2021人教版高考物理一轮训练选----非选择
题
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〔1〕及
答案
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第PAGE页2021人教版高考物理一轮训练选----非选择题〔1〕及答案1、(2021·山西平遥月考)在做“研究匀变速直线运动〞的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如下图,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经过测量得:d1=3.62cm,d2=9.24cm,d3=16.85cm,d4=26.46cm,d5=38.06cm,d6=51.67cm。(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为 m/s,加速度大小为 m/s2。(结果保存三位有效数字) (2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值 (选填“大于〞“等于〞或“小于〞)实际值。 答案1.06 2.00 小于解析E点的瞬时速度等于DF段的平均速度,那么有vE=m/s=1.06m/s。根据Δx=aT2得a==m/s2=2.00m/s2。如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么测量的周期偏大,加速度的测量值偏小。2、(2021·黑龙江大庆一模)利用如图甲所示的装置,做测定重力加速度的实验中,得到了几条较为理想的纸带。每条纸带上每5个点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,…,由于不小心,纸带都被撕断了,如图乙所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带答复:甲(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是 (填正确答案标号); 乙(2)纸带A上,打点1时重物的速度是 m/s(结果保存三位有效数字); (3)当地的重力加速度大小是 m/s2(结果保存三位有效数字)。 答案(1)C (2)3.47 (3)9.00解析(1)因为该实验是测定重力加速度,因此纸带做的是匀变速直线运动,所以Δx恒定,即x2-x1=x3-x2=x4-x3,x2-x1=9cm,而取C段时x4-x2=2(x2-x1)=18cm,应选C段。(2)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度有v1=m/s=3.47m/s。(3)由a=可得a=9.00m/s2。3、(2021·海南海口一模)如下图,倾角为θ的固定粗糙斜面上有一物块A,物块到斜面底端的高度为h,紧靠斜面底端有一长为L的长木板B停放在光滑的水平面上,斜面底端刚好与长木板上外
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左端接触,长木板上外表粗糙,右端与一圆弧面C黏接在一起,圆弧面左端与木板平滑相接,现释放物块A让其从斜面上滑下。圆弧面外表光滑,圆弧面的半径为R,物块与斜面长木板外表的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者的质量相等,重力加速度大小为g,不计物块A从斜面滑上木板时的机械能损失。(1)求物块A到达斜面底端时的速度大小v;(2)改变物块A由静止释放的位置,假设物块A恰好能滑到圆弧面C的最高点,求其开始下滑时到斜面底端的高度h1;(3)在(2)中情况下,求物块A从圆弧面最高点返回后停留在长木板B上的位置到长木板右端的距离s(设物块A不会从长木板B的左端滑下)。答案(1) (2) (3)解析(1)物块A在斜面上下滑的过程,由动能定理得mgh-μmgcosθ·mv2解得v=。(2)当物块开始下滑时到斜面底端的高度h1时,物块A在斜面上下滑的过程,由动能定理得mgh1-μmgcosθ·解得v1=设物块A滑到圆弧面C的最高点时的速度大小为v2,取向右为正方向,由水平方向动量守恒得mv1=3mv2。由功能关系有μmgL=×3m-mgR解得h1=。(3)经分析可知,当物块A最终停留在长木板B上时,物块、木板和圆弧面具有共同的速度,设为v3。根据动量守恒定律得mv1=3mv3。上式中v1=且h1=由功能关系有μmg(L+s)=·3m解得s=。4、(2021·北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出α粒子He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。(1)放射性原子核用X表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反响方程。(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。答案(1He (2) (3)解析(1)核反响方程为He(2)设α粒子的速度大小为v,由qvB=m,T=,得α粒子在磁场中运动周期T=环形电流大小I=(3)由qvB=m,得v=设衰变后新核Y的速度大小为v',系统动量守恒Mv'-mv=0v'=由Δmc2=Mv'2+mv2得Δm=说明:假设利用M=m解答,亦可。5、如图,A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为l。在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场。粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t0。不计重力。(1)求磁场的磁感应强度的大小;(2)假设粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和;(3)假设粒子从某点射入磁场后,其运动轨迹与AC边相切,且在磁场内运动的时间为t0,求粒子此次入射速度的大小。答案(1) (2)2t0 (3)解析(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,在时间t0内其速度方向改变了90°,故其周期T=4t0①设磁感应强度大小为B,粒子速度为v,圆周运动的半径为r,由洛伦兹力公式和牛顿运动定律得qvB=m②匀速圆周运动的速度满足v=③联立①②③式得B=。④甲(2)设粒子从OA边两个不同位置射入磁场,能从OC边上的同一点P射出磁场,粒子在磁场中运动的轨迹如图甲所示。设两轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2。由几何关系有θ1=180°-θ2⑤粒子两次在磁场中运动的时间分别为t1与t2,那么t1+t2==2t0。⑥乙(3)如图乙,由题给条件可知,该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为150°。设O'为圆弧的圆心,圆弧的半径为r0,圆弧与AC相切于B点,从D点射出磁场,由几何关系和题给条件可知,此时有∠OO'D=∠BO'A=30°⑦r0cos∠OO'D+=l⑧设粒子此次入射速度的大小为v0,由圆周运动规律v0=⑨联立①⑦⑧⑨式得v0=⑩