專題檢測（二十二） 題型技法10法速解物理選擇題1.如圖所示，在一粗糙的水平面上有兩個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2，用原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連結(jié)起來，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當(dāng)兩木塊一起勻速運動時，兩木塊間的距離為()AlBlCl Dl解析：選A彈簧對木塊1的拉力與木塊1所受的摩擦力平衡，當(dāng)m1的質(zhì)量越小時摩擦力越小，彈簧的拉力也越小。當(dāng)m1的值等于零時(極限)，則不論m2多大，彈簧的伸長量都為零，說明彈簧的伸長量與m2無關(guān)，故選A項。2多選一物體在粗糙水平面上以一定初速度做勻減速直線運動直到停止，已知此物體在最初5 s內(nèi)的平均速度為3.3 m/s，且在最初5 s內(nèi)和最后5 s內(nèi)經(jīng)過的路程之比為115，則下列說法中正確的是()A物體一共運動了8 sB物體做勻減速直線運動的加速度大小為0.6 m/s2C物體運動的初速度大小為6 m/sD物體勻減速過程中的平均速度為 m/s解析：選AB設(shè)物體做勻減速直線運動的加速度大小為a，運行總時間為t。把物體的運動視為反向的初速度為零的勻加速直線運動，則物體最后5 s內(nèi)的位移為x2a×5212.5a，最初5 s內(nèi)的位移為x1at2a(t5)25at12.5a，由題意知x1x2115，聯(lián)立解得t8 s，A正確；物體最初5 s內(nèi)的位移為x13.3×5 m16.5 m,5at12.5a16.5，聯(lián)立解得a0.6 m/s2，B對；由vat知物體運動的初速度大小為v0.6×8 m/s4.8 m/s，C錯；由平均速度定義知全程的平均速度為×0.6×8 m/s2.4 m/s，D錯。3豎直上拋物體的初速度大小與返回拋出點時速度大小的比值為k，物體返回拋出點時速度大小為v，若在運動過程中空氣阻力大小不變，重力加速度為g，則物體從拋出到返回拋出點所經(jīng)歷的時間為()A. B.C. D.解析：選C取k1，說明物體運動過程中所受空氣阻力為零，則物體從拋出到返回拋出點所經(jīng)歷的時間為，代入后只有C滿足。4.如圖所示電路中，R14 ，R26 ，電源內(nèi)阻不可忽略，閉合開關(guān)S1，當(dāng)開關(guān)S2閉合時，電流表A的示數(shù)為3 A，則當(dāng)S2斷開時，電流表示數(shù)可能為()A3.2 A B2.1 AC1.2 A D0.8 A解析：選B斷開S2后，總電阻變大，電流變小，“排除”A項；S2斷開前路端電壓是UIR13×4 V12 V，S2斷開后路端電壓增大，故大于12 V，電流則大于I A1.2 A，“排除”C、D兩項。故可得正確選項為B。5由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min，水離開噴口時的速度大小為16 m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)()A28.8 m1.12×102 m3 B28.8 m0.672 m3C38.4 m1.29×102 m3 D38.4 m0.776 m3解析：選A將初速度正交分解，得豎直方向分速度vyvsin 60°24 m/s，水在豎直方向做豎直上拋運動，水柱的高度h28.8 m，水柱上升的時間t2.4 s，故水柱的水量VQt1.12×102 m3。6.12根長直導(dǎo)線并排成長為l的直導(dǎo)線帶ab，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點，位置如圖所示，P1到導(dǎo)線帶左端的距離等于P2到導(dǎo)線帶右端的距離，所有長直導(dǎo)線中均通有大小相等、方向垂直紙面向外的恒定電流，ab上所有直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在P1處的磁感應(yīng)強度大小為B1，在P2處的磁感應(yīng)強度大小為B2，若僅將右邊6根直導(dǎo)線移走，則P2處的磁感應(yīng)強度大小為()A. BB2B1CB1 DB1解析：選B由于所有直導(dǎo)線中的電流一樣，將直導(dǎo)線一分為二，由右手螺旋定則及對稱性知左邊6根直導(dǎo)線電流在P1點產(chǎn)生的磁場互相抵消，所有直導(dǎo)線電流在P1點產(chǎn)生的磁場，僅相當(dāng)于右邊6根直導(dǎo)線電流在P1處產(chǎn)生的磁場，磁感應(yīng)強度大小為B1，方向垂直ab向下；由對稱性知右邊6根直導(dǎo)線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B1，方向垂直ab向上，而所有直導(dǎo)線的電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B2，方向垂直ab向上，所以將右邊6根直導(dǎo)線移走后，由磁場的疊加原理知左邊6根直導(dǎo)線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小為B2B1，B選項正確。7.多選如圖所示，電源的內(nèi)阻可以忽略不計，電壓表(內(nèi)阻不能忽略)和可變電阻R串聯(lián)在電路中，如果可變電阻R的阻值減為原來的，電壓表的讀數(shù)由U0增加到2U0，則下列說法正確的是()A流過可變電阻R的電流增大為原來的2倍B可變電阻R消耗的電功率增大為原來的4倍C可變電阻兩端的電壓減小為原來的D若可變電阻R的阻值減小到零，那么電壓表的示數(shù)變?yōu)?U0解析：選ACD電壓表阻值一定，當(dāng)它的讀數(shù)由U0增加到2U0時，通過它的電流一定變?yōu)樵瓉淼?倍，而R與電壓表串聯(lián)，故選項A正確。再利用PUI和UIR，可知R消耗的功率PP，R后來兩端的電壓UIR，不難得出C項正確、B項錯誤。又因電源內(nèi)阻不計，R與電壓表的電壓之和為E，當(dāng)R減小到零時，電壓表示數(shù)為E，其值為EIRU0IR2U0，解得E4U0，故選項D正確。8.如圖所示，水平放置的金屬板間有勻強電場，一帶正電的粒子以水平速度v0從M點射入勻強電場，穿過電場后，從N點以速度v射出，不計粒子的重力，則以下判斷正確的是()A如果讓粒子從M點以速率v沿水平方向射入，則粒子從N點射出時的速率為v0B如果讓粒子從N點以速度v射入，則粒子從M點射出時的速度為v0C如果讓粒子從M點以速率v沿水平方向射入，則粒子能到達(dá)N點D如果讓粒子從N點以速率v0沿v方向射入，則粒子從M點射出時的速率為v沿v0方向解析：選B粒子在電場力作用下，做類平拋運動，初速度v0與末速度v的水平分量相等，顯然可得出A、C、D錯誤；當(dāng)粒子從N點以速度v射入電場中時，粒子在水平方向上做勻速運動，而在豎直方向上做勻減速運動，從M到N和從N到M兩運動可逆，可知正確選項為B。9.如圖所示，AB為均勻帶有電荷量為Q的細(xì)棒，C為AB棒附近的一點，CB垂直于AB。AB棒上電荷形成的電場中C點的電勢為0，0可以等效成AB棒上某點P處、帶電荷量為Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢。若PC的距離為r，由點電荷電勢的知識可知0k。若某點處在多個點電荷形成的電場中，則電勢為每一個點電荷在該點所產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和。根據(jù)題中提供的知識與方法，我們可將AB棒均分成兩段，并看成兩個點電荷，就可以求得AC連線中點C處的電勢為()A0 B.0C20 D40解析：選CAB棒帶電均勻，故其等效點電荷P點即是AB棒的中點，如圖所示，已知PCr，將AB棒分成均勻兩段，設(shè)左半段的中點為E，其電荷量為Q，如圖可知CE的長度為r，故其在C的電勢為kk0，同理，右半段在C產(chǎn)生的電勢也為0，根據(jù)題意可知其代數(shù)和為20，故選項C正確。10多選水平地面上有兩個固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底邊長分別為L1、L2，且L1<L2，如圖所示。兩個完全相同的小滑塊A、B(可視為質(zhì)點)與兩個斜面間的動摩擦因數(shù)相同，將小滑塊A、B分別從甲、乙兩個斜面的頂端同時由靜止開始釋放，取地面所在的水平面為參考平面，則()A兩個滑塊從頂端到底端的運動過程中，由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同B滑塊A到達(dá)底端時的動能一定比滑塊B到達(dá)底端時的動能大C兩個滑塊從頂端運動到底端的過程中，重力對滑塊A做功的平均功率比滑塊B大D兩個滑塊加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時，機械能可能相同解析：選BC本題常規(guī)解法是用功能關(guān)系等進(jìn)行計算比較，比較煩瑣且選項C、D還不好判定，若考生在做本題時，能記住一個二級結(jié)論動摩擦因數(shù)處處相同的斜面和水平面(如圖1、2)，物體克服摩擦力做功(生熱)均為Wmgs再結(jié)合動能定理、功率的定義及功能關(guān)系，就能快速判定A、D錯誤，B、C正確。11.多選如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的相同木塊A和B放在水平轉(zhuǎn)盤上，且木塊A、B與轉(zhuǎn)盤中心在同一條水平直線上，木塊A、B用長為L的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍。整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的豎直轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動，A在距離轉(zhuǎn)軸L處。開始時，繩恰好伸直但無彈力?，F(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤從靜止開始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增大，以下說法正確的是()A當(dāng)> 時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動B當(dāng)> 時，繩子一定有彈力C當(dāng)在 << 范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大解析：選ABD當(dāng)A、B所受靜摩擦力均達(dá)到最大值時，A、B恰好不相對轉(zhuǎn)盤滑動，設(shè)A、B質(zhì)量均為m，則2kmgm2Lm2·2L，解得 ，A項正確；當(dāng)B所受靜摩擦力達(dá)到最大值后，繩子開始有彈力，此時有kmgm2·2L，解得 ，B項正確；當(dāng) << 時，隨著角速度的增大，繩子彈力不斷增大，B所受靜摩擦力一直保持最大靜摩擦力不變，C項錯；當(dāng)0< 時，A所受靜摩擦力Ff提供向心力，即Ffm2L，靜摩擦力隨角速度的增大而增大；當(dāng) << 時，以A、B整體為研究對象，F(xiàn)fkmgm2Lm2·2L，可知A所受靜摩擦力隨角速度的增大而增大，D項正確。12.如圖所示，一長為L的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球。一水平向右的拉力作用于桿的中點，使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)桿與水平方向成60°角時，拉力的功率為()AmgL B.mgLC.mgL D.mgL解析：選C拉力F做的功與小球克服重力做功相同，因輕桿勻速轉(zhuǎn)動，則拉力F的功率與小球克服重力做功的功率也相同，故Pmg·L·cos 60°mgL，C正確。13多選如圖所示為物理實驗室某風(fēng)扇的風(fēng)速擋位變換器電路圖，它是一個可調(diào)壓的理想變壓器，其中接入交變電流的電壓有效值U0220 V，n02 200匝，擋位1、2、3、4對應(yīng)的線圈匝數(shù)分別為220匝、550匝、1 100匝、2 200匝。電動機M的內(nèi)阻r4 ，額定電壓為U220 V，額定功率P110 W。下列判斷正確的是()A當(dāng)選擇擋位3時，電動機兩端電壓為110 VB當(dāng)擋位由3變換到2時，電動機的功率增大C當(dāng)選擇擋位2時，電動機的熱功率為1 WD當(dāng)選擇擋位4時，電動機的輸出功率為109 W解析：選AD由電壓與匝數(shù)的關(guān)系U0U3n0n3，解得U3110 V，A正確；當(dāng)擋位由3變換到2時，輸出電壓減小，電動機的功率減小，B錯誤；當(dāng)沒有達(dá)到額定功率時，熱功率小于1 W，C錯誤；在額定功率的情況下，電動機的額定電流為I0.5 A，熱功率PrI2r1 W，輸出功率為PPr(1101)W109 W，D正確。14多選甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1 h內(nèi)的位移時間圖像如圖所示。下列表述正確的是()A0.20.5 h內(nèi)，甲的加速度比乙的大B0.20.5 h內(nèi)，甲的速度比乙的大C0.60.8 h內(nèi)，甲的位移比乙的大D0.8 h內(nèi)，甲、乙騎車的路程相等解析：選BC由題圖可知，0.20.5 h內(nèi)，甲、乙均做勻速直線運動，加速度都為零，A錯誤；在位移時間圖像中，斜率表示速度，0.20.5 h內(nèi)，甲的x­t圖線的斜率大于乙的x­t圖線的斜率，故甲的速度大于乙的速度，B正確；由圖像可看出，0.60.8 h內(nèi)，甲的位移大于乙的位移，C正確；在00.8 h內(nèi)甲、乙的位移相等，路程不相等，D錯誤。教師備選題1.用一輕質(zhì)彈簧把兩個質(zhì)量分別為m和M的木塊A和B連接起來，放在水平地面上，如圖所示?，F(xiàn)在上面木塊A上施加一壓力F，使撤去此力后，木塊A跳起來恰好使木塊B離地，則F的大小為()AMgBmgC(Mm)g D(Mm)g解析：選CF作用在A上壓縮彈簧到一定形變量，撤去F瞬間，A的加速度為a，根據(jù)彈簧的拉伸和壓縮過程具有對稱性可知，當(dāng)B恰好離地時A的加速度大小和撤去F瞬間A的加速度相同，所以B恰好離地時，設(shè)彈簧的彈力為F彈，則有maF彈mg，F(xiàn)彈Mg，聯(lián)立解得F(Mm)g。2.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，C為電容器，電流表和電壓表均可視為理想電表。閉合開關(guān)S后，在將滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中()A電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大B小燈泡L變暗C通過定值電阻R1的電流方向自右向左D電源的總功率變大，效率變小解析：選D當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的有效電阻減小，由“串反并同”知，電流表的示數(shù)將增大，電壓表示數(shù)將減小，小燈泡L變亮，電源總功率增大，電源內(nèi)電壓增大，選項A、B錯誤；電容器兩端電壓即電壓表示數(shù)，由QCU知電容器將放電，通過定值電阻R1的電流方向自左向右，選項C錯誤；因電源內(nèi)電壓增大，所以路端電壓減小，由×100%知電源效率變小，選項D正確。3.多選如圖所示，在水平地面上的A點以速度v1與地面成角射出一彈丸，恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B，下列說法正確的是(不計空氣阻力)()A在B點以與v2大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的A點B在B點以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的A點C在B點以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上A點的左側(cè)D在B點以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上A點的右側(cè)解析：選AC以速度v1與地面成角射出一彈丸，恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B，說明彈丸在B點的豎直速度為零，v2v1cos ，根據(jù)“逆向”思維：在B點以與v2大小相等方向相反的速度射出彈丸，它必落在地面上的A點，A正確；在B點以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，由于v1v2，彈丸在空中運動的時間不變，所以它必定落在地面上A點的左側(cè)，C正確，B、D錯誤。4由相關(guān)電磁學(xué)知識可以知道，若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O，環(huán)的半徑為R，環(huán)中通有大小為I的電流，如圖甲所示，則環(huán)心O處的磁感應(yīng)強度大小B·，其中0為真空磁導(dǎo)率。若P點是過圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點的軸線上的一點，且距O點的距離是x，如圖乙所示。請根據(jù)所學(xué)的物理知識判斷下列有關(guān)P點處的磁感應(yīng)強度BP的表達(dá)式正確的是()ABP· BBP·CBP· DBP·解析：選A本題看似高中知識無法解決，但題目中已知O點的磁感應(yīng)強度大小的表達(dá)式。應(yīng)用極限法，當(dāng)x0時，P點與O點重合，磁感應(yīng)強度大小BP·，A正確。5.多選如圖所示，有一位冒險家希望有一天能站在世界上最高的樓頂，他設(shè)想把這樣一座樓建在赤道上，假設(shè)這座樓施工完成，高度為h，站在樓頂時，他恰好感到自己“飄浮”起來。設(shè)這位冒險家的質(zhì)量為m，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)的角速度為，則冒險家在樓頂受到的萬有引力的大小為()A0 B.Cm D.解析：選BC由題意可知，冒險家已經(jīng)成了同步衛(wèi)星，如果受到的萬有引力為零，就不會做圓周運動，而會離開樓頂，在太空中做勻速運動，可知A錯誤。由mg，得gR2GM，設(shè)冒險家受到的萬有引力為F，則有F，故B正確，由gR2GM，可得m2r，得r，故m2rm2m，可知C正確，D錯誤。6多選(2017·江蘇高考)在x軸上有兩個點電荷q1、q2，其靜電場的電勢在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有()Aq1和q2帶有異種電荷Bx1處的電場強度為零C負(fù)電荷從x1移到x2，電勢能減小D負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場力增大解析：選AC由題圖可知，空間的電勢有正有負(fù)，且只有一個極值，則兩個點電荷必定為異種電荷，A項正確；由E可知，­x圖像的切線斜率表示電場強度，因此x1處的電場強度不為零，B項錯誤；負(fù)電荷從x1移到x2的過程中，電勢升高，電場強度減小，由Epq，F(xiàn)qE可知，電勢能減小，受到的電場力減小，C項正確，D項錯誤。7自然界中有許多問題極其相似，例如有質(zhì)量的物體周圍存在著引力場、電荷周圍存在著電場、運動電荷周圍存在著磁場，其中萬有引力和庫侖力有類似的規(guī)律，因此我們可以用定義電場強度的方法來定義引力場的場強。已知引力常量為G，則與質(zhì)量為M的質(zhì)點相距r處的引力場場強為()AG BGCG DG解析：選C萬有引力公式與庫侖力公式是相似的，分別為F1G和F2k，真空中，帶電荷量為Q的點電荷在距它r處所產(chǎn)生的電場強度被定義為試探電荷q在該處所受的庫侖力與其電荷量的比值，即Ek，與此類比，質(zhì)量為M的質(zhì)點在距它r處所產(chǎn)生的引力場的場強可定義為試探質(zhì)點在該處所受的萬有引力與其質(zhì)量的比值，即EGG。8.如圖所示，一只杯子固定在水平桌面上，將一塊薄紙板蓋在杯口上并在紙板上放一枚雞蛋，現(xiàn)用水平向右的拉力將紙板快速抽出，雞蛋(水平移動距離很小，幾乎看不到)落入杯中，這就是慣性演示實驗。已知雞蛋(可視為質(zhì)點)中心離紙板左端的距離為d，雞蛋和紙板的質(zhì)量分別為m和2m，所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g，若雞蛋移動的距離不超過就能保證實驗成功，則所需拉力的最小值為()A3mg B6mgC12mg D26mg解析：選D本題物理情境較新，但仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)雞蛋和紙板的運動可轉(zhuǎn)換為經(jīng)典的滑塊滑板模型，所以對雞蛋有a1t2，mgma1，對紙板有da2t2、Fmin3mgmg2ma2，聯(lián)立解得Fmin26mg，D對。9.在空間有相互垂直的場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，如圖所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電質(zhì)點從原點O由靜止釋放，不計質(zhì)點的重力，則質(zhì)點在y軸方向前進(jìn)的最大距離為()A. B.C. D.解析：選C雖然質(zhì)點在O點速度為零，但可以設(shè)想質(zhì)點具有速率為v、沿x軸正方向的速度和速率為v、沿x軸負(fù)方向的速度，且v滿足BqvqE。照此設(shè)想，質(zhì)點在其后的運動過程中將受到三個力作用，注意到質(zhì)點所受的沿y軸負(fù)方向的洛倫茲力和它所受的電場力平衡，故質(zhì)點的運動可等效類比成速率為v、沿x軸正向的勻速直線運動和一個速率為v的勻速圓周運動的合成，對勻速圓周運動有qvBm，其中R，解得ym，選項C正確。10.如圖所示，兩根電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上端接電阻R，寬度相同的水平條形區(qū)域和內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場B，和之間無磁場。一導(dǎo)體棒兩端套在導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)體棒從距區(qū)域上邊界H處由靜止釋放，在穿過兩段磁場區(qū)域的過程中，流過電阻R上的電流及其變化情況相同。下列四個圖像中能定性描述導(dǎo)體棒速度大小與時間關(guān)系的是()解析：選CMN導(dǎo)體棒先做自由落體運動，當(dāng)?shù)絽^(qū)磁場時由四個選項知導(dǎo)體棒開始減速運動，說明F安mg，由牛頓第二定律得，F(xiàn)安mgma，減速時F安減小，合力減小，a也減小，速度圖像中圖線上各點切線斜率減小；可排除選項B、D。離開區(qū)后導(dǎo)體棒做加速度為g的勻加速直線運動，隨后進(jìn)入?yún)^(qū)磁場，因?qū)w棒在穿過兩段磁場區(qū)域的過程中，流過電阻R上的電流變化情況相同，則在區(qū)磁場中運動情況與區(qū)磁場中完全相同，切線斜率減小，故排除選項A，所以只有C項正確。10