2014年高考二轮复习专题训练之电学专题三（含答案解析，人教版通用）

2014年高考二轮复习专题训练之电学专题三（含答案解析，人教版通用）

‎2014年高考二轮复习之电学专题三 ‎1．如图1所示，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°角时，拉力的功率为(　　)‎ A．mgLω　　　　　　　 B.mgLω C.mgLω D.mgLω ‎【解析】　由能的转化及守恒可知，拉力的功率等于克服重力的功率．PC＝mgvy＝mgvcos 60°＝mgωL，C正确．‎ ‎【答案】　C ‎2．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程．将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．阻力对系统始终做负功[来源:学_科_网]‎ B．系统受到的合外力始终向下 C．重力做功使系统的重力势能增加 D．任意相等的时间内重力做的功相等 ‎【解析】　下降过程中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合外力向下，减速下降时合外力向上，B错；重力做功使重力势能减少，C错；由于任意相等时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错；故选A.[来源:Zxxk.Com]‎ ‎【答案】　A ‎[来源:学科网ZXXK]‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部 B．氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射 C．裂变反应有质量亏损，质量数不守恒 D．γ射线是一种波长很短的电磁波 ‎【解析】　α粒子大角度散射现象说明原子中原子核很小，原子内部十分“空旷”，A错误；发生全反射的条件之一是光由光密介质向光疏介质中传播，故光从空气射入水中，不可能发生全反射，B错误；所有的核反应都遵循电荷数与质量数守恒，反应过程中，质量有亏损，C错误；γ射线是一种电磁波，且频率很高，波长很短，D正确．‎ ‎【答案】　D ‎4．用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则(　　)‎ A．ν0＜ν1　　　　　　　 B．ν3＝ν2＋ν1‎ C．ν0＝ν1＋ν2＋ν3 D.＝＋ ‎【解析】　当用频率为ν0的光照射处于基态的氢原子时，由所发射的光谱中仅能观测到三种频率的谱线可知，这三种频率的光子应是氢原子从第3能级向低能级跃迁过程中所辐射的，由能量特点可知，ν3＝ν1＋ν2，B正确．‎ ‎【答案】　B ‎5．半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心．在该截面内有a、b 两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖， 两入射点到O的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图1所示，则a、b两束光(　　)‎ A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大 B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大 C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 ‎【解析】　由题图可知，b光发生了全反射，a光没有发生全反射，即a光发生全反射的临界角Ca大于b光发生全反射的临界角Cb，根据sin C＝，知a光的折射率小，即na＜nb，根据n＝，知va＞vb，选项A正确；根据n＝，当i相等时，ra＞rb，选项B错误；光的折射率越大，频率越高，波长越小，即νa＜νb，λa＞λb，因此a光照射金属表面时能发生光电效应，则b光也一定能，选项C正确；根据条纹间距离公式Δx＝λ知，用a光时条纹间距大，选项D正确．‎ ‎【答案】　ACD ‎6来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手．蹦床是一项好看又惊险的运动，如图3所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上时运动员的速度分别是vA、vB、vC，机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是(　　)‎ A．vA＜vB，vB＞vC　　　　 B．vA＞vB，vB＜vC C．EA＝EB，EB＞EC D．EA＞EB，EB＝EC ‎【解析】　运动员在最高点A的速度为零，刚抵达B位置时的速度不为零，vA＜vB，在最低点C的速度也为零，vB＞vC，故A对，B错；以运动员为研究对象，B→A机械能守恒，EA＝EB，B→C弹力对运动员做负功，机械能减小，EB＞EC，故C对，D错．‎ ‎【答案】　AC ‎7.如图4所示，质量为M的滑块，置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧，现将一质量为m的物体从圆弧的最高点滑下，在下滑过程中，M对m的弹力做功W1，m对M的弹力做功W2，则(　　)‎ A．W1＝0，W2＝0 B．W1＜0，W2＞0‎ C．W1＝0，W2＞0 D．W1＞0，W2＜0‎ ‎【解析】　m下滑过程中M获得动能，故W2＞0，由于M和m组成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，则m机械能减少，对于m除重力外的弹力则做负功．‎ ‎【答案】　B ‎8．如图2所示为氢原子的能级图，现用光子能量介于11 eV～12.5 eV范围内的光照射一大群处于基态的氢原子，下列说法中正确的是(　　)‎ A．照射光中可能被基态的氢原子吸收的光子只有一种 B．照射光中可能被基态的氢原子吸收的光子有无数种 C．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有三种 D．激发后的氢原子发射的不同能量的光子最多有两种 ‎【解析】　基态氢原子若由1→2：ΔE＝－3.4 eV－(－13.6) eV＝10.2 eV.若1→3：ΔE＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.09 eV.若1→4：ΔE＝－0.85 eV－(－13.6) eV＝12.75 eV.可见只有一种在照射光范围内，A正确，B错．处在第3能级的氢原子自发跃迁，会辐射出3种不同能量的光子，C正确．D错．即A、C正确．‎ ‎【答案】　AC ‎9．在内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一黑球，距球心为L处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，已知筒的内半径为r，如图3所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则黑球的半径R最小为(　　)‎ ‎[来源:学科网]‎ 图3‎ A. B．r C．L D. ‎【解析】　点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，又要使黑球的半径R最小，则点光源S发出的与黑球相切的那条光线经内表面反射后恰好与黑球相切，由几何知识可知A正确．‎ ‎【答案】　A ‎10．如图6所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A的质量为m，B的质量为‎4m.开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是(　　)‎ 图6‎ A．物块B受到的摩擦力先减小后增大 B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右 C．小球A的机械能守恒 D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒 ‎【解析】　因斜面体和B均不动，小球A下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C正确，D错误；开始A球在与O等高处时，绳的拉力为零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A摆至最低点时，由FT－mg＝m和mglOA＝mv2得FT＝3mg，对B物体沿斜面列方程：4mgsin 30°＝Ff＋FT，当FT由0增加到3mg的过程中，Ff先变小后反向增大，故A正确；以斜面体和B为一整体，因OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面体的摩擦力的方向一直向右，故B正确．‎ ‎【答案】　D ‎11.有一竖直放置的“T” 形架，表面光滑，滑块 A、 B分别套在水平杆与竖直杆上， A、 B用一不可伸长的轻细绳相连， A、 B质量相等，且可看做质点，如图7所示，开始时细绳水平伸直， A、 B静止．由静止释放 B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块 B沿着竖直杆下滑的速度为 v，则连接 A、 B的绳长为(　　)‎ A.　　　　　　 B. C. D. ‎【解析】　设滑块A的速度为vA，因绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：vAcos 30°＝vBcos 60°，又vB＝v，设绳长为l，由A、B组成的系统机械能守恒得：mglcos 60°＝mv＋mv2，以上两式联立可得：‎ l＝，故选D.‎ ‎12．如图10甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行．现将一质量m＝‎1 kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图10乙所示，取沿传送带向上为正方向，g取‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ 图10‎ ‎(1)0～8 s内物体位移的大小；‎ ‎(2)物体与传送带间的动摩擦因数；‎ ‎(3)0～8 s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.‎ ‎【解析】　(1)从图象中求出物体位移 x＝－×2×‎2 m＋×4×‎4 m＋4×‎2 m＝‎14 m.‎ ‎(2)由图象知，物体相对传送带滑动时的加速度大小a＝‎1 m/s2‎ 对此过程中物体分析得μmgcos θ－mgsin θ＝ma 解得μ＝0.875.‎ ‎(3)物体被送上的高度h＝xsin θ＝‎‎8.4 m 重力势能增量ΔEp＝mgh＝84 J 动能增量ΔEk＝mv－mv＝6 J 机械能增加ΔE＝ΔEp＋ΔEk＝90 J ‎0～8 s内只有前6 s发生相对滑动 ‎0～6 s内传送带运动距离x1＝4×‎6 m＝24 m[来源:Z,xx,k.Com]‎ ‎0～6 s内物体的位移x2＝‎‎6 m 因摩擦产生的热量Q＝μmgcos θ·(x1－x2)＝126 J.‎ ‎【答案】　(1)‎14 m　(2)0.875　(3)90 J　126 J ‎13、如图11所示，光滑水平面上有一质量M＝‎4.0 kg的足够长的平板车，水平轨道左侧是一半径R＝‎0.25 m的1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切，质量m＝‎1.0 kg的小物体(可视为质点)静放于圆弧轨道的最高点A，小物体与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置开始处于静止状态．不计空气阻力，g取‎10 m/s2，试求：‎ ‎(1)小物体经过O′点时的速度大小；‎ ‎(2)最终小物体与车相对静止时距O′点的距离．‎ ‎【解析】　(1)设小物体经过O′点时的速度大小为v1，车的速度大小为v2.‎ 由水平方向动量守恒定律得：mv1－Mv2＝0‎ 由能量守恒定律得：mgR＝mv＋Mv 联立代入数据解得：v1＝‎2 m/s.‎ ‎(2)由动量守恒定律可知：最终小物体与车相对静止且速度都为0[来源:Z.xx.k.Com]‎ 对小物体经过O′点之后的过程，由能量守恒定律得：mgR＝μmgL相 代入数据解得：L相＝‎0.5 m.[来源:学科网]‎ ‎【答案】　(1)‎2 m/s　(2)‎‎0.5 m