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2022年高考物理二轮选练题(II)一、选择题1、如图所示,在一个倾角为的斜面上,有一个质量为m,带负电的小球P(可视为点电荷),空间存在着方向垂直斜面向下的匀强磁场,带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略,它在斜面上沿图中所示的哪个方向运动时,有可能保持匀速直线运动状态()Av1方向 Bv2方向Cv3方向Dv4方向解析:选C若小球的速度沿v1方向,滑动摩擦力与v1的方向相反,即沿图中v3方向,由左手定则知,小球受到的洛伦兹力方向在斜面平面内与v1垂直向下,重力的分力mgsin 沿斜面向下,则知球在斜面平面内所受的合外力不为零,小球不可能做匀速直线运动,故A错误;同理可知B、D错误;若小球的速度沿v3方向,滑动摩擦力与v3的方向相反,即沿图中v1方向,由左手定则知,小球受到的洛伦兹力方向在斜面平面内与v3垂直向上,即沿v2方向,重力的分力mgsin 沿斜面向下,则知斜面平面内的合外力可能为零,小球有可能做匀速直线运动,故C正确。2、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第三个T时间内位移是3 m,第三个T时间末的瞬时速度为3 m/s,则()A物体的加速度是1 m/s2B第一个T时间末的瞬时速度为0.6 m/sC时间间隔T1 s x-k+/wD物体在第1个T时间内的位移为0.6 m3、一位网球运动员以拍击球,使网球沿水平方向飞出,第一只球落在自己一方场地的B点,弹跳起来后,刚好擦网而过,落在对方场地的A点,如图所示,第二只球直接擦网而过,也落在A点,设球与地面的碰撞没有能力损失,其运动过程中阻力不计,则两只球飞过网C处时水平速度之比为()A11B13C31 D19解析:选B两种情况下抛出的高度相同,所以第一种情况下落到B点所用的时间等于第二种情况下落到A点所用时间,根据竖直上抛和自由落体的对称性可知第一种情况下所用时间为t13t,第二种情况下所用时间为t2t,由于两球在水平方向均为匀速运动,水平位移大小相等,设它们从O点出发时的初速度分别为v1、v2,由xv0t得v23v1,即,B正确。4、据美国宇航局消息,在距离地球40光年的地方发现了三颗可能适合人类居住的类地行星,假设某天我们可以穿越空间到达某一类地行星,测得以初速度10 m/s竖直上抛一个小球可到达的最大高度只有1 m,而其球体半径只有地球的一半,则其平均密度和地球的平均密度之比为(取g10 m/s2)()A52 B25C110 D1015、多选质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车()A速度随时间均匀增大 B加速度随时间均匀增大C输出功率为160 kW D所受阻力大小为1 600 N解析:选CD由题图可知,加速度变化,故做变加速直线运动,故A错误;a函数方程为a4,汽车做加速运动,速度增大,加速度减小,故B错误;对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有:Ffma6、(多选)如图3所示,小物块以初速度v0从O点沿斜向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球,物块和小球在斜面上的P点相遇.已知物块和小球质量相等,空气阻力忽略不计,则()图3A.斜面只能是粗糙的B.小球运动到最高点时离斜面最远C.在P点时,小球的动能大于物块的动能D.小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等答案ACD解析把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,则沿斜面方向的速度小于物块的速度,若斜面光滑,则小球和物块沿斜面方向的加速度相同,则不可能在P点相遇,所以斜面不可能是光滑的,故A正确;当小球的速度方向与斜面平行时,离斜面最远,此时竖直方向速度不为零,不是运动到最高点,故B错误;物块在斜面上还受摩擦力做功,物块的机械能减小,所以在P点时,小球的动能应该大于物块的动能,故C正确;小球和物块初末位置相同,则高度差相等,而重力相等,则重力做功相等,时间又相同,所以小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等,故D正确.7、一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( )A极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变解析:选D平行板电容器电容的表达式为C,将极板间的云母介质移出后,导致电容器的电容C变小。由于极板间电压不变,据QCU知,极板上的电荷量变小。再考虑到极板间电场强度E,由于U、d不变,所以极板间电场强度不变,选项D正确。8、如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb,当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc。不计粒子重力。则()Avbvc12,tbtc21Bvbvc21,tbtc12Cvbvc21,tbtc21Dvbvc12,tbtc12解析:选A如图所示,设正六边形的边长为l,当带电粒子的速度大小为vb时,其圆心在a点,轨道半径r1l,转过的圆心角1,当带电粒子的速度大小为vc时,其圆心在O点(即fa、cb延长线的交点),故轨道半径r22l,转过的圆心角2,根据qvBm,得v,故。由于T得T,所以两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等,又tT,所以。故选项A正确,选项B、C、D错误。二、非选择题1、如图8所示,长L1.5m,高h0.45m,质量M10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v03.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F50N,并同时将一个质量m1kg的小球轻放在距木箱右端处的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g10m/s2,求:图8(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;(3)小球离开木箱时木箱的速度.答案(1)0.3s(2)0.9m(3)2.8m/s,方向向左解析(1)木箱上表面的摩擦不计,因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态,离开木箱后将做自由落体运动.由hgt2,得ts0.3s小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移为0.9m.(3)x1小于1m,所以小球不会从木箱的左端掉下,木箱向左运动的加速度为a2m/s22.8m/s2设木箱向左运动的距离为x2时,小球脱离木箱,则x2x1(0.90.5) m1.4m设木箱向左运动的时间为t2,则:由x2a2t得:t2s1s所以,小球离开木箱的瞬间,木箱的速度方向向左,大小为:v2a2t22.81m/s2.8 m/s.2、如图8所示,在水平轨道右侧安放一半径为R的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。已知R0.2 m,L1 m,v02 m/s,物块A质量为m1 kg,与PQ段间的动摩擦因数0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g10 m/s2。图8(1)求物块A与弹簧刚接触时的速度大小;(2)求物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度; (3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A被弹簧弹回后能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道?解析(1)设物块A与弹簧刚接触时的速度大小为v1,由动能定理可得mgLmvmv解得v12 m/s。 (2)设物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度为h1,由动能定理可得mgLmgh10mv解得h10.2 mR,符合实际情况。 (3)若A沿轨道上滑至最大高度h2时,速度减为0,则使A不脱离轨道时h2需满足的条件是0h2R综上所述,要使物块A被弹簧弹回后能返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道,L需满足的条件是1 mL1.5 m或L0.25 m。答案(1)2 m/s(2)0.2 m(3)1 mL1.5 m或L0.25 m
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