2016高考物理限时训练及答案

2021-06-02   来源:计划方案

  2016年高考考试时间为6月7-9日,广大考生在备考时,必须熟悉考试的试题特点,明确备考方向和重点,有针对性地制定备考计划。下面是YJBYS小编为考生带来2016高考物理限时训练及答案,供大家参考学习,预祝考生考试顺利,金榜题名。

  练习题一

  一、选择题

  1.如图所示,重10 N的滑块在倾角为30°的斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点开始压缩轻弹簧,到c点时达到最大速度,到d点(图中未画出)开始弹回,返回b点离开弹簧,恰能再回到a点.若bc=0.1 m,弹簧弹性势能的最大值为8 J,则下列说法正确的是(  )

  A.轻弹簧的劲度系数是50 N/m

  B.从d到b滑块克服重力做功8 J

  C.滑块的动能最大值为8 J

  D.从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J

  解析:整个过程中,滑块从a点静止释放后还能回到a点,说明机械能守恒,即斜面是光滑的.滑块到c点速度最大,所以合力为零,由平衡条件和胡克定律有:kxbc=mgsin30°,解得:k=50 N/m,A项正确;由d到b的过程中,弹簧弹性势能一部分转化为重力势能,一部分转化为动能,B项错;滑块由d到c点过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧弹性势能一部分转化为重力势能、一部分转化为动能,故到c点时最大动能一定小于8 J,又弹性势能减少量小于8 J,所以弹力对滑块做功小于8 J,CD项错.

  答案:A

  2.(多选)在大型物流货场,广泛应用着传送带搬运货物.如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1 kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2 s到达传送带的B端.用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示,已知重力加速度g=10 m/s2,由v-t图可知(  )

  乙

  A.A、B两点的距离为2.4 m

  B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5

  C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8 J

  D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8 J

  解析:由图乙可知,货物在前0.2 s运动的距离L1=0.2 m,在0.2~1.2 s内移动的距离L2=3 m,所以A、B两点距离L=L1+L2=3.2 m,A错误;从图象上看,前0.2 s货物的加速度a1=10 m/s2,0.2~1.2 s内货物的加速度a2=2 m/s2,根据受力情况,可知ma1=mgsinθ+μmgcosθ,ma2=mgsinθ-μmgcosθ,解得μ=0.5,B正确;同时还解得摩擦力f=μmgcosθ=4 N,前0.2 s摩擦力做功W1=fL1=0.8 J,在0.2~1.2 s内摩擦力做功W2=-fL2=-12 J,摩擦力对货物做的总功W1+W2=-11.2 J,C错误;从图象可求得相对位移L相=1.2 m,摩擦产生的热量Q=1.2×4 J=4.8 J,D正确.

  答案:BD

  3.质量为10 kg的物体,在变力F的作用下沿x轴做直线运动,力F随坐标x的变化情况如图所示.物体在x=0处,速度为1 m/s,不计一切摩擦,则物体运动到x=16 m处时,速度大小为(  )

  A.2 m/s B.3 m/s

  C.4 m/s D. m/s

  解析:由题图可知F—x图线与横轴围成的面积表示功,由动能定理可知W=mv2-mv,经计算可得v=3 m/s,B正确.

  答案:B

  4.(多选)如图所示,一物块通过一橡皮筋与粗糙斜面顶端垂直于固定斜面的固定杆相连而静止在斜面上,橡 皮筋与斜面平行且恰为原长.现给物块一沿斜面向下的初速度v0,则物块从开始滑动到滑到最低点的过程中(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,橡皮筋的形变在弹性限度内),下列说法正确的是(  )

  A.物块的动能一直增加

  B.物块运动的加速度一直增大

  C.物块的机械能一直减少

  D.物块减少的机械能等于橡皮筋增加的弹性势能

  解析:由题意知物块的重力沿斜面向下的分力为mgsinθ≤f=μmgcosθ,在物块下滑过程中,橡皮筋拉力F一直增大,根据牛顿第二定律有a=,选项B正确;物块受到的合外力方向沿斜面向上,与位移方向相反,根据动能定理知动能一直减少,选项A错误;滑动摩擦力和拉力F一直做负功,根据功能关系知物块的机械能一直减少,选项C正确;根据能量守恒定律,物块减少的机械能等于橡皮筋增加的弹性势能和摩擦产生的热量之和,选项D错误.

  答案:BC

  5.(多选)如图所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上.两根相同的光滑细钉(大小不计)垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO′的两侧,相距l.将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时,弹性绳恰好处于自然伸长状态.现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置,物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO′向下移动.当物块运动至B位置时撤去外力,物块处于静止状态.已知AB=l,轻绳始终与斜面平行,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )

  A.在移动物块的过程中,斜面对物块的作用力保持不变

  B.物块到达B位置时,弹性绳的张力大小为kl

  C.撤去外力后,物块在B位置受到的摩擦力可能大于

  D.物块从A位置到达B位置的过程中,物块与弹性绳组成的系统机械能守恒

  解析:因物块沿斜面是缓慢移动的,所以物块一直处于平衡状态,斜面对物块的作用力保持不变,选项A正确;物块到达B位置时,弹性绳伸长(-1)l,弹性绳的张力大小为F=(-1)kl,选项B错误;弹性绳对物块的合力为kl,当物块受到的摩擦力沿斜面向下时,物块在B位置受到的摩擦力可能大于,选项C正确;因物块从A位置运动到B位置的过程中,摩擦力做了负功,物块与弹性绳组成的系统机械能不守恒,选项D错误.

  答案:AC

  6.(多选)某车辆缓冲装置的理想模型如图,劲度系数足够大且为k的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可沿固定在车上的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆沿槽向左移动不超过l时,装置可安全工作,小车的总质量为m.若小车以速度v0撞击固定在地面的障碍物,将导致轻杆沿槽向左移动.已知轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车与地面的摩擦,则(  )

  A.轻杆开始移动时,弹簧的压缩量为

  B.小车速度为0时,弹簧的弹性势能为mv

  C.小车被弹回时速度等于

  D.为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度等于

  解析:轻杆开始移动时,轻杆所受弹力与最大静摩擦力相等,即kx=f,所以弹簧压缩量x=f/k,A项正确;小车从开始到速度减为零过程中,小车动能一部分转化为弹性势能,一部分克服摩擦力做功转化为热能,故弹簧的弹性势能Ep

  练习题二

  一、选择题

  1.由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=k,式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为(  )

  A.kg·A2·m3 B.kg·A-2·m3·s-4

  C.kg·m2·C-2 D.N·m2·A-2

  解析:由库仑定律知k=,式中都取国际单位时k的单位为,由I=知,1 C2=1 A2·s2,又因1 N=1 ,整理可得k的单位应为·,即kg·A-2·m3·s-4,故选项B正确.

  答案:B

  2.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为,其中σ为平面上单位面积所带的电荷量,ε0为常量.如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S,其间为真空,带电量为Q.不计边缘效应时,极板可看做无穷大导体板,则极板间的电场强度大小和两板极间相互的静电引力大小分别为(  )

  A.和 B.和

  C.和 D.和

  解析:由题知,σ=,故电场强度E==.带电量为Q的平板在与另一平板产生的电场中受力F=QE=.两板之间的场强为两板各自场强叠加的合场强,E合=2E=,D正确.

  答案:D

  3.如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则(  )

  A.乒乓球的左侧感应出负电荷

  B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上

  C.乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用

  D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞

  解析:由题图可知,右侧金属板与电源正极相连接,带正电,左侧金属板带负电,根据静电感应规律,近端感应出异种电荷,因此乒乓球的左侧感应出正电荷,A错误.乒乓球被扰动后,如果向右摆动会被吸到右板上,B错误.乒乓球共受到悬线的拉力、重力和电场力的作用,C错误.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球会带上正电,受到右极板的排斥,向左运动与左极板接触,又带上负电,被左极板排斥向右运动,这样小球就在两极板间来回碰撞,D正确.

  答案:D

  4.(多选)如图所示,MON是固定的光滑绝缘直角杆,MO沿水平方向, NO沿竖直方向,A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球,用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上,使两球均处于静止状态.现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后,A、B两小球可以重新平衡.则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较,下列说法正确的是(  )

  A.A、B两小球间的库仑力变大

  B.A、B两小球间的库仑力变小

  C.A球对MO杆的压力变大

  D.A球对MO杆的压力肯定不变

  解析:A、B间的连线与竖直方向的夹角减小,对B研究,库仑力在竖直方向的分力与重力等大反向,因此A、B两小球间的库仑力减小;由整体法可知,A对杆的压力等于A、B的重力之和,A、C错.

  答案:BD

  5.(多选)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是O,最低点是P,直径MN水平.a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b固定在M点,a从N点静止释放,沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零,则小球a(  )

  A.从N到Q的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小

  B.从N到P的过程中,速率先增大后减小

  C.从N到Q的过程中,电势能一直增加

  D.从P到Q的过程中,动能减少量小于电势能增加量

  解析:小球a从N到Q过程中,离小球b越来越近,电势能逐渐增大,C正确.N到Q过程中,重力做正功,库仑力做负功,重力功率逐渐减小为零,库仑力功率由零逐渐增大,由总功率先为正,后为负,小球速率先增大后减小,B正确.P到Q过程中,重力和库仑力都做负功,重力势能和电势能增加量等于动能减少量,D错误.

  答案:BC

  6.半径为R的均匀带电球体,在通过球心O的直线上,各点的电场分布如图所示。当x≥R时,电场分布与电荷量全部集中在球心时相同.已知静电力常量为k,则(  )

  A.球面是个等势面,球体是个等势体

  B.在x轴上x=R处电势最高

  C.xP=R

  D.球心O与球面间的电势差为E0R

  解析:从图象上看,球内部电场强度都不等于零,因此球体不是等势体,A错误;在x轴上x=R处场强最大,而不是电势最高,B错误;EP=,E=·,因为EP=E,所以xP=R,C正确;假设球心O与球面间的电场为匀强电场,且大小为E0,则电势差U=E0R,但是O与球面间的电场并不是匀强电场,因此D错误.

  答案:C

  7.(多选)如图所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M、N保持静止,不计重力,则(  )

  A.M的带电量比N的大

  B.M带负电荷,N带正电荷

  C.静止时M受到的合力比N的大

  D.移动过程中匀强电场对M做负功

  解析:不考虑重力,取整体为研究对象,外力只有匀强电场的电场力,由平衡条件可知M、N所受电场力必等大反向,故M、N必带有等量异种电荷,A错误;隔离出M,因N对其静电引力向右,则电场E对其电场力必向左,即与场强方向反向,故M带负电,则N带正电,B正确;静止时,M、N所受合力都为0,C错误;因匀强电场对M的电场力方向与M移动方向成钝角,故D正确.

  答案:BD

  二、非选择题

  8.如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.

  解析:设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变,即vBsin30°=v0sin60°

  由此得vB=v0

  设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有

  qUAB=m(v-v)

  联立式得UAB=

  答案:

  9.如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点.过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C、方向水平向右的匀强电场.带负电的小物体P电荷量是2.0×10-6 C,质量m=0.25 kg,与轨道间动摩擦因数μ=0.4.P从O点由静止开始向右运动,经过0.55 s到达A点,到达B点时速度是5 m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2.P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示.P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g=10 m/s2.求:

  v/(m·s-1) 0≤v≤2 2

  (1)小物体P从开始运动至速率为2 m/s所用的时间;

  (2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功.

  解析:(1)小物体P的速率从0至2 m/s,受外力F1=2 N,设其做匀变速直线运动的加速度为a1,经过时间Δt1速度为v1,则

  F1-μmg=ma1

  v1=a1Δt1

  由式并代入数据得Δt1=0.5 s

  (2)小物体P从速率为2 m/s运动至A点,受外力F2=6 N,设其做匀变速直线运动的加速度为a2,则

  F2-μmg=ma2

  设小物体P从速度v1经过Δt2时间,在A点的速度为v2,则

  Δt2=0.55 s-Δt1

  v2=v1+a2Δt2

  P从A点至B点,受外力F2=6 N、电场力和滑动摩擦力的作用.设其做匀变速直线运动加速度为a3,电荷量为q,在B点的速度为v3,从A点至B点的位移为x1,则

  F2-μmg-qE=ma3

  v-v=2a3x1

  P以速度v3滑出轨道右端B点,设水平方向受外力为F3,电场力大小为FE,有FE=F3

  F3与FE大小相等方向相反,P水平方向所受合力为零,所以,P从B点开始做初速度为v3的平抛运动.设P从B点运动至D点用时为Δt3,水平位移为x2,由题意知

  =tan α

  x2=v3Δt3

  设小物体P从A点至D点电场力做功为W,则

  W=-qE(x1+x2)

  联立~,~式并代入数据得W=-9.25 J

  答案:(1)0.5 s (2)-9.25 J

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