高考物理一輪訓(xùn)練選 非選擇題2含解析新人教版

非選（2）李仕才1、小明站在水平地面上,手握住不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)小球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2。(2)求繩能承受的最大拉力。(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動,若繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離為多少?答案(1)(2)mg(3)d解析(1)設(shè)繩斷后球飛行時間為t,由平拋運(yùn)動規(guī)律得豎直方向d=gt2水平方向d=v1t解得v1=在豎直方向上應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式vy=gt=所以v2=(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為FT,這也是球受到繩的最大拉力大小。球做圓周運(yùn)動的半徑為R=d對小球在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得FT-mg=解得FT=mg(3)設(shè)繩長為l,繩斷時球的速度大小為v3,繩承受的最大拉力不變。由牛頓第二定律得FT-mg=解得v3=繩斷后球做平拋運(yùn)動,豎直位移為d-l,水平位移為x,時間為t1,則豎直方向d-l=水平方向x=v3t1,解得x=4當(dāng)l=時,x有極大值,xmax=d2、(2017江蘇橫峰中學(xué)月考)某星球的質(zhì)量為地球的9倍,半徑為地球的一半,若從地球上高h(yuǎn)處平拋一物體,物體射程為60 m,地球表面重力加速度g地取10 m/s2。根據(jù)以上信息,求:(1)星球表面的重力加速度;(2)在該星球上,從同樣的高度,以同樣的初速度平拋同一物體在星球表面,物體的水平射程。答案(1)360 m/s2(2)10 m解析(1)在星球表面上萬有引力等于重力,故G=mg,解得g=,則=36,故g星=36g地=360 m/s2。(2)在地球表面上有s=v0t,h=gt2,由以上兩式得s=v0,同理在該星球表面上:s星=v0s=10 m。3、(2018江蘇揚(yáng)州中學(xué)月考)某同學(xué)利用圖示裝置來研究機(jī)械能守恒問題,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。A、B是質(zhì)量均為m的小物塊,C是質(zhì)量為M的重物,A、B間由輕彈簧相連,A、C間由輕繩相連。在物塊B下放置一壓力傳感器,重物C下放置一速度傳感器,壓力傳感器與速度傳感器相連。當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時,就觸發(fā)速度傳感器測定此時重物C的速度。整個實(shí)驗(yàn)中彈簧均處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)操作如下:(1)開始時,系統(tǒng)在外力作用下保持靜止,細(xì)繩拉直但張力為零?，F(xiàn)釋放C,使其向下運(yùn)動,當(dāng)壓力傳感器示數(shù)為零時,觸發(fā)速度傳感器測出C的速度為v。(2)在實(shí)驗(yàn)中保持A、B質(zhì)量不變,改變C的質(zhì)量M,多次重復(fù)第(1)步。該實(shí)驗(yàn)中,M和m大小關(guān)系必需滿足M(選填“小于”“等于”或“大于”)m。為便于研究速度v與質(zhì)量M的關(guān)系,每次測重物的速度時,其已下降的高度應(yīng)(選填“相同”或“不同”)。根據(jù)所測數(shù)據(jù),為得到線性關(guān)系圖線,應(yīng)作出(選填“v2-M”“v2- ”或“v2- ”)圖線。根據(jù)問的圖線知,圖線在縱軸上截距為b,則彈簧的勁度系數(shù)為(用題給的已知量表示)。答案(2)大于相同v2-解析(2)根據(jù)題意,確保壓力傳感器的示數(shù)為零,因此彈簧要從壓縮狀態(tài)到伸長狀態(tài),那么C的質(zhì)量M要大于A的質(zhì)量m;要剛釋放C時,彈簧處于壓縮狀態(tài),若使壓力傳感器為零,則彈簧的拉力為F=mg,因此彈簧的形變量為x=x1+x2=,不論C的質(zhì)量如何,要使壓力傳感器示數(shù)為零,則A物體上升了,則C下落的高度為,即C下落的高度總相同;選取A、C及彈簧為系統(tǒng),根據(jù)機(jī)械能守恒定律,則有(M-m)g(M+m)v2,整理得v2=-,為得到線性關(guān)系圖線,因此應(yīng)作出v2- 圖線。由上表達(dá)式可知=b,解得k=。4、在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p=,其中=0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa,水的密度=1.0103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2。(1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差;(2)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。答案(1)28 Pa(2)1.3解析(1)當(dāng)氣泡在水下h=10 m處時,設(shè)其半徑為r1,氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1,則p1=代入題給數(shù)據(jù)得p1=28 Pa(2)設(shè)氣泡在水下10 m處時,氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達(dá)水面附近時,氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2,內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2,其體積為V2,半徑為r2。氣泡上升過程中溫度不變,根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p2V2由力學(xué)平衡條件有p1=p0+gh+p1p2=p0+p2氣泡體積V1和V2分別為V1=V2=聯(lián)立式得由式知,pip0(i=1,2),故可略去式中的pi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得1.35、(2017湖北襄陽二聯(lián))如圖所示,兩個可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置,它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩汽缸各有一個活塞,質(zhì)量分別為m1和m2,活塞與汽缸無摩擦?；钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h。(已知m1=2m,m2=m)(1)在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0)。(2)在達(dá)到第(1)問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會碰到汽缸頂部)答案(1)h(2)0.75mgh解析(1)設(shè)左、右活塞的面積分別為S和S,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對氣體的壓強(qiáng)相等,即由此得S=2S在兩個活塞上各放一質(zhì)量為m的物塊后,假設(shè)左、右兩活塞仍沒有碰到汽缸底部,由平衡條件有p左=,p右=,p左<p右,則右活塞降至汽缸底部,所有氣體都在左汽缸中在初態(tài),氣體的壓強(qiáng)為,體積為3Sh;在末態(tài),氣體壓強(qiáng)為,體積為2xS(x為左活塞的高度)由玻意耳定律得3Sh=2xS解得x=h,即兩活塞的高度差為h。(2)當(dāng)溫度由T0上升至T=1.25T0時,氣體的壓強(qiáng)不變,設(shè)x是溫度達(dá)到T時的左活塞的高度,由蓋-呂薩克定律得x=h=1.25h氣體對活塞做的功為W=Fs=3mg(x-x)=0.75mgh。6、如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=31,原線圈電路中接有一量程為3 A的理想交流電流表,副線圈兩端接有理想交流電壓表一只和可變電阻R以及若干“6 V6 W”的相同燈泡。輸入端交流電壓u的圖象如圖乙所示。(1)求圖甲中電壓表的讀數(shù);(2)要求燈泡均正常發(fā)光,求電路中最多允許接入的燈泡個數(shù);(3)為滿足第(2)問中要求,求可變電阻R應(yīng)調(diào)到的電阻值。答案(1)9 V(2)9盞(3) 解析(1)根據(jù)圖象可得原線圈電壓的最大值U1m=27 V其有效值為U1=27 V根據(jù)n1n2=U1U2可得U2=9 V即電壓表的讀數(shù)為9 V。(2)設(shè)原線圈中通過的電流為I1,副線圈中通過的電流為I2I1允許通過的最大電流的有效值為3 A根據(jù)U1I1=U2I2代入數(shù)據(jù)后可得I2=9 A正常發(fā)光時每個燈泡中電流為I燈=1 A所以允許接入的燈泡個數(shù)為n=9盞。(3)電阻R兩端電壓為UR=U2-U燈=3 V,通過的電流為9 A所以電阻阻值為R= 。我國經(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，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(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)。