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(重庆专用)2018年高考物理一轮训练(9)及详细解析

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(重庆专用)2018      年高考物理一轮训练(9)及详细解析
一、选择题
1.(2015·江苏高考)静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记
载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸                 ”之说,但下列不属于静电现象的是(  )
    A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
    B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
    C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
    D.从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
    解析:选    C 用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项
A 属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属小球在靠近带电
小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项                           B 属于静电现象;小线圈
接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项                               C 不属于静电现
象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有
被电击的感觉,选项         D 属于静电现象。

    2.(多选)(2015·江苏高考)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电
场线分布如图所示。c         是两负电荷连线的中点,d           点在正电荷的正上方,
c、d 到正电荷的距离相等,则(  )
    A.a  点的电场强度比       b 点的大
    B.a  点的电势比     b 点的高
    C.c  点的电场强度比       d 点的大
    D.c  点的电势比     d 点的低
    解析:选    ACD 根据电场线的分布图,a、b             两点中,a    点的电场线较密,则         a 点的电
场强度较大,选项        A 正确;沿电场线的方向电势降低,a               点的电势低于      b 点的电势,选项
B 错误;由于     c、d 关于正电荷对称,正电荷在            c、d  两点产生的电场强度大小相等、方向
相反;两负电荷在        c 点产生的电场强度为         0,在  d 点产生的电场强度方向向下,根据电场
的叠加原理,c      点的电场强度比       d 点的大,选项      C 正确;c、d    两点中   c 点离负电荷的距离
更小,c   点电势比     d 点低,选项    D 正确。

    3.(2016·江苏高考)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线
悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示,容器内表面为等势面,

A、B  为容器内表面上的两点,下列说法正确的是(  )
    A.A  点的电场强度比       B 点的大
    B.小球表面的电势比容器内表面的低
    C.B  点的电场强度方向与该处内表面垂直
    D.将检验电荷从        A 点沿不同路径移到       B 点,电场力所做的功不同
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    解析:选    C 由题图知,B       点处的电场线比       A 点处的密,则      A 点的电场强度比       B 点的
小,选项    A 错误;沿电场线方向电势降低,选项                B 错误;电场强度的方向总是与等势面
(容器内表面)垂直,选项         C 正确;沿任意路径将检验电荷由              A 点移动到    B 点,电场力做功
都为零,选项      D 错误。

    4.(多选)(2016·江苏高考)如图所示的电路中,电源电动势为                   12 V,
内阻为   2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关                   S,下列说法正确
的有(  )
    A.路端电压为       10 V
    B.电源的总功率为        10 W
    C.a、b   间电压的大小为       5 V
    D.a、b   间用导线连接后,电路的总电流为              1 A
    解析:选    AC 根据串并联电路的特点可得,外电路总电阻为                     10 Ω,根据闭合电路欧
                            12
                            +
姆定律得通过电源的电流为            I=2  10 A=1 A,则路端电压为        U=IR  外=10 V,选项    A 正确;

电源的总功率      P=EI=12 W,选项      B 错误;若取电源负极的电势为            0,则   a 点电势为   φa=

2.5 V,b 点电势为    φb=7.5 V,a、b  间电压的大小为       5 V,选项    C 正确;a、b    间用导线连
                                               12
接起来后外电路总电阻为           7.5 Ω,电路的总电流为       I=2+7.5 A≈1.26 A,选项     D 错误。
    5.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将                      220 V 交变电流改变为
110 V。已知变压器原线圈匝数为            800,则副线圈匝数为(  )
    A.200                              B.400
    C.1 600                            D.3 200
                                                      U1  n1        n1U2

    解析:选    B 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系U2=n2,得                       n2=  U1 =
800 × 110
   220  =400,选项    B 正确。


    6.(多选)(2015·江苏高考)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一
端与一质量为      m、套在粗糙竖直固定杆           A 处的圆环相连,弹簧水平且处
于原长。圆环从       A 处由静止开始下滑,经过           B 处的速度最大,到达         C 处

的速度为零,AC=h。圆环在            C 处获得一竖直向上的速度          v,恰好能回
到  A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为                 g。则圆环(  )
    A.下滑过程中,加速度一直减小
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                                    1
    B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为4mv2
                               1
    C.在   C 处,弹簧的弹性势能为4mv2-mgh
    D.上滑经过      B 的速度大于下滑经过        B 的速度
    解析:选    BD 圆环下落时,先加速,在            B 位置时速度最大,加速度减小至              0。从
B 到 C 圆环减速,加速度增大,方向向上,选项                  A 错误;圆环下滑时,设克服摩擦力做功

为  Wf,弹簧的最大弹性势能为           ΔEp,由  A 到  C 的过程中,根据能量关系有           mgh=ΔEp+
                         1                                1

                            2                                2
Wf。由   C 到 A 的过程中,有2mv       +ΔEp=Wf+mgh。联立解得         Wf=4mv  ,ΔEp=mgh-
1

    2
4mv 。选项    B 正确,C   错误;设圆环在       B 位置时,弹簧的弹性势能为            ΔEp′,根据能量守
                  1                                        1

                      2                                           2
恒,A   到 B 的过程有2mvB     +ΔEp′+Wf′=mgh′,B        到  A 的过程有2mvB′     +ΔEp′=

mgh′+Wf′,比较两式得          vB′>vB,选项    D 正确。

    7.(2017·江苏高考)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。物块初动能为                             Ek0,

与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能                       Ek 与位移   x 关系的图线是(  )


    解析:选    C 设物块与斜面间的动摩擦因数为               μ,物块的质量为       m,则物块在上滑过程

中根据动能定理有-(mgsin θ+μmgcos θ)x=Ek-Ek0,即           Ek=Ek0-(mgsin θ+μmgcos θ)x,

所以物块的动能       Ek 与位移   x 的函数关系图线为直线且斜率为负;物块沿斜面下滑的过程中

根据动能定理有(mgsin θ-μmgcos θ)(x0-x)=Ek,其中          x0 为物块到达最高点时的位移,即

Ek=-(mgsin θ-μmgcos θ)x+(mgsin θ-μmgcos θ)x0,所以下滑时      Ek 随 x 的减小而增大且
为直线。由此可以判断          C 项正确。
二、非选择题

    1.(2017·江苏高考)一台质谱仪的工作原理如图所示。大量的甲、乙两种离子飘入电压

为  U0 的加速电场,其初速度几乎为            0,经加速后,通过宽为          L 的狭缝   MN 沿着与磁场垂直
的方向进入磁感应强度为           B 的匀强磁场中,最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的
电荷量均为+q,质量分别为            2m 和 m,图中虚线为经过狭缝左、右边界                M、N  的甲种离子
的运动轨迹。不考虑离子间的相互作用。
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    (1)求甲种离子打在底片上的位置到             N 点的最小距离      x;
    (2)在图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域,并求该区域最窄处的宽度                              d;

    (3)若考虑加速电压有波动,在(U0-ΔU)到(U0+ΔU)之间变化,要使甲、乙两种离子在
底片上没有重叠,求狭缝宽度             L 满足的条件。
                                           1

                                                 2
    解析:(1)甲种离子在电场中加速时,有               qU0=2×2mv

    设甲种离子在磁场中的运动半径为               r1
                v2
    则有  qvB=2mr1
            2 mU0
                q
    解得  r1=B 

    根据几何关系有       x=2r1-L

            4 mU0
    解得  x=B    q  -L。
    (2)如图所示。


    最窄处位于过两虚线交点的垂线上

                L
           r12-   2
                (2)
    d=r1-
            2 mU0    4mU0  L2
                         -
    解得  d=B    q  -   qB2   4 。

    (3)设乙种离子在磁场中的运动半径为              r2

                     2  m U0-ΔU 
                             q
    r1 的最小半径    r1min=B 
                      1 2m U0+ΔU 
                              q
    r2 的最大半径    r2max=B 

    由题意知    2r1min-2r2max>L
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      4  m U0-ΔU      2 2m U0+ΔU 
    即B        q     -B        q     >L

           2 m
    解得  L