下向左运动,在运动过程中,A、B之间有相互作用的摩擦力,关于这对摩擦力做功的情况,下列说法正确的是()A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力对A不做功C.摩擦力对B做负功D.摩擦力对A、B都不做功答案BC解析对A、B受力分析如图所示,物体A在Ff2作用下没有位移,所以摩擦力对A不做功,故B正确;对物体B,Ff1与位移夹角为180,做负功,故C正确,A、D错误。6、(摩擦力做功与能量转化)(2017江西十校二模) 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿斜面下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中,下列说法不正确的是()A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同,沿着2和3下滑到底端时,物块的速度相同B.沿着1下滑到底端时,物块的速度最大C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的答案A解析设1、2、3木板与地面的夹角分别为1、2、3,木板长分别为l1、l2、l3,当物块沿木板1下滑时,由动能定理有mgh1-mgl1cos 1=-0;当物块沿木板2下滑时,由动能定理有mgh2-mgl2cos 2=-0,又h1h2,l1cos 1=l2cos 2,可得v1v2;当物块沿木板3下滑时,由动能定理有mgh3-mgl3cos 3=-0,又h2=h3,l2cos 2v3,故A错,B对。三个过程中产生的热量分别为Q1=mgl1cos 1,Q2=mgl2cos 2,Q3=mgl3cos 3,则Q1=Q2Q3,故C、D对。应选A。7、(动量定理的应用)(2017辽宁沙河口区期中)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.+mgB.-mgC.+mgD.-mg答案A解析由自由落体运动公式得人下降h距离时的速度为v=,在t时间内对人由动量定理得(F-mg)t=mv,解得安全带对人的平均作用力为F=+mg,A项正确。8、(平行板电容器的动态分析)(2017陕西镇安中学月考)如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间电场强度E的变化情况是()A.Q变小,C不变,U不变,E变小B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变D.Q不变,C变小,U变小,E变小答案C解析电容器与电源断开,电荷量Q保持不变,增大两极板间距离时,根据C=,知电容C变小,根据U=,知两极板间的电势差U变大,根据E=,知电场强度E不变,C正确。9、.(2017湖北宜昌一中月考)如图所示,灯泡L1、L2都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生故障,致使灯泡L2比原来亮一些,灯泡L1比原来暗一些,则电路中出现的故障可能是()A.R2短路B.R1短路C.R2断路D.R1、R2同时短路答案C解析灯泡L2比原来亮一些,灯泡L1比原来暗一些,所以灯泡L2电压增大,电流增大,灯泡L1电压减小,电流减小。若R2短路,则L2灯不亮,选项A错误;若R1短路,则通过R1的电流增大,灯泡L1变亮,选项B错误;若R2断路,则通过R1的电流减小,R2两端电压增大,选项C正确;若R1、R2同时短路,则灯泡L1变亮,L2灯灭,选项D错误。综上本题选C。10、(多选)(带电粒子在叠加场中的运动)(2017贵州遵义月考)如图所示,质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。如果微粒做匀速直线运动,则下列说法正确的是()A.微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用B.微粒带负电,微粒在运动中电势能不断增加C.匀强电场的电场强度E=D.匀强磁场的磁感应强度B=答案AB解析微粒做匀速直线运动,若受电场力和洛伦兹力两个力作用,不可能平衡,可知微粒受重力、电场力和洛伦兹力三个力作用,故A正确;若微粒带正电,电场力水平向左,洛伦兹力垂直速度方向斜向下,则三个力不可能平衡,可知微粒带负电,受力如图所示,电场力做负功,则电势能不断增加,故B正确;根据平衡有qvBcos =mg,解得B=,qE=qvBsin ,解得E=Bvsin =,故C、D错误。11、(电磁感应中的电路问题)(2017贵州七校联考)如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一定值电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则()A.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由b到dB.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由d到bC.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由b到dD.U=Blv,流过定值电阻R的感应电流由d到b答案A解析由右手定则可知,通过MN的电流方向为NM,电路闭合,流过电阻R的电流方向由b到d,B项、D项错误;导体杆切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,导体杆为等效电源,其电阻为等效电源内阻,由闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可知,U=IR=R=Blv,A项正确,C项错误。12、(理想变压器原、副线圈关系的应用)如图所示,接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光,那么,理想变压器的匝数比n1n2n3为()A.111B.321C.621D.221答案B解析灯泡正常发光,可得UA=UB=UC=UD,所以U2=2U3,由理想变压器的电压关系得,可得n2=2n3。灯泡都正常发光,则功率相等,即PA=PB=PC=PD。由P=I2R得IA=IB=IC=ID,即I1=I2=I3由理想变压器的功率关系得U1I1=U2I2+U3I3,即n1I1=n2I2+n3I3,可得n1=n2+n3=2n3+n3=3n3。所以n1n2n3=321。13、(多选)(核反应方程及核反应类型)科学家使用核反应获取氚,再利用氘和氚的核反应获得能量,核反应方程分别为X+YH+4.9 MeV和He+X+17.6 MeV,下列表述正确的有()A.X是中子B.Y的质子数是3,中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应答案AD解析核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒,则由给出的核反应方程知X的电荷数为0,质量数为1,是中子;Y的质子数是3,中子数也是3,即Y是Li,选项A正确,选项B错误;两个核反应都释放出核能,故都有质量亏损,选项C错误Li+H+4.9 MeV是原子核的人工转变HHen+17.6 MeV为轻核聚变,选项D正确。
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