四川2018（春）高考物理課外系列練題（5）及解析答案一、選擇題1．(2017·合肥模擬)某同學(xué)欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度，他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)在跑道上滑行的距離為x，從著陸到停下來所用的時(shí)間為t，實(shí)際上飛機(jī)的速度越大，所受的阻力越大，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是()A．v＝eq\f(x,t) B．v＝eq\f(2x,t)C．v＞eq\f(2x,t)D.eqD.\f(x,t)＜v＜eq\f(2x,t)解析：選C.飛機(jī)著陸后若做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，末速度為零，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是v＝eq\f(2x,t)，實(shí)際上，飛機(jī)速度越大，所受阻力越大，飛機(jī)著陸后做的是加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng)．結(jié)合v-t圖象可知，飛機(jī)著陸后的總位移x＜eq\f(v,2)t，故v＞eq\f(2x,t)，C正確．2．(2017·寧波效實(shí)中學(xué)期中)“蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)首臺(tái)自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器．假設(shè)某次海試活動(dòng)中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５兹蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開始計(jì)時(shí)，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過時(shí)間t上浮到海面，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0＜t)時(shí)刻距離海面的深度為()A.eq\f(vt－t02,2t)B.eqB.\f(vt\o\al(2,0),2t)C.eq\f(vt,2) D．vt0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(t0,2t)))解析：選A.“蛟龍?zhí)枴睗撍骷铀俣萢＝eq\f(v,t)，減速上浮時(shí)距離海面深度H＝eq\f(vt,2)，經(jīng)t0時(shí)間上升距離h＝vt0－eq\f(vt\o\al(2,0),2t)，此時(shí)到海面的距離為H－h(huán)＝eq\f(vt－t02,2t)，A正確．3．(2017·哈爾濱市第九中學(xué)高三二模)如圖所示，在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b，a球質(zhì)量為2m、帶電量為＋q，b球質(zhì)量為m、帶電量為＋2q，兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v，由于靜電斥力的作用，它們不會(huì)相碰．則下列敘述正確的是()A．兩球相距最近時(shí)，速度大小相等、方向相反B．a(chǎn)球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功C．a(chǎn)球一直沿原方向運(yùn)動(dòng)，b球要反向運(yùn)動(dòng)D．a(chǎn)、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng)，但b球先反向解析：選D.本題利用動(dòng)量守恒和功能關(guān)系求解比較簡(jiǎn)單，由于地面光滑，系統(tǒng)所受合外力為零，滿足動(dòng)量守恒條件，當(dāng)兩球速度相等，系統(tǒng)損失機(jī)械能最大，兩球相距最近．水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由完全非彈性碰撞的知識(shí)可知，當(dāng)兩球速度相等時(shí)，系統(tǒng)損失機(jī)械能最大，兩球相距最小，故A錯(cuò)誤；由題意可知，a球動(dòng)量大于b球動(dòng)量，因此系統(tǒng)動(dòng)量水平向右，故b球運(yùn)動(dòng)過程中將反向運(yùn)動(dòng)而靜電斥力一直存在，a球速度減小為0后，也將反向(或者根據(jù)牛頓第二定律分析，此時(shí)a、b速度大小一樣，而b的減速的加速度大，故b先減為零，然后反向加速運(yùn)動(dòng))，因此靜電斥力對(duì)b球先做負(fù)功后做正功，故BC錯(cuò)誤，D正確．4．(2017·武漢武昌模擬)(多選)質(zhì)量M＝3kg的滑塊套在水平固定著的軌道上并可在軌道上無摩擦滑動(dòng)．質(zhì)量為m＝2kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長(zhǎng)L＝0.75m的輕桿與滑塊上的光滑軸O連接，開始時(shí)滑塊靜止，輕桿處于水平狀態(tài)．現(xiàn)給小球一個(gè)v0＝3m/s的豎直向下的初速度，取g＝10m/s2.則()A．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，滑塊M在水平軌道上向右移動(dòng)了0.3mB．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，滑塊M在水平軌道上向左移動(dòng)了0.3mC．小球m相對(duì)于初始位置可以上升的最大高度為0.27mD．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最大高度的過程中，滑塊M在水平軌道上向右移動(dòng)了0.54m解析：選AD.可把小球和滑塊水平方向的運(yùn)動(dòng)看做人船模型，設(shè)滑塊M在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)了x，由滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向時(shí)動(dòng)量守恒，有eq\f(m,M)＝eq\f(x,L－x)，解得：x＝0.3m，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤．根據(jù)動(dòng)量守恒定律，小球m相對(duì)于初始位置上升到最大高度時(shí)小球和滑塊速度都為零，由能量守恒定律可知，小球m相對(duì)于初始位置可以上升的最大高度為0.45m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)動(dòng)量守恒定律，在小球上升到軌道高度時(shí)，滑塊速度為零，由系統(tǒng)的能量守恒定律可知，小球m相對(duì)于初始位置可以到達(dá)的最大高度為h＝0.45m，與水平面的夾角為cosα＝0.8，設(shè)小球從最低位置上升到最高位置過程中滑塊M在水平軌道上又向右運(yùn)動(dòng)了x′，由滑塊和小球系統(tǒng)在水平方向時(shí)動(dòng)量守恒，有eq\f(m,M)＝eq\f(x′,Lcosα－x′)，解得：x′＝0.24m．小球m從初始位置到第一次到達(dá)最大高度的過程中，滑塊在水平軌道上向右移動(dòng)了x＋x′＝0.3m＋0.24m＝0.54m，選項(xiàng)D正確．5．(2017·瀘州市二診)如圖所示的閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電阻箱R1、R2、電燈和理想電流表A1、A2分別接入電路中，電燈的電阻為RL(電表和用電器均安全工作)，下列說法正確的是()A．僅調(diào)節(jié)R1，電流表A1的示數(shù)總大于A2的示數(shù)B．僅使R2減小，電流表A2變化量比A1變化量大C．僅使R1增大，電源內(nèi)阻消耗的功率變大D．僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，RL＝R1＋r時(shí)，電燈L可達(dá)到最亮解析：選B.僅調(diào)節(jié)R1，RL與R2的大小關(guān)系不確定，所以電流表A1的示數(shù)不一定總大于A2的示數(shù)．故A錯(cuò)誤．僅使R2減小，并聯(lián)部分電阻減小，通過RL的電流減小，總電流增大，則通過R2的電流增大，且電流表A2變化量比A1變化量大．故B正確．僅使R1增大，總電阻增大，總電流減小，則電源內(nèi)阻消耗的功率減小，故C錯(cuò)誤．僅調(diào)節(jié)電阻箱R1，R1＝0時(shí)，電路中電流最大，電燈L的電壓最大，達(dá)到最亮，故D錯(cuò)誤．6．(2017·深圳市二模)(多選)如圖所示，單匝矩形導(dǎo)線框abcd與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，線框電阻不計(jì)，線框繞與cd邊重合的固定轉(zhuǎn)軸以恒定角速度從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，理想變壓器匝數(shù)比為n1∶n2.開關(guān)S斷開時(shí)，額定功率為P的燈泡L1正常發(fā)光，電流表示數(shù)為I，電流表內(nèi)阻不計(jì)，下列說法正確的是()A．線框中產(chǎn)生的電流為正弦式交變電流B．線框從圖中位置轉(zhuǎn)過eq\f(π,4)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為eq\f(P,I)C．燈泡L1的額定電壓等于eq\f(n1P,n2I)D．如果閉合開關(guān)S，則電流表示數(shù)變大解析：選ABD.根據(jù)產(chǎn)生交變電流的條件，A正確；轉(zhuǎn)過eq\f(π,4)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值應(yīng)為eq\f(\r(2),2)Em，正好是有效值的大小eq\f(P,I)，B正確；C中燈泡L1的額定電壓應(yīng)為eq\f(n2P,n1I)，C錯(cuò)誤；開關(guān)S閉合，并聯(lián)L2后負(fù)載總電阻減小，U2不變，I2增大，I1也增大，D正確．二、非選擇題1．(2017·湖北襄陽五中第五層適應(yīng)性考試)如圖所示，放在光滑水平地面上的小車固定一個(gè)金屬制成的U形管，小車連同U形管質(zhì)量為M，U形管底部呈半圓形，內(nèi)部光滑．質(zhì)量為m(M＝3m)的光滑小球直徑略小于U形管內(nèi)徑，以水平初速度v0從U形管下口內(nèi)射入，小球速度改變180°角后從上管口射出，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)影響忽略不計(jì)．(1)當(dāng)小球從U形管中射出時(shí)，小球和小車的速度各是多大？(2)當(dāng)小球經(jīng)過U形管底部半圓最左端時(shí)，小球的速度是多大？解析：(1)設(shè)小球射出U形管時(shí)，小球和小車的速度分別為v1和v2，取向左為正方向由動(dòng)量守恒定律得：mv0＝mv1＋Mv2由機(jī)械能守恒定律得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,2)根據(jù)已知條件M＝3m解得v1＝－eq\f(v0,2)，小球的速度大小為eq\f(v0,2)，方向水平向右v2＝eq\f(v0,2)，小車的速度大小為eq\f(v0,2)，方向水平向左(2)小球過圓弧最左側(cè)點(diǎn)時(shí)，兩者有共同水平速度v，設(shè)小球?qū)Φ厮俣葹関′，則mv0＝(m＋M)v，eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)Mv2＋eq\f(1,2)mv′2解得v＝eq\f(1,4)v0，v′＝eq\f(\r(13),4)v0答案：(1)v1＝eq\f(v0,2)v2＝eq\f(v0,2)(2)v′＝eq\f(\r(13),4)v02．(2016·高考江蘇卷)據(jù)報(bào)道，一法國(guó)攝影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過太陽的瞬間．照片中，“天宮一號(hào)”的太陽帆板輪廓清晰可見．如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度v＝7.7km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與太陽帆板兩端M、N的連線垂直，M、N間的距離L＝20m，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v、MN所在平面的分量B＝1.0×10－5T．將太陽帆板視為導(dǎo)體，求：(1)M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E；(2)在太陽帆板上將一只“1.5V、0.3W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太陽帆板和導(dǎo)線的電阻．試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說明理由；(3)取地球半徑R＝6.4×103km，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，試估算“天宮一號(hào)”距離地球表面的高度h(計(jì)算結(jié)果保留一