2023年高中物理培优题(五).pdf
高中物理培优题（五）1.在电场强度大小为E 的匀强电场中，将一个质量为，小电量为g 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成。角斜向下做直线运动。已知重力加速度为g,不计空气阻力。关于带电小球的电势能 和机械能W的判断正确的是A.若。90。且 sinO=g7/g,贝！k、W 一定不变B.若45。090。且 tanO=qE/mg,贝胫一定减小、W 一定增加C.若 0045。且 tanC=g7mg,则 一定减小、W 一定增加D.若 0VCV45。且tanO=qE/mg,则e可能减小、W可能增加2.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为。现对木箱施加一拉力F,使木箱沿地面做匀速直线运动。设厂的方向与水平面夹角为仇如图所示，在。从0 逐渐增大到90。的过程中，木箱的速度保持不变，则A.E 一直增大 B.F 先减小后增大C.产的功率先减小后增大D.尸的功率一直减小3.如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于。点，将圆环拉至位置。后无初速释放，则A.圆环将到达与a等高的位置匕B.当圆环到达最低位置时速度最大C.圆环在运动过程中所受的安培力方向始终与速度方向相反D.在圆环到达最低位置前其中的电流方向已发生改变4.如图所示，定值电阻4 =10 Q,R,=8 Q,当开关S 接“1”时，电流表示数为0.20 A,那么当S 接“2”时，电流表示数的可能值为（电源内阻不可忽略）A.0.28 A B.0.25 AC.0.22 A D.0.19 A5.如图所示，斜劈A 静止放置在水平地面上。质量为机的物体B在外力 和尸2的共同作用下沿斜劈表面向下运动。当F方向水平向右，方向沿斜劈的表面向下时斜劈受到地面的摩擦力方向向左则下列说法中正确的是A.若同时撤去工和心，物体8 的加速度方向一定沿斜面向下B.若只撤去玛，在物体8 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力方向可能向右C.若只撤去乙，在物体8 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力方向可能向右D.若 只 撤 去 在 物 体 8 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力不变6.如图所示，和 为 平 行 的 虚 线，0 上方和4 下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，两点都在上.带电粒子从A 点以初速丫与L,成 3Oo斜向上射出，经过偏转后正好过8 点，经过8 点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说第1页，共7页法中正确的是A.带电粒子经过3点时的速度一定跟在A点的速度相同B.若将带电粒子在A点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过8点C.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与4成6 0。角斜向上，它就不一定经过8点D.粒子一定带正电荷7.一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底，在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动，开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好触及水面，如图所示，现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力凡使活塞缓慢向上移 动，已 知 管 筒 半 径u O.l OOm,井 的 半 径R=2 r,水 的密度p=1.0 0 x 1 （h Kg/m 3，大气压强为 P =l.OOx 1 Os P a，求活塞上升=9.0 0 m的过程中拉力尸所做的功。（井和管在水面以上及水面以下的部分足够长，不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度g=1 0 m/s 2）。第2页，共7页8.如图所示，半径为R,圆心为。的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆怀套在大圆怀上，一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m 的重物。忽略圆环的大小。(1)将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧9=30。的位置上(如图)。在两个小圆环间绳子的中点C 处，挂一质量为M=y l 2 m的重物，是两个小圆环间绳子水平，然后无初速度的释放重物M o设绳子与大、小圆环间的摩擦力均可以忽略，求重物M 下降的最大距离。(2)若不挂重物小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环间的摩擦力均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态。第3页，共7页9.面积很大的水池，水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块边长为。，密度为水的1/2,质量为机。开始时，木块静止,有一半没入水中，如图所示。现用力E将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求：(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力尸所做的功第4页，共7页答案与解析1.ABD 2.BD 3.D 4.C5.ADA、B 选项有两种解法，一是隔离法，二是利用摩擦角确定的特点，第二种解法更为简单，但只有少部分学生能够掌握；C、D 选项只要选斜劈为对象，撤去F2后，斜劈受力为发生任何变化。6.ABP7.解：从开始提升活塞到升至水面高度差为=j=U)m 的过程中，活塞始终与管 Pg内液体接触，设在此过程中，活塞上升距离为且小于H,管外液面下降距离为何。h=h+h 个0 I 2 o 因液体体积不变，有h 7ir2=h(7i7?2-TCr2)o I 2联立、解得 h=7.5m,题 给 由 此 可 知 确 实 有 活 塞 下 面 是 真 空 的 一 段 过 程.故假设勺小于“正确。在上述过程中，由功能关系，对于水和活塞这个整体，其机械能的增喜A E,应等于除重力外其他力所做的功。其他力有管内、外的大气压力和拉力凡因液体不可压缩，所以管内、外大气压力做的总功p -n Ttr.h=00 2 0 1 ，故其他力做功就只有拉力F 做的功卬产因为缓慢，始终无动能，所以机械能的增量等于重力势能的增量，又管内上升的水可等效成是由管外下降的水填补过来的，故这部分水的重心升高2 2 2,如图。AE=p7ir2/z g_o_1 2联立、解出照=1.18*104J活塞移动距离从到”的过程中，液面不变，活塞下面是真空，=向 。为恒力，做功叱=）=九 2P.（a -）=4.71x103 J第5页，共7页故所求拉力F做的总功为存 W=%+%=L 6 5 x l O 4J8.(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大.设下降的最大距离斗，由机械能守恒定律得、Mgh-2mg jh +(Z?si n 0)2 -R si n 9 J解 得h=6(另解h=0舍去)(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为a.两小环同时位于大圆环的底端.b.两小环同时位于大圆环的顶端.c.两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端.d.除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称。设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧a角的位置上(如图所示)。对于重物团，受绳子拉力丁与重力m g 作用，有T=mg对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力丁、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反T si n a =T si n a得。=。,而a+(T =9 0。，所以 a=4 5。9.(1)图 1 中 1、2 分别表示木块在刚没人水中时和到达池 时的位置。木块从1 移到2,相当于使同体积的水从2移到1,所以，池水势能的改变量等于这部分水在位置1 和在位置2的势能之差，因为木块密度为水的1/2,木块的质量为加，所以与木块同体积的水的质量为2 加。故池水势能的改变 图 1量a aE=2mg(H )2mg 2mg(H一 a)(2)因水池面积很大，可忽略因木块压人水中所引起的水深变化，木块刚好完全没人水中时，图2中原来处于划第6 页，共7 页斜线区域的水被排开，后果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为如 其势能的改变量为 E =mgH-mg(H-3 o4)=3mga/4木或势能的改变量为a E =mg(H )-mgH=-mga/2木 2根据功能原理，力尸所做的功W=AE 十 1 =mga/4水 木第7页，共7页
