2019人教版高考物理一輪訓(xùn)練選----非選擇題（2）及答案 李仕才 1、某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中,利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題:一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h=30.0 cm且開(kāi)口向下的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi),用測(cè)力計(jì)可以和彈簧的下端接觸),如圖甲所示,若本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量露出筒外彈簧的長(zhǎng)度l,現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù),該同學(xué)通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F,作出F-l圖象如圖乙所示,則彈簧的勁度系數(shù)k=　　　　 N/m,彈簧的原長(zhǎng)l0=　　　　。  答案200　20 cm 解析根據(jù)胡克定律得F與l的關(guān)系式:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),從題圖中得到直線的斜率為2 N/cm,截距為20 N,故彈簧的勁度系數(shù)k=2 N/cm=200 N/m,k(h-l0)=20 N,代入數(shù)據(jù)得l0=20 cm。 2、(2018·江西贛州市月考)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中 (1)采用的科學(xué)方法是　　　　。  A.理想實(shí)驗(yàn)法　　　　　B.等效替代法 C.控制變量法 D.建立物理模型法 (2)下列是某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)的一些看法,其中正確的是　　　　(填相應(yīng)的字母)。  A.拉橡皮筋的繩線要細(xì)長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行 B.拉橡皮筋結(jié)點(diǎn)到某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度 C.拉橡皮筋結(jié)點(diǎn)到某一位置O時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間夾角應(yīng)取90°以便于算出合力大小 D.實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋應(yīng)該與兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間夾角的平分線在同一直線上 E.實(shí)驗(yàn)中,先將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O點(diǎn) (3)實(shí)驗(yàn)中的情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,OB和OC為繩線。O為橡皮筋與繩線的結(jié)點(diǎn),圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。圖乙中的F與F'兩力中,方向一定沿AO方向的是　　　　(選填“F”或“F'”)。  答案(1)B　(2)AB　(3)F' 解析(1)該實(shí)驗(yàn)中采用的科學(xué)方法是等效替代法。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選B。 (2)拉橡皮筋的繩線要細(xì)長(zhǎng),便于確定拉力的方向;要準(zhǔn)確地表示出拉力的大小和方向,故實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行,故A正確;為減小讀數(shù)的誤差,拉橡皮筋結(jié)點(diǎn)到某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些,讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度,故B正確;平行四邊形定則中兩個(gè)分力的夾角是任意的,故拉橡皮筋結(jié)點(diǎn)到某一位置O時(shí),兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間夾角是任意的,故C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)分力的大小不一定相同,故合力不一定在其夾角平分線上,故D錯(cuò)誤;在實(shí)驗(yàn)中,拉力不需太大,也不要太小,不需要先將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,故E錯(cuò)誤。故選AB。 (3)F1與F2的合力的實(shí)際測(cè)量值為一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)的彈簧的彈力大小和方向,而理論值是通過(guò)平行四邊形定則得到的值。方向一定沿AO方向的是F'。 3、(2018·河南新鄉(xiāng)月考)跳傘運(yùn)動(dòng)員從350 m的高空離開(kāi)直升機(jī),自由下落一段距離后才打開(kāi)傘,設(shè)傘以2 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面時(shí)的速度為4 m/s,求:他下落的總時(shí)間及自由下落的距離。(g取10 m/s2) 答案達(dá)到地面的總時(shí)間為18.64 s,自由下落的距離為59.2 m。 解析設(shè)自由下落的時(shí)間為t,則t s末的速度v=gt, 自由下落的距離h1=gt2=5t2, 勻減速運(yùn)動(dòng)的距離 h2==25t2-4, 根據(jù)h=h1+h2得30t2=354, 解得t=3.44 s。 則勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t'= s=15.2 s, 則總時(shí)間t總=t+t'=18.64 s。 運(yùn)動(dòng)員自由下落的高度為 h1=gt2=5t2=5×3.442 m=59.2 m。 4、1898年7月居里夫婦發(fā)現(xiàn)了一種放射性極強(qiáng)的元素,為了紀(jì)念自己的祖國(guó)波蘭把這種新元素定名為釙,同時(shí)由于對(duì)放射性的研究獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。吸煙有害健康,香煙中含有釙210Po是一種很強(qiáng)的放射性同位素,為了探測(cè)放射線的性質(zhì),真空室中在放射源釙210的對(duì)側(cè)放有一熒光屏,可以根據(jù)熒光屏上的打點(diǎn)情況來(lái)檢測(cè)放射線的強(qiáng)弱。 (1)在放射源與熒光屏之間不加任何場(chǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)熒光屏的中間有閃光產(chǎn)生,當(dāng)施加一垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),發(fā)現(xiàn)熒光屏的閃光都向一側(cè)偏移,撤去磁場(chǎng)在放射源與熒光屏中間放一厚紙,發(fā)現(xiàn)熒光屏上沒(méi)有閃光產(chǎn)生,請(qǐng)你根據(jù)上面的情況分析判斷是什么射線,同時(shí)寫(xiě)出衰變方程(新原子核用Y表示) (2)用α粒子轟擊氮原子核打出了一種新的粒子,根據(jù)這種粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,測(cè)出了它的比荷。如圖為同步加速器模型,M、N為兩塊中心開(kāi)有小孔的平行金屬板,新的粒子(不計(jì)重力)從M板小孔飄入板間,初速度可視為零,每當(dāng)進(jìn)入板間,兩板的電勢(shì)差變?yōu)閁,粒子得到加速,當(dāng)離開(kāi)N板時(shí),兩板的電荷量均立即變?yōu)榱?。兩板外部存在垂直紙面向里的勻?qiáng)磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),R遠(yuǎn)大于板間距離,經(jīng)電場(chǎng)多次加速,動(dòng)能不斷增大,為使R保持不變,磁場(chǎng)必須相應(yīng)的變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射,不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相應(yīng)的變化,不計(jì)粒子的加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng) 時(shí)的電磁輻射,不考慮磁場(chǎng)變化對(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng),開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,求這種粒子的比荷以及運(yùn)動(dòng)第n周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn; (3)α粒子以初速度v0轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子,同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)新的原子核,新的粒子速度為3v0,且方向不變,反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動(dòng)能,已知中子質(zhì)量為m,質(zhì)子質(zhì)量和中子質(zhì)量相等,光速為c,試計(jì)算此反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損。 答案(1)該衰變?yōu)棣了プ?衰變方程為PoHe; (2)這種粒子的比荷為,第n周時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0·; (3)此反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為。 解析(1)因?yàn)棣亮Ｗ拥呢灤┍绢I(lǐng)較小,一張紙即可把它擋住,而β和γ兩種射線都可以穿透紙,所以射線是α射線,該衰變?yōu)棣了プ?所以衰變方程為PoHe (2)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得 qU= 解得v1= 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得qv1B0=m 解得 由于粒子不斷加速,但半徑不變,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度相應(yīng)要變化,在經(jīng)過(guò)n次加速后,由動(dòng)能定理nqU= 再由洛倫茲力提供向心力得qvnBn=m 解得Bn==B0· (3)根據(jù)物理學(xué)史可知,用α粒子轟擊靜止的氮14原子核打出一種新的粒子,即質(zhì)子,則新原子核的質(zhì)量數(shù)為m=14+4-1=17,核電荷數(shù)為Z=7+2-1=8 核反應(yīng)方程為HeH 設(shè)α粒子、新核的質(zhì)量分別為4m、17m,質(zhì)子的速度為v,對(duì)心正碰,選取α粒子運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?則由動(dòng)量守恒得 4mv0=17m·3v0+mv 解出v=-47v0 釋放的核能為ΔE=·17m(3v0)2+m·(47v0)2-·4m=1 179m 由質(zhì)能方程得ΔE=Δm·c2 所以Δm= 5、(2017·河南洛陽(yáng)模擬)如圖甲所示,y軸右側(cè)空間有垂直xOy平面向里隨時(shí)間變化的磁場(chǎng),同時(shí)還有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中電場(chǎng)未畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示(圖中B0已知,其余量均為未知)。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域,t0時(shí)刻粒子到達(dá)坐標(biāo)為(x0,y0)的點(diǎn)A(x0>y0),速度大小為v,方向沿x軸正方向,此時(shí)撤去電場(chǎng),t2時(shí)刻粒子經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=x0點(diǎn),速度沿x軸正方向,不計(jì)粒子重力,求: (1)0~t0時(shí)間內(nèi)O、A兩點(diǎn)間電勢(shì)差UOA; (2)粒子在t=0時(shí)刻的加速度大小a; (3)B1的最小值和B2的最小值的表達(dá)式。 答案(1)　(2)　(3) 解析(1)帶電粒子由O點(diǎn)到A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得 qUOA=mv2- 解得UOA=。 (2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,則 -UOA=UAO=Ey0 t=0時(shí)刻,由牛頓第二定律得 qv0B0-qE=ma 解得a=。 (3)如右圖所示,t0~t1時(shí)間內(nèi),粒子在小的虛線圓上運(yùn)動(dòng),相應(yīng)小圓最大半徑為r,對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為B1,則 r= 又qvB1=m 解得B1的最小值B1= t1時(shí)刻粒子從C點(diǎn)切入大圓,大圓最大半徑為x0,對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為B2,則 qvB2=m B2=。 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。