2023学年高考物理二轮复习“8+2”限时训练132015年全国1卷逐题仿真练含解析.docx

2015年(全国1卷)逐题仿真练 题号 14 15 16 17 18 考点 磁场内粒子的圆周运动 电场性质的理解 理想变压器 功能关系 平抛运动 题号 19 20 21 22 23 考点 电磁感应 动力学图象 万有引力定律 研究圆周运动 电表改装和校对 二、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 14．(2023·湖北宜昌市四月调研)如图1所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为(　　) 图1 A．3B．2C.D. 答案　A 解析　电子1、2在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出两电子的运动轨迹，如图所示： 电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径r＝可知，电子1和2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc为等边三角形，则电子2转过的圆心角为60°，所以电子1运动的时间t1＝＝，电子2运动的时间t2＝＝，所以＝，故A正确，B、C、D错误． 15.(2023·广东揭阳市下学期第二次模拟)如图2所示，MN是某匀强电场中的一条电场线．一带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿轨迹ABC运动．下列说法中正确的是(　　) 图2 A．粒子在A点的加速度比在C点的加速度大 B．粒子在A点的电势能比在C点的电势能小 C．M、N两点的电势：φM>φN D．电场线的方向水平向右 答案　B 解析　由于电场为匀强电场，可得到粒子在A点的加速度与C点的加速度大小相等，故A错误；粒子带正电，粒子在B点受电场力方向向左，故电场线方向向左，又有：沿着电场线方向电势降低，所以φN>φM，从A到C电场力做负功，电势能增加，所以粒子在A点的电势能比在C点的电势能小，故B正确，C、D错误． 16.(2023·山西运城市5月适应性测试)含有理想变压器的电路如图3所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为18Ω、1Ω、3Ω，正弦交流电源输出的电压有效值恒定，该变压器原、副线圈匝数比为3∶1.开关S断开与闭合情况下变压器的输出功率之比为(　　) 图3 A．2∶1B．4∶1C．1∶2D．1∶1 答案　D 解析　开关S断开：设原线圈回路电流为I1，根据电流与匝数的关系＝＝，电压与匝数的关系：＝＝，联立解得U＝54I1；开关S闭合，设原线圈回路电流为I1′，同理可得：＝＝，＝＝，整理得：U＝27I1′；因为电压有效值恒定，所以2I1＝I1′，故可得2I2＝I2′，而变压器输出功率P出＝I(R2＋R3)，P出′＝I2′2R2，代入数据得：P出＝P出′，故A、B、C错误，D正确． 17.(2023·广东揭阳市下学期第二次模拟)如图4所示，一光滑细杆固定在水平面上的C点，细杆与水平面的夹角为30°，一原长为L的轻质弹性绳，下端固定在水平面上的B点，上端与质量为m的小环相连，当把小环拉到A点时，AB与地面垂直，弹性绳长为2L，将小环从A点由静止释放，当小环运动到AC的中点D时，速度达到最大．重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) 图4 A．在下滑过程中小环的机械能先减小后增大 B．小环刚释放时的加速度大小为g C．小环到达AD的中点时，弹性绳的弹性势能为零 D．小环的最大速度为 答案　B 解析　小环受重力、支持力和弹性绳弹力，弹力做功，故环的机械能不守恒，小环和弹性绳组成的系统机械能守恒，小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为2L，伸长量不为0，在AD之间有一位置弹性绳与AC垂直，小环从A点到弹性绳与AC垂直位置的过程中，弹性绳对小环做正功，从弹性绳与AC垂直位置到C点的过程中，弹性绳对小环做负功，所以下滑过程中小环的机械能先增大后减小，故A错误；在A位置，环受重力、弹性绳拉力、支持力，根据牛顿第二定律，有：mgsin30°＋F弹sin30°＝ma，在D点，环的速度最大，说明加速度为零，弹性绳长度为2L，故：mgsin30°－F弹cos60°＝0，联立解得：a＝g，故B正确；小环到达AD的中点时，弹性绳的长度为L，伸长量不为0，故弹性势能不为零，故C错误；小环和弹性绳组成的系统机械能守恒，在D点速度最大，此时弹性绳长度等于初位置弹性绳的长度，故初位置和D位置环的机械能相等，所以mg·2Lcos60°＝mv2，解得：v＝，故D错误． 18.(2023·福建宁德市5月质检)某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，运动轨迹如图5所示，不计空气阻力，关于这两次篮球从抛出到撞击篮板的过程(　　) 图5 A．两次在空中运动的时间相等 B．两次抛出时的速度相等 C．第1次抛出时速度的水平分量小 D．第2次抛出时速度的竖直分量大 答案　C 解析　将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由题图可知，第2次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误．篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，第2次运动过程中的高度较小，故第2次抛出时速度的竖直分量较小，所用时间较短；平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，由x＝v0t可知，第2次抛出时水平分速度较大；水平分速度第2次大，竖直分速度第1次大，根据速度的合成可知，两次抛出时的速度大小关系不能确定，故C正确，B、D错误． 19.(2023·湖南娄底市下学期第二次模拟)如图6所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直，起始高度为h，最后落在水平地面上．若不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法中正确的是(　　) 图6 A．磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针方向(俯视圆环) B．磁铁落地时的速率一定等于 C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变 D．磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的 答案　AD 解析　当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(俯视圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(俯视圆环)，A正确；若磁铁从高度h处做自由落体运动，其落地时的速度v＝，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，B错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，C错误；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的，故D正确． 20．(2023·山西运城市5月适应性测试)一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木板，木板的倾角可在0～90°之间任意调整，设物块沿木板向上能达到的最大位移为x.木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图7所示．(g取10m/s2)则下列说法正确的是(　　) 图7 A．物块与木板间的动摩擦因数为 B．物块初速度的大小是5m/s C．沿倾角为30°和90°上滑时，物块运动到最大位移的时间不同 D．当α＝0时，x＝m 答案　ABD 解析　当α＝90°，物块做竖直上抛运动，最大位移x＝1.25m，根据运动学方程得：v02－0＝2gx，解得v0＝5m/s； 当α＝30°，x＝1.25m，根据速度位移关系：v02－0＝2ax，有a＝＝10m/s2，而a＝μgcosθ＋gsinθ，解得：μ＝，A、B正确；因为30°和90°对应的加速度均为a＝10m/s2，根据v0－0＝at，运动到最高点时间相同，C错误；当α＝0时，a＝μg＝m/s2，根据v02－0＝2ax，求得x＝m，D正确． 21．(2023·陕西汉中市第二次教学质检)图8甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心，轨道半径之比为1∶4.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是(　　) 图8 A．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动 B．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的16倍 C．在图示轨道上，地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能 D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接 答案　BD 解析　因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度，可知其角速度大于同步卫星的角速度，也大于站在赤道上的观察者的角速度，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，选项A错误；由G＝ma得：a＝，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加速度之比为＝＝＝16，故B正确；因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确定，则不能比较机械能的关系，选项C错误；“轨道康复者”从图示轨道上加速后，轨道半径增大，与同步卫星轨道相交，则可进行对接，故D正确． 22．(6分)(2023·福建泉州市5月第二次质检)某同学做验证向心力与线速度关系的实验．装置如图9所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球．钢球静止时刚好位于光电门中央．主要实验步骤如下： 图9 ①用游标卡尺测出钢球直径d； ②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L; ③将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2； 已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示： (1)钢球经过光电门时的线速度表达式v＝________，向心力表达式F向＝m＝________； (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式F合＝________________； (3)若在实验误差允许的范围内F向＝F合，则验证了向心力与线速度的关系．该实验可能的误差有：________________________________________________________________________. (写出一条即可) 答案　(1)　　(2)F2－F1　(3)摆线的长度测量有误差 解析　(1)钢球的直径为d，遮光时间为t，所以钢球通过光电门的速度：v＝，根据题意知，钢球圆周运动的半径为：R＝L＋，钢球质量：m＝，向心力表达式：F向＝m＝. (2)钢球经过光电门时只受重力和细线的拉力，由分析可知，钢球通过光电门时，细线的拉力最大，大小为F2，故所受合力为F合＝F2－F1. (3)根据向心力表达式知，可能在测量摆线长度时存在误差． 23．(9分)(2023·河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为100μA的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表．改装后的电路图如图10甲所示．图中G表示灵敏电流计，Ra、Rb和Rc是三个定值电阻，K是选择开关，可以分别置于a、b、c位置，从而实现多功能测量． 图10 (1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内阻．先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度，然后闭合S2，调节R′的阻值，使G的指针________，此时，就认为电阻箱R′的读数等于G的内阻．由于半偏法实验原理不完善导致G的内阻测量值比真实值偏________．(填“大”或“小”) (2)若用半偏法测得G的内阻为900Ω. ①选择开关置于a时，构成量程为0～1mA的电流表，则电阻Ra阻值应为________Ω