适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习考前热身练能力题提分练一（附解析）

这是一份适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习考前热身练能力题提分练一（附解析），共9页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.(2023山东临沂二模)如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O为该三角形的中心,在A点和B点分别固定电荷量均为q的正点电荷,在O点固定某未知点电荷q'后,C点的电场强度恰好为零。则O点处的点电荷q'为( )

A.负电荷,电荷量为-q
B.负电荷,电荷量为-q
C.正电荷,电荷量为q
D.正电荷,电荷量为q
2.(2023山东青岛二模)如图所示,高速公路上一辆速度为90 km/h的汽车紧贴超车道的路基行驶。驾驶员在A点发现刹车失灵,短暂反应后,控制汽车通过图中两段弧长相等的圆弧从B点紧贴避险车道左侧驶入。已知汽车速率不变,A、B两点沿道路方向距离为105 m,超车道和行车道宽度均为3.75 m,应急车道宽度为2.5 m,路面提供的最大静摩擦力是车重的,汽车转弯时恰好不与路面发生相对滑动,重力加速度g取10 m/s2,驾驶员的反应时间为( )
A.1.6 sB.1.4 s
C.1.2 sD.1.0 s
3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中实线所示,a、 b、c、d四点共线,ab=2ac=2ae, fe与ab平行,且ae与ab成60°角。一粒子束在纸面内从c点垂直于ac射入磁场,粒子质量均为m、电荷量均为q(q>0),具有各种不同速率。不计重力和粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为( )
A.B.C.D.
4.(2023湖南长沙二模)如图甲所示,曲面为四分之一圆弧、质量为m0的滑块静止在光滑水平地面上,一光滑小球以某一速度水平冲上滑块的圆弧面的最下端,且没有从滑块上端冲出去,若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2,作出图像如图乙所示,重力加速度为g,不考虑任何阻力,则下列说法错误的是( )
A.小球的质量为m0
B.小球运动到最高点时的速度为
C.小球能够上升的最大高度为
D.若a>b,小球在与滑块分离后向左做平抛运动
二、多项选择题
5.(2023山东临沂二模)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m。A、B的质量均为,与地面的动摩擦因数均为μ。用水平向右的力拉A,使A向右缓慢移动直至C降到地面,B一直保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。则从A开始移动直至C将要降到地面的过程中( )
A.A受到地面的摩擦力大小不变
B.A受到地面的摩擦力一直增大
C.A克服摩擦力做功为(-1)μmgR
D.A克服摩擦力做功为2(-1)μmgR
6.(2023湖南长沙二模)如图所示,两根相同“Y”形等高光滑金属导轨竖直放置,顶端水平,间距为d,中间跨接一电容为C不带电的电容器,开关S断开,导体棒A水平静止于顶端,导体棒B被水平锁定在电容器的下方,两导体棒与导轨垂直且接触良好,都处在磁感应强度大小为B1、方向相反的有界匀强磁场中,虚线为两磁场的分界线(磁场未画出,其方向均垂直纸面),导体棒B初始位置离导轨末端高度为h1,现解除锁定让导体棒B由静止下落,刚脱离轨道末端瞬间立即闭合开关S,再经时间Δt后导体棒A跳离导轨顶端,上升最大高度为h2,已知两导体棒质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦阻力及电阻,则( )
A.若h1足够大,解除锁定后导体棒B最终在导轨上做匀速运动
B.导体棒B离开导轨时的速度大小为v=
C.导体棒A跳离过程中电容器两端电压变化量为ΔU=
D.导体棒A跳离后电容器所带的电荷量可能为零
三、非选择题
7.弹簧是大家在生活中比较常见的机械零件,弹簧在外力作用下发生形变,撤去外力后,弹簧就能恢复原状。很多工具和设备都是利用弹簧这一性质来工作的。实验室中有五根一模一样的弹簧,小明想测量这批弹簧的劲度系数,将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上,如图甲所示,1号弹簧不挂钩码,2号弹簧挂1个钩码,3号弹簧挂2个钩码,依此类推,钩码均相同。
(1)为了更直观地呈现出弹力大小F与伸长量Δx的关系,小明以1号弹簧末端指针所指的位置为原点,作出竖直的y轴及水平的x轴,其中y轴代表 ,x轴代表 。(均选填“F”或“Δx”)
甲
乙
丙
(2)为测量弹簧的伸长量,小明取来一把米尺,竖直放置在地上,米尺的100 cm刻度刚好与1号弹簧末端指针在同一水平线上,测量2号弹簧末端指针位置时,示数如图乙所示,则此时弹簧伸长量为 cm。
(3)小明依次测量3号、4号、5号弹簧的实验数据,根据测量的数据作出图像,如图丙所示,已知图中的数据均取国际单位制单位,则这些弹簧的劲度系数为 N/m。
8.(2023江西模拟)小朋友玩的一种弹珠游戏的简化模型(俯视图)如图所示。内壁光滑、半径为R的圆形挡板固定在光滑水平面上,质量分别为m、2m、m的a、b、c弹珠(均可视为质点)静止在圆形挡板同一直径两侧,a、c两弹珠紧靠在一起。现将a、c两弹珠分别以v0和3v0的速度沿相反方向弹出,弹珠间所有的碰撞均为弹性碰撞,弹珠始终沿圆轨道运动。求:
(1)b弹珠第一次碰撞后瞬间的速度;
(2)从a、c弹珠开始运动到a、c弹珠第一次相碰所经历的时间。
9.(2023山东烟台二模改编)如图所示,在xOy平面内的第一象限内存在一有界匀强磁场(未画出),磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外;在第四象限内充满范围足够大、方向沿y轴负方向的匀强电场。一束质量为m、电荷量为+q的粒子以不同的速率从O点沿xOy竖直平面内的OP方向发射,沿直线飞行到P点时进入有界匀强磁场区域,O、P两点间的距离为L,OP连线与x轴正方向的夹角α=30°。所有粒子在离开磁场后最终都能从x轴上射出,且射出方向与x轴负方向的夹角均为β=60°,若速度最大的粒子从x轴上Q点以速度v(未知)射出,且射出之前都在磁场内运动,忽略粒子间的相互作用及粒子的重力。求:
(1)粒子在匀强磁场中运动的时间;
(2)v的大小;
(3)有界匀强磁场区域的最小面积。
能力题提分练(一)
1.B 在A点和B点分别固定电荷量均为q的正点电荷,它们两个在C点产生的电场强度大小为E=2kcs30°=,方向由O指向C,在O点固定某未知点电荷q'后,C点的电场强度恰好为零,则O点点电荷在C处产生的电场强度为E'=k=-E,解得q'=-q,“-”表示点电荷带负电,故选B。
2.B 汽车做圆周运动时由摩擦力提供向心力,有0.5mg=,解得R=125m,A、B两点间垂直道路方向距离为10m,由几何关系可得两段圆弧沿道路方向距离为l=2×=70m,驾驶员反应时间内通过的路程为s=105m-70m=35m,则驾驶员的反应时间为t==1.4s,故选B。
3.B 粒子在磁场中运动的时间与速度大小无关,由粒子在磁场中运动轨迹对应圆心角决定,即t=T,粒子垂直ac射入磁场,则圆心必在ac直线上,将粒子的轨迹半径由零逐渐放大,粒子从ac、bd区域射出时,磁场中的轨迹为半圆,运动时间等于半个周期;根据几何关系可知,粒子从e点射出时,对应圆心角最大,为π,此时轨迹半径为ac长度,周期T=,所以在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为t=,故选B。
4.C 设小球的质量为m,初速度为v0,在水平方向上由动量守恒定律得mv0=mv1+m0v2,得v2=v1,结合图乙可得=b,所以v0=a,m=m0,A正确;对小球和滑块组成的系统有mv0=mv1+m0v2,m0,解得小球在与滑块分离时的速度为v1=v0=,若a>b,v1<0,小球的速度方向向左,所以小球与滑块分离时向左做平抛运动,D正确;小球运动到最高点时,竖直方向上速度为零,在水平方向上与滑块具有相同的速度v共,在水平方向上由动量守恒定律得mv0=(m+m0)v共,解得v共=,B正确;小球从开始运动到最高点的过程中,由机械能守恒定律得(m+m0)+mgh,解得h=,C错误。故选C。
5.AD 用水平向右的力拉A,使A向右缓慢移动直至C将要降到地面时,根据对称性可知A和B受到地面的支持力大小相等,整个过程中将A、B、C看作整体,A受到地面的支持力为FN==mg,则A受到地面的摩擦力大小为Ff=μFN=μmg,保持不变,A正确,B错误;初、末状态图如图所示,由几何关系知A的位移为x=2(2Rsin60°-R)=2(-1)R,所以A克服摩擦力做功为Wf=Ffx=2(-1)μmgR,C错误,D正确。
6.BCD 导体棒B在下降过程中切割磁感线,给电容器充电,任取Δt0时间,则可得充电电流为I=,而ΔU=ΔE=B1dΔv,联立可得I=CB1da,由牛顿第二定律有mg-B1Id=ma,解得a=,可知导体棒B做匀加速直线运动,若h1足够大,由于加速度a不变,则导体棒B始终做匀加速直线运动,A错误;根据匀变速直线运动的规律,导体棒B离开导轨时有v2=2ah1,解得v=,B正确;设导体棒A跳离导轨瞬间的速度大小为v1,则由速度位移关系得=2gh2,解得v1=,设跳离过程中通过导体棒A的电流为,根据动量定理得B1dΔt-mgΔt=mv1,又,联立解得ΔU=,C正确;闭合开关S,电容器放电,则在导体棒A跳离后,电容器所带的电荷量可能为零,D正确。
7.答案 (1)Δx F (2) 4.00 (3)50
解析 (1)由题图甲知,y轴代表弹簧的伸长量Δx,x轴代表弹力大小F。
(2)由题图乙知,2号弹簧末端指针位置对应的刻度为96.00cm,故弹簧伸长量Δx=100cm-96.00cm=4.00cm。
(3)由题图丙得k=N/m=50N/m。
8.答案 (1)2v0 (2)
解析 (1)因c弹珠速度较大,故b、c两弹珠先相碰,设碰后c弹珠的速度为v1,b弹珠的速度为v2,由动量守恒定律有
3mv0=mv1+2mv2
由能量守恒定律有
m(3v0)2=×2m
联立解得v1=-v0,v2=2v0。
(2)由分析可知,a、b两弹珠将在轨道A点发生碰撞,如图所示
设碰后a弹珠的速度为v3,b弹珠的速度为v4,由动量守恒定律有
2mv2-mv0=mv3+2mv4
由能量守恒定律有
×2m×2m
联立解得v3=3v0,v4=0
即碰后b弹珠静止,而后速度大小为3v0的a弹珠与速度大小为v0的c弹珠迎面相撞,相撞点为圆轨道上B点,由于a、c两弹珠质量相等,碰后速度交换,即恢复到初始状态,只是弹珠a、b、c的位置沿圆轨道顺时针转过80°,这个过程中a弹珠运动的时间为
ta=。
9.答案 (1)
(2)
(3)L2
解析 (1)设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,有
qvB=m
v=
联立得T=
由题意可知,所有粒子经过磁场后的偏转角均为150°,则粒子在磁场中运动的时间为
t1=T=。
(2)速度为v的粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
POsin30°=PMsin60°+MQcs60°
解得R=
v=。
(3)由几何关系可知
PQ=Lsin30°
MN=L
三角形PMQ的面积为
S1=×PQ×MN=L2
150°圆心角对应的扇形面积
S2=×πR2=πL2
则磁场区域的最小面积为图中阴影部分面积,其面积为
ΔS=S2-S1=L2。