2024人教版高考物理一轮优练题（8）及答案
1、下列说法中正确的是( )
A．光导纤维由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小
B．在光的双缝干涉实验中，若入射光为白光，则在光屏上看到的是明暗相间的彩色条纹，中央为暗条纹
C．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显
D．一束阳光通过三棱镜形成彩色光带，表明阳光是各种色光组成的复合光
【答案】CD [光导纤维是利用全反射现象传输信号，内层是光密介质，即内层的折射率大于外层的折射率，故A错误；在光的双缝干涉实验中，若入射光为白光，则在光屏上看到的是明暗相间的彩色条纹，中央为亮条纹，故B错误；在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，故C正确；一束阳光通过三棱镜形成彩色光带，表明阳光是各种色光组成的复合光，故D正确．]
2、(加速度)(2024·甘肃天水期中)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( ) A.物体的速度越大,加速度也越大 B.物体的速度变化越快,加速度越大
C.某时刻物体的加速度为零,则速度一定为零 D.物体的速度变化越大,加速度越大 答案B 解析速度越大,有可能是匀速运动,故A错误;加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,故B正确;加速度为零说明物体的速度没有发生变化,速度没有发生变化,而速度不一定为零,故C错误;速度变化越大,但不知道变化所用时间,故不能确定加速度也越大,故D错误。综上本题选B。
3、.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱与
杆的质量为m0,环的质量为m,如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆之间的摩擦力大小为Ff,则此时箱对地面的压力大小为( ) A.m0g+Ff B.m0g-Ff C.m0g+mg D.m0g-mg 答案A 解析环在竖直方向上受重力及箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,受力情况如图甲所示,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff',故箱子在竖直方向受重力m0g、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff',受力情况如图乙所示。由于箱子处于平衡状态,可得
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FN=Ff'+m0g=Ff+m0g,根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,即FN'=m0g+Ff,故选项A正确。
4、.(绳、杆端速度分解问题)(2024·吉林实验中学二模)如图所示,长为L的直棒
一端可绕固定轴转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )
A. B. C. D.
答案B 解析棒与平台接触点的实际运动即合运动,方向是垂直于棒指向左上方,如图所示,合速度v
实
=ωL,沿竖直向上方向上的速度分量等于v,即ωLsin α=v,所以ω=错,B正确。
。所以A、C、D均
5、(多选) 两颗互不影响的行星P1、P2,其周围空间某位置的引力加速度a
与该位置到行星中心距离r二次方的倒数的关系图象如图所示。现P1、P2各有一颗近地卫星S1、S2绕其做匀速圆周运动,卫星S1、S2的引力加速度大小均为a0(忽略行星的自转)。则下列说法正确的是( ) A.S1的质量比S2的大 B.P1的质量比P2的大
C.P1的第一宇宙速度比P2的大 D.P1的平均密度比P2的大 答案BC 解析根据牛顿第二定律得G=ma
则得行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度为a=S1、S2的质量大小。
,由此不能判断近地卫星
由数学知识知,a- 图象的斜率等于GM,斜率越大,GM越大,M越大,所以P1的质量比P2
的大,故A错误,B正确。
设第一宇宙速度为v。则a0=,得v=。由题图看出,P1的半径比P2的半径大,a0相
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等,可知P1的第一宇宙速度比P2的大,故C正确。
行星的平均密度ρ=度比P2的小,故D错误。
,P1的半径比P2的半径大,a0相等,则P1的平均密
6、(2024·山东济南模拟) 光滑斜面上有一个小球自高为h的A处由静止开始滚下,到达光滑的水平面上的B点时速率为v0。光滑水平面上每隔相等的距离设置了一个与小球运动方向垂直的阻挡条,如图所示,小球越过n条阻挡条后停下来。若让小球从2h高处以初速度v0滚下,则小球能越过阻挡条的条数为(设小球每次越过阻挡条时损失的动能相等)( ) A.n B.2n C.3n D.4n 答案C 解析设每条阻挡条对小球做的功为W,小球自高为h的A处由静止开始滚下到B处,由动能定
理有mgh=,当小球在水平面上滚动时,由动能定理有-nW=0-;让小球从2h高处以
初速度v0滚下到停止,由动能定理有mg·2h-n'W=0-,三式联立解得n'=3n,所以选项C正
确。
7、(多选)(冲量、动量定理)(2024·福建师大附中质检)如图所示,足够长的固定光滑斜面倾角为θ,质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面,到达最高点后又滑回原处,所用时间为t。对于这一过程,下列判断正确的是( ) A.斜面对物体的弹力的冲量为零 B.物体受到的重力的冲量大小为mgt C.物体受到的合力的冲量大小为零 D.物体动量的变化量大小为mgsin θ·t 答案BD 解析由冲量的求解公式可知,斜面对物体的弹力的冲量为mgcos θ·t,选项A错误;物体受到的重力的冲量大小为mgt,选项B正确;物体回到斜面底端的速度大小仍为v,方向与初速度方向相反,故根据动量定理可知,物体受到的合力的冲量大小为2mv,选项C错误;因整个过程中物体所受的合力为mgsin θ,则根据动量定理可知,物体动量的变化量大小为mgsin θ·t,选项D正确。
8、(电场强度的叠加与计算)(2024·上海一模) 均匀带电的球壳在球外
空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正
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电荷,总电荷量为q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M、N两点,OM=ON=2R。已知M点的电场强度大小为E,静电力常量用k表示,则N点的电场强度大小为( )
A. B.-E C.-E D.+E
答案B 解析若将电荷量为2q的球面放在O处,均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷
集中于球心O处产生的电场,则在M、N点所产生的电场为E0=,由题意知当如
题图所示的半球面在M点产生的电场强度为E时,其在N点产生的电场强度E'=E0-E=-E,
故B正确。 9、.(2024·安徽黄山模拟)铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n个自由电子。今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )
A.光速c 答案D B. C. D.
解析设单位体积内的自由电子数为n',由电流表达式I=n'eSv可得v=,其中n'=,
故v=,D对。
10、(多选)(2024·江西九江市二模)如图所示,在竖直向下的恒定匀强磁场中
有一光滑绝缘的圆轨道,一重力为G的金属导体MN垂直于轨道横截面水平放置,在导体中通入电流I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v从A点运动到C点,设导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为θ,安培力的瞬时功率为P,则从A到C的过程中,下列有关说法正确的是( )
A.电流方向从M指向N B.I∝cot θ C.P∝cos θ D.P∝sin θ 答案AD 解析由于安培力方向始终水平向左,根据左手定则知电流方向从M指向N,A正确;因为导体
棒做匀速圆周运动,所以有Gsin θ=F安cos θ=IlBcos θ,故I=tan θ,则I∝tan θ,B错误;又P=F
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安
vcos θ=Gvsin θ,所以P∝sin θ,C错误,D正确。
11、(楞次定律的应用)(2024·浙江杭州模拟)如图所示,匀强磁场垂直圆形线圈指
向纸内,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原先所在平面内,则在线圈发生形变的过程中( ) A.线圈中将产生abcda方向的感应电流 B.线圈中将产生adcba方向的感应电流 C.线圈中感应电流方向无法判断 D.线圈中无感应电流 答案A 解析周长一定时,圆形的面积最大。现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,线圈面积变小,磁通量变小,有感应电流产生。由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流。故A正确。
12、(多选)(电磁感应现象中的动力学问题)(2024·重庆质检)如图,两根足够长且光滑平行的金属导轨PP'、QQ'倾斜放置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连,板间距离足够大,板间有一带电微粒,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触良好且与导轨垂直。现同时由静止释放带电微粒和金属棒ab,则下列说法正确的是( ) A.金属棒ab最终可能匀速下滑 B.金属棒ab一直加速下滑
C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势 D.带电微粒不可能先向N板运动后向M板运动 答案BC 解析金属棒沿光滑导轨加速下滑,棒中有感应电动势而对电容器充电,充电电流通过金属棒时受安培力作用,只有金属棒速度增大时才有充电电流,因此总有mgsin θ-BIl>0,金属棒将一直加速,A项错、B项对;由右手定则可知,金属棒a端电势高,则M板电势高,C项对;若微粒带负电,则静电力向上与重力反向,开始时静电力为0,微粒向下加速运动,当静电力增大到大于重力时,微粒的加速度向上,D项错。 13、多选)在X射线管中,由阴极发射的电子(不计初速度)被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的( )
A.最短波长为 B.最长波长为
C.最小频率为 D.最大频率为
答案AD 解析根据动能定理eU=mv2、光速与波长和频率的关系公式c=λν、光子能量E=hν,依题意有
eU≥E,则可得λ≥,ν≤,所以A、D正确。
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