（江蘇專用）2019高考物理三輪沖刺 考前組合提升練：選擇題+電磁感應(yīng)計算題（6）.docx

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選擇題+電磁感應(yīng)計算題(6) 一、單項選擇題 1.(2018江蘇南京、鹽城二模)在國際單位制(SI)中,力學(xué)和電學(xué)的基本單位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。庫侖定律F=kq1q2r2中k的單位用上述基本單位可表示為(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.kgm3A-2s-1 B.kgm3A-2s-2 C.kgm3A-2s-3 D.kgm3A-2s-4 2.(2018江蘇南京、鹽城一模)如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩個小球,在光滑玻璃漏斗內(nèi)壁做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動,甲在乙的上方。則它們運(yùn)動的(　　) A.向心力F甲>F乙 B.線速度v甲>v乙 C.角速度ω甲>ω乙 D.向心加速度a甲>a乙 3.(2018江蘇徐州、宿遷、連云港、淮安四市聯(lián)考)如圖所示為某電場中等勢面的分布圖,各等勢面的電勢值圖中已標(biāo)出。下列說法正確的是(　　) A.A點的電場強(qiáng)度比B點的大 B.電子在A點的電勢能比B點的小 C.電子由A點移至B點電場力做功-0.17 eV D.中心軸線上各點的電場強(qiáng)度方向向右 4.(2017江蘇鎮(zhèn)江三模)如圖所示,將一鋁管豎立在水平桌面上,把一塊直徑比鋁管內(nèi)徑小一些的圓柱形的強(qiáng)磁鐵從鋁管上端由靜止釋放,強(qiáng)磁鐵在鋁管中始終與管壁不接觸。則強(qiáng)磁鐵在下落過程中(　　) A.若增加強(qiáng)磁鐵的磁性,可使其到達(dá)鋁管底部的速度變小 B.鋁管對水平桌面的壓力一定逐漸變大 C.強(qiáng)磁鐵落到鋁管底部的動能等于減少的重力勢能 D.強(qiáng)磁鐵先加速后減速 5.(2018課標(biāo)Ⅰ,15,6分)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是(　　) 二、多項選擇題 6.(2018課標(biāo)Ⅰ,20,6分)2017年,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,在兩顆中子星合并前約100 s時,它們相距約400 km,繞二者連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看做是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、引力常量并利用牛頓力學(xué)知識,可以估算出這一時刻兩顆中子星(　　) A.質(zhì)量之積 B.質(zhì)量之和 C.速率之和 D.各自的自轉(zhuǎn)角速度 7.(2016江蘇單科,8,4分)如圖所示的電路中,電源電動勢為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。閉合開關(guān)S,下列說法正確的有(　　) A.路端電壓為10 V B.電源的總功率為10 W C.a、b間電壓的大小為5 V D.a、b間用導(dǎo)線連接后,電路的總電流為1 A 8.A、B兩物體在光滑水平面上沿同一直線運(yùn)動,如圖所示為A、B發(fā)生碰撞前、后的v-t圖線,由圖線可以判斷下列敘述正確的是(　　) A.A、B的質(zhì)量比為3∶2 B.A、B碰撞前、后總動量守恒 C.A、B碰撞前、后總動量不守恒 D.A、B碰撞前、后總動能不變 9.利用質(zhì)譜儀可分析碘的各種同位素,如圖所示,電荷量均為+q的I131和I127質(zhì)量分別為m1和m2,它們從容器A下方的小孔S1進(jìn)入電壓為U的加速電場(入場速度忽略不計),經(jīng)電場加速后從S2小孔射出,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,最后打到照相底片上。下列說法正確的是(　　) A.磁場的方向垂直于紙面向里 B.I131進(jìn)入磁場時的速率為 2qUm1 C.I131與I127在磁場中運(yùn)動的時間差值為2π(m1-m2)qB D.打到照相底片上的I131與I127之間的距離為2B2m1Uq-2m2Uq 三、計算題 10.(2018江蘇常州一模)如圖所示,有一傾斜光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30,導(dǎo)軌間距L=0.5 m,電阻不計,在兩導(dǎo)軌間接有R=3 Ω的電阻。在導(dǎo)軌中間加一垂直軌道平面向上的寬度為d=0.4 m的勻強(qiáng)磁場,B=2 T。一質(zhì)量為m=0.08 kg,電阻為r=2 Ω的導(dǎo)體棒從距磁場上邊緣d=0.4 m處由靜止釋放,運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,取g=10 m/s2。求: (1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場上邊緣的速度v; (2)導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域的過程中,通過導(dǎo)體棒的電量q; (3)導(dǎo)體棒通過磁場區(qū)域的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。 答案精解精析 一、單項選擇題 1.D　物理量的單位可以由物理公式推導(dǎo)而得,由F=kq1q2r2,則k=Fr2q1q2,所以k的單位可以表示為Nm2C-2,又根據(jù)牛頓第二定律和電流的定義F=ma、I=qt,可得1 N=1 kgms-2、1 C=1 As,可得k的單位為kgm3A-2s-4,D項正確。 2.B　如圖所示,小球所受重力mg與支持力FN的合力提供向心力,由F=mgtanθ可知,F甲=F乙,故A錯。由mgtanθ=mv2r,得v=grtanθ,故v甲>v乙,故B正確。由mgtanθ=mω2r可知,ω甲<ω乙,故C錯。由mgtanθ=ma可知,a甲=a乙,故D錯。 3.A　等勢面的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小,A點的等勢面較B點密集,所以A點電場強(qiáng)度大于B點電場強(qiáng)度,選項A正確;電子在高電勢的地方電勢能小,A點電勢低,所以電子在A點電勢能比在B點電勢能大,選項B錯誤;電子從A點移動至B點,電場力做功為(0.97-0.8)eV=0.17 eV,選項C錯誤;電場線與等勢面垂直,方向為電勢降低的方向,所以中心軸線上各點電場強(qiáng)度的方向是向左的,選項D錯誤。 4.A　強(qiáng)磁鐵通過鋁管時,導(dǎo)致穿過鋁管的磁通量發(fā)生變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流阻礙強(qiáng)磁鐵相對于鋁管的運(yùn)動。結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律可知,強(qiáng)磁鐵的磁性越強(qiáng)、運(yùn)動的速度越快,則感應(yīng)電流越大,感應(yīng)電流對強(qiáng)磁鐵的阻礙作用也越大,所以若增加強(qiáng)磁鐵的磁性,可使其到達(dá)鋁管底部的速度變小,故A正確。強(qiáng)磁鐵在整個下落過程中,由楞次定律“來拒去留”可知,鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力;同時,由上述分析可知,強(qiáng)磁鐵將向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動。強(qiáng)磁鐵可能一直向下做加速運(yùn)動,也可能先向下做加速運(yùn)動,最后做勻速直線運(yùn)動,不可能出現(xiàn)做減速運(yùn)動;若強(qiáng)磁鐵先向下做加速運(yùn)動,最后做勻速直線運(yùn)動,則鋁管對水平桌面的壓力先逐漸變大,最后保持不變,故B、D項錯誤;強(qiáng)磁鐵在整個下落過程中,除重力做功外,還有因產(chǎn)生感應(yīng)電流對應(yīng)的安培力做功,導(dǎo)致減少的重力勢能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,動能的增加量小于重力勢能的減少量,故C項錯誤。 5.A　本題考查胡克定律、共點力的平衡及牛頓第二定律。設(shè)系統(tǒng)靜止時彈簧壓縮量為x0,由胡克定律和平衡條件得mg=kx0。力F作用在P上后,物塊受重力、彈力和F,向上做勻加速直線運(yùn)動,由牛頓第二定律得,F+k(x0-x)-mg=ma。聯(lián)立以上兩式得F=kx+ma,所以F-x圖像中圖線是一條不過原點的傾斜直線,故A正確。 二、多項選擇題 6.BC　本題考查萬有引力定律的應(yīng)用等知識。雙星系統(tǒng)由彼此間萬有引力提供向心力,得Gm1m2L2=m1ω12r1,Gm1m2L2=m2ω22r2,且T=2πω,兩顆星的周期及角速度相同,即T1=T2=T,ω1=ω2=ω,兩顆星的軌道半徑r1+r2=L,解得m1m2=r2r1,m1+m2=4π2L3GT2,因為r2r1未知,所以m1與m2之積不能求出,則選項A錯誤,B正確。各自的自轉(zhuǎn)角速度不可求,選項D錯誤。速率之和v1+v2=ωr1+ωr2=ωL,故選項C正確。 7.AC　外電路的總電阻R=10 Ω,由閉合電路歐姆定律可得電路中的總電流I=ER+r=1 A,因此路端電壓U=E-Ir=12 V-12 V=10 V,A選項正確;電源的總功率P=EI=12 W,B選項錯誤;由圖(a)可知Uab=UaO-UbO=-150.5 V+50.5 V=-5 V,故C選項正確;當(dāng)a、b間用導(dǎo)線連接后,其等效電路如圖(b)所示,電路中的外電阻R=7.5 Ω,電路中總電流I=ER+r=129.5 A≠1 A,D選項錯誤。 圖(a) 圖(b) 8.ABD　根據(jù)動量守恒定律有mA6 m/s+mB1 m/s=mA2 m/s+mB7 m/s,得mA∶mB=3∶2,故A正確;根據(jù)動量守恒知A、B碰撞前、后總動量守恒,B項正確,C項錯誤;碰撞前總動能:12mA62+12mB12=553mA,碰撞后總動能:12mA22+12mB72=553mA,即碰撞前、后總動能不變,D項正確。 9.BD　碘粒子帶正電,結(jié)合題圖,根據(jù)左手定則可知,磁場方向垂直于紙面向外,A錯誤;由動能定理知,碘粒子在電場中得到的動能等于電場對它所做的功,則qU=12m1v12,解得v1=2qUm1,B正確;碘粒子在磁場中運(yùn)動的時間t為圓周運(yùn)動周期的一半,根據(jù)周期公式T=2πmqB,I131與I127在磁場中運(yùn)動的時間差值Δt=π(m1-m2)qB,C錯誤;碘粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑R=mvqB=1B2mUq,則它們的距離之差Δd=2R1-2R2=2B2m1Uq-2m2Uq,D項正確。 三、計算題 10.答案　(1)2 m/s,方向沿導(dǎo)軌向下　(2)0.08 C (3)0.096 J 解析　(1)mgd sin 30=12mv2,解得v=2 m/s ,方向沿導(dǎo)軌向下 (2)E=ΔΦΔt I=ER+r q=∑IΔt=ΔΦR+r=BLdR+r=0.08 C (3)E=BLv=2 V I=ER+r=0.4 A F=BIL=0.4 N F=mg sin 30=0.4 N,所以金屬棒進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動,Q=RR+rmgd sin 30=0.096 J