优化方案浙江专用2021版高考物理二轮复习第一部分力电综合检测B.doc

1、1力电综合检测力电综合检测( (B B) )一、单项选择题1(2015宁波高三十校联考)如图，一小球从水面上方高h处由静止下落进入水中，若小球在水中所受阻力大小为Fkv2(k为常量，v为小球速度大小)， 且水足够深， 则()Ah越大，小球做匀速运动时的速度越大Bh变大，小球在水中的动能变化量的绝对值一定变大Ch变小，小球在水中的动能变化量的绝对值可能变大D小球在水中刚开始做匀速运动的位置与h无关解析：选 C.小球匀速运动时有mgkv2，即小球做匀速运动时的速度与下落高度无关，选项 A 错误；小球入水速度与做匀速运动时的速度差值越大，动能变化量的绝对值越大，选项 B 错误，C 正确；由mgkv2

2、，mgh12mv2可得hm2k，当hm2k时，小球刚开始做匀速运动的位置在水面处，显然选项 D 错误2如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中心轴匀速转动，圆盘的倾角为 37，在距转动中心r0.1 m 处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的动摩擦因数为0.8，木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为(已知 sin 370.6，cos 370.8)()A8 rad/sB2 rad/sC. 124 rad/sD. 60 rad/s解析：选 B.木块与圆盘的最大静摩擦力出现在最低点，此时最大静摩擦力指向圆心，最大静摩擦力与重力沿平

3、行圆盘方向的分力的合力提供木块做圆周运动的向心力，即mgcosmgsinmr2，解得最大角速度为2 rad/s，B 正确3空间有一匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系Oxyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标为(0，a，0)，N点的坐标为(a，0，0)，P点的坐标为a，a2，a2 .已知电场方向平行于直线MN，M点电势为 0，N点电势为 1 V，则P点的电势为()2A.22VB.32VC.14VD.34V解析：选 D.MN间的距离为2a，P点在MN连线上的投影点离M点的距离为3 2a4，所以P点的电势为：3 2a42a1 V34V，D 正确4(2015高考安徽卷)如图所示，abcd

4、为水平放置的平行“ ”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)则()A电路中感应电动势的大小为BlvsinB电路中感应电流的大小为BvsinrC金属杆所受安培力的大小为B2lvsinrD金属杆的热功率为B2lv2rsin解析：选 B.金属杆MN切割磁感线的有效长度为l，产生的感应电动势EBlv，A 错误；金属杆MN的有效电阻Rrlsin，故回路中的感应电流IERBlvsinrlBvsinr，B 正确；金属杆受到的

5、安培力FBIlsinBlsinBvsinrB2lvr，C 错误；金属杆的热功率PI2RB2v2sin2r2rlsinB2v2sinlr，D 错误5.如图所示，A、B为两个等量正点电荷，O为A、B连线的中点以O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立Ox轴下列四幅图分别反映了在x轴上各点的电势(取无穷远处电势为零)和电场强度E的大小随坐标x的变化关系，其中正确的是()3解析：选 C.本题关键是要明确两个等量同种正点电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况沿着场强方向，电势越来越低两个等量同种正点电荷连线中点O的电场强度为零， 无穷远处电场强度也为零， 故从O点沿着中垂线向右到无穷远处电场强度先

6、增大后减小，故选项 C 正确，D 错误；电场强度的方向一直向右，故电势越来越低，由于不是匀强电场，故电势不随坐标x线性减小，选项 A、B 错误6.(2015唐山模拟)如图所示， 固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置， 且与两导轨保持良好接触， 杆与导轨之间的动摩擦因数为.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时， 速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直) 设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g

7、.则此过程()A杆的速度最大值为（Fmg）RB2d2B流过电阻R的电荷量为BdlRrC恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D恒力F做的功与安培力做的功之和小于杆动能的变化量解析：选 B.当杆的速度达到最大时，安培力F安B2d2vRr，杆受力平衡，故FmgF安0，所以v（Fmg） （Rr）B2d2，A 错；流过电阻R的电荷量为qRrBSRrBdlRr，B 对；根据动能定理，恒力F、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，C、D 错二、不定项选择题7.某遥控小车在平直路面上运动的vt图线如图所示则关于小车的运动，

8、下列说法正确的是()A05 s 内小车运动的路程为 3 mB小车开始以 2 m/s 的速度做匀速直线运动，23 s 内做匀加速运动，加速度的大小为 2 m/s24C35 s 内小车的加速度的大小为 2 m/s2D05 s 内小车运动的位移为 11 m解析：选 BC.由题图知，小车开始以 2 m/s 的速度做匀速直线运动，到 2 s 末时开始做匀加速运动，加速度大小为 2 m/s2，3 s 末时速度达到 4 m/s，然后突然以 4 m/s 的速度返回，沿反向做匀减速运动，加速度大小为 2 m/s2，B、C 正确；路程s22 m2421 m1242 m11 m，位移x22 m2421 m1242

9、m3 m，A、D 错误8.近来我国暴雨频发， 多地相继出现群众被困河心孤岛的险情， 为此消防队员常常需要出动参与抢险救灾用滑轮将被困人员悬挂于粗绳下方，一条细绳一端系住被困人员，另一端由位于河道边的救援人员拉动，其原理可以简化为如图所示某时刻被困人员位于河道O处，与河岸距离为l，救援人员位于A处，沿OA方向以速度v1拉细绳，被困人员所受拉力大小恒为F，此时OA与粗绳OB夹角为，被困人员此时速度为v2.则()Av2v1cosBv2v1cosC被困人员被拉到B点时拉力做功为FlD拉力瞬时功率PFv1解析： 选 AD.由被困人员的运动效果可知， 细绳速度v1为被困人员的速度v2的一个分速度，由几何关

10、系可知：v2v1cos，A 正确，B 错误；拉力的瞬时功率为PFv1，D 正确，拉力做功为Flcos，C 错误9一个质量为m的质点以速度v0做匀速运动，某一时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为v02.质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中()A经历的时间为3mv02FB经历的时间为mv02FC发生的位移为6mv208FD发生的位移为21mv208F解析：选 AD.质点减速运动的最小速度不为 0，说明质点不是做直线运动，而是做匀变速曲线运动分析可知初速度方向与恒力方向的夹角为 150，在恒力方向上有v0cos 30Fmt0，xv0cos 302t，在垂直恒力方向上有

11、yv02t，质点的位移sx2y2，联立解5得经历时间为t3mv02F，发生的位移为s21mv208F，A、D 正确10.如图所示，在真空中半径为r0.1 m 的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场及水平向左的匀强电场，磁感应强度B0.01 T，ab和cd是两条相互垂直的直径，一束带正电的粒子流连续不断地以速度v1103m/s 从c点沿cd方向射入场区，粒子将沿cd方向做直线运动，如果仅撤去磁场，带电粒子经过a点，如果撤去电场，使磁感应强度变为原来的12，不计粒子重力，下列说法正确的是()A电场强度的大小为 10 N/CB带电粒子的比荷为 1106C/kgC撤去电场后，带电粒子在磁场中运动的半径

12、为 0.1 mD带电粒子在磁场中运动的时间为 7.85105s解析：选 AC.两种场都存在时，对带电粒子受力分析，根据平衡条件得qEqvB，解得EvB10 N/C，A 项正确；带电粒子仅在电场中运动时，竖直方向上rvt，水平方向上r12at2，由牛顿第二定律aqEm，联立解得qm2vBr2106C/kg，B 项错误；撤去电场后，带电粒子在磁场中运动的半径RmvqB10.1 m，C 项正确；画出粒子的运动轨迹得粒子在磁场中运动了四分之一个周期，T2Rv，因此运动的时间t14TR2v1.57104s，D 项错误三、非选择题11将两个滑块 1、2 用一轻质细绳连接放在粗糙的水平面上，如图所示已知细绳

13、的长度为L1 m，1、2 的质量分别为m12 kg、m28 kg，滑块与地面间的动摩擦因数均为0.2，g10 m/s2，细绳的最大拉力为FT8 N今在滑块 2 上施加一水平向右的外力F，使两滑块共同向右运动，当外力增大到某一数值时，细绳恰好断裂(1)求细绳恰好断裂的瞬间，水平外力F的大小；(2)如果细绳恰好断裂的瞬间，两滑块具有的速度为 2 m/s，此后水平外力F保持不变，求当滑块 1 的速度刚好为零时，两滑块 1、2 之间的距离解析：(1)绳刚要被拉断的瞬间绳上的拉力为FT8 N，根据牛顿第二定律，对滑块 1：FTm1gm1a代入数据得a2 m/s2对滑块 1、2 整体：F(m1m2)g(m

14、1m2)a代入数据得F40 N.(2)设绳断后，滑块 1 的加速度为a1，滑块 2 的加速度为a2，则：a1m1gm12 m/s2a2Fm2gm23 m/s26滑块 1 停下来的时间为t，则tva11 s滑块 1 的位移为x1，则x1v22a11 m滑块 2 的位移为x2，则x2vt12a2t23.5 m滑块 1 刚静止时，滑块 1、滑块 2 间距离为xx2Lx13.5 m.答案：(1)40 N(2)3.5 m12(2015西城一模)如图所示，两条光滑的金属导轨相距L1 m，其中MN段平行于PQ段， 位于同一水平面内，NN0段与QQ0段平行， 位于与水平面成倾角 37的斜面上， 且MNN0与P

15、QQ0均在竖直平面内在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和斜面的匀强磁场B1和B2，且B1B20.5 Tab和cd是质量均为m0.1 kg、电阻均为R4 的两根金属棒，ab置于水平导轨上，cd置于倾斜导轨上，均与导轨垂直且接触良好从t0时刻起，ab棒在外力作用下由静止开始沿水平方向向右运动(ab棒始终在水平导轨上运动，且垂直于水平导轨)，cd受到F0.60.25t(N)沿斜面向上的力的作用，始终处于静止状态不计导轨的电阻(sin 370.6，g取 10 m/s2)(1)求流过cd棒的电流强度Icd随时间t变化的函数关系；(2)求ab棒在水平导轨上运动的速度vab随时间t变化的函数关

16、系；(3)求从t0 时刻起，1.0 s 内通过ab棒的电荷量q；(4)若t0 时刻起，1.0 s 内作用在ab棒上的外力做功为W16 J，求这段时间内cd棒产生的焦耳热Qcd.解析：(1)由题意知cd棒受力平衡，则FFcdmgsin 37FcdB2IcdL得Icd0.5t(A)(2)ab棒中电流IabIcd0.5t(A)则回路中电源电动势EIcdR总ab棒切割磁感线，产生的感应电动势为EB1Lvab解得ab棒的速度vab8t(m/s)所以，ab棒做初速度为零的匀加速直线运动(3)ab棒的加速度为a8 m/s2，10 s 内的位移为x12at21281.02m4 m根据IER总R总tB1LxR总

17、t得qItB1LxR总0.5148C0.25 C.(4)t1.0 s 时，ab棒的速度vab8t(m/s)8 m/s根据动能定理有WW安12mv207得 1.0 s 内克服安培力做功W安16120.182J12.8 J回路中产生的焦耳热QW安12.8 Jcd棒上产生的焦耳热QcdQ26.4 J.答案：(1)Icd0.5t(A)(2)vab8t(m/s)(3)0.25 C(4)6.4 J13.最近，我国部分地区多发雾霾天气，PM2.5 值过高，为防控粉尘污染，某同学设计了一种除尘方案，用于清除带电粉尘模型简化如图，粉尘源A点向虚线上方(竖直平面内)各个方向喷出粉尘微粒，速度大小均为v10 m/s

18、，粉尘微粒质量m51010kg，电荷量为q1107C，粉尘源正上方有方向向外且磁感应强度B0.1 T 的圆形边界磁场，半径R0.5 m，磁场右侧紧邻金属极板MN、PQ，两板间电压恒为U00.9 V，两板相距d1 m，板长l1 m，不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用(1)证明粉尘微粒从磁场射出时，速度方向均水平向右；(2)若粉尘源每秒向外喷出粉尘微粒个数为n2108个，且粉尘微粒分布均匀地进入极板通道，求此装置正常工作过程中每秒能收集的粉尘质量M；(3)若两极板间电压在 01.5 V 之间可调，求收集效率和电压的关系解析：(1)在磁场中粉尘受到的洛伦兹力提供向心力，轨迹半径为rqvBmv2rrmv

19、qB510101011070.1m0.5 m如图所示，假设粉尘微粒从B点打出，轨迹圆的圆心为O，由rR可知AOBO为菱形， 所以OABO，BO一定在竖直方向上， 速度方向与BO垂直，因此速度方向水平向右(2)粉尘微粒进入电场，水平方向做匀速直线运动lvt竖直方向做匀加速直线运动aqUmdy12at2yqUl22mdv2当UU00.9 V 时解得yqU0l22mdv211070.9122510101102m0.9 m8假设该粉尘在A处与水平向左方向夹角为，则yRRcos，则37，可知在极板上的微粒占总数的百分比为180180100%79.4%可见 79.4%的微粒会打在极板上此装置每秒能收集的粉尘质量Mnm79.4%21085101079.4% kg0.079 4 kg.(3)把yd代入yqUl22mdv2解得U1 V可知：1.5 VU1 V 时，收集效率100%当 1 VU0 时，对于恰被吸收的粒子：y12at212qUl2mdv2U(m)，由yRRcos，arccosyRR得，arccos (2U1)，收集效率100%11arccos （2U1）100%.答案：见解析