高考物理考前冲刺 考前天天练 八（含答案解析）

2020年高考物理考前冲刺 考前天天练 八

1.如图所示，质量为M的半球面静止在水平地面上，质量为m的小物块在半球面上处于平衡状态，小物块与一轻弹簧连接，弹簧的上端固定于墙上的O点．已知小物块与球心O′的连线与竖直方向成θ=45°角，弹簧的劲度系数为k，其与竖直方向的夹角也为θ.若小物块与球面之间刚好没有相对运动的趋势，求：

(1)弹簧的伸长量；

(2)球面所受地面的支持力的大小．

2.如图所示，小球由静止开始沿光滑轨道滑下，并沿水平方向抛出，小球抛出后落在斜面上，已知斜面的倾角为θ=30°，斜面上端与小球抛出点在同一水平面上，下端与抛出点在同一竖直线上，斜面长度为L，斜面上M、N两点将斜面长度等分为3段，小球可以看做质点，空气阻力不计，为使小球能落在M点上，求：

(1)小球抛出的速度多大；

(2)释放小球的位置相对于抛出点的高度h.

3.如图甲所示,在水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y轴方向没有变化,沿x轴方向B与x成反比,如图乙所示。顶角θ=45°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内,ON与x轴重合,一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨向右滑动,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触,且与x轴垂直。已知t=0时,导体棒位于顶点O处,导体棒的质量为m=1 kg,回路接触点总电阻恒为R=0.5 Ω,其余电阻不计。回路电流I与时间t的关系如图丙所示,图线是过原点的直线。求:

(1)t=2 s时回路的电动势E;

(2)0~2 s时间内流过回路的电荷量q和导体棒的位移x1;

(3)导体棒滑动过程中水平外力F的瞬时功率P(单位:W)与横坐标x(单位:m)的关系式。

4.如图所示，交流发电机电动势的有效值E=20 V，内阻不计，它通过一个R=6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V　0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：

(1)降压变压器原、副线圈匝数比；

(2)发电机的输出功率．

5.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地飘浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；

②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；

⑤把滑块2(左端粘有橡皮泥)放在气垫导轨的中间；

⑥先__________________，然后________________，让滑块带动纸带一起运动；

⑦取下纸带，重复实验，选出理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。

完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________。

答案解析

1.解：

(1)对小物体受力分析，如图所示：

F=mgsin 45°=mg，

设弹簧伸长量为Δx，则：F=kΔx，解得Δx=.

(2)对整体受力分析，如图所示：

Fcos 45°＋F′N=(M＋m)g，解得F′N=Mg＋mg.

2.解：

(1)设小球沿轨道滑至最低点的速度为v0，小球离开轨道后做平抛运动：

Lsin θ=gt2，Lcos θ=v0t

解得：v0= =，

(2)由动能定理得：mgh=mv，

解得h=.

3.解：

(1)根据I-t图像可知,I=k1t(k1=2A/s)则当t=2s时,回路电流I1=4A

根据闭合电路欧姆定律可得E=I1R=2V。

(2)流过回路的电荷量q=t

由I-t图像可知,0~2s内的平均电流=2A,得q=4C

由欧姆定律得I=,l=xtan45°

根据B-x图像可知,B=(k2=1T·m)联立解得v=t

由于=1m/s2,再根据v=v0+at,可知a=1m/s2

则导体棒做匀加速直线运动

所以0~2s时间内导体棒的位移x1=at2=2m。

(3)导体棒受到的安培力F安=BIl根据牛顿第二定律有F-F安=ma

又2ax=v2P=Fv

解得P==4x+(各物理量均取国际单位制中的单位)。

4.解：

(1)彩色小灯泡额定电流I== A，副线圈总电流I2=24I=1 A.

变压器输入功率等于U1I1=U2I2=6 W.

变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E=U1＋I1R=＋I1R=＋6I1.

代入E值解得I1= A(I1=3 A应舍去，根据题意是降压变压器，

应I1<I2=1 A)，所以==.

(2)发电机的输出功率P=I1E=6.67 W.

5.答案为：

(1)接通打点计时器的电源放开滑块1

(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器限位孔间有摩擦

解析：

(1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块1。

(2)由题图乙可知，相互作用前滑块1的速度v1=m/s=2m/s，

系统的总动量为0.310kg×2m/s=0.620kg·m/s，

两滑块相互作用后具有相同的速度v=m/s=1.2m/s，

系统的总动量为(0.310kg＋0.205kg)×1.2m/s=0.618kg·m/s。

(3)两结果不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔间有摩擦。