“1单选＋1多选＋1计算”压轴题目增分练(六)（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

“1单选＋1多选＋1计算”压轴题目增分练(六) 1．(6分)物体沿粗糙斜面底端以一初速度上滑到顶端又滑回到底端。下列关于物体的动能随时间的变化图像正确的是(　 ) 解析：选B　设斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，物体沿斜面上滑的加速度大小为a1，下滑的加速度大小为a2。根据牛顿第二定律得： 上滑过程有mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1， 下滑过程有mgsin θ－μmgcos θ＝ma2， 可得a1＞a2。 由于上滑和下滑的位移大小相等，由x＝at2知，上滑的时间短于下滑的时间。 上滑过程，有v＝v0－a1t，动能为Ek＝mv2＝m(v0－a1t)2，Ek­t图像是开口向上的抛物线(左支)； 设上滑的时间为t0，下滑过程，有v＝a2(t－t0)，动能为Ek＝mv2＝ma22(t－t0)2，Ek­t图像是开口向上的抛物线(右支)，故A、C、D错误，B正确。 2．(6分)(多选)如图甲所示，光滑且足够长的两平行金属导轨固定在同一水平面上，两导轨间的距离L＝1 m，定值电阻R1＝6 Ω、R2＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝1 kg的金属导体棒ab，棒的电阻r＝2 Ω。整个装置处于磁感应强度为B＝0.8 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向上，现用一拉力F沿水平方向向左拉棒，使棒以一定的初速度开始运动，如图乙为R1中电流的平方I12随时间t的变化关系图像，导轨的电阻不计。下列说法正确的是(　 ) A．5 s末棒ab的速度大小为3 m/s B．5 s内R1中产生的焦耳热为1.0 J C．5 s内拉力F所做的功为7.65 J D．棒ab受到的安培力的大小与时间t的关系为F安＝0.24(N) 解析：选ACD　由题图可知，5 s末通过R1的电流为I1＝ A＝0.2 A，根据并联电路电流关系可知此时通过R2的电流为I2＝I1＝0.4 A，通过ab的电流为I＝I1＋I2＝0.6 A，根据闭合电路欧姆定律可得ab产生的感应电动势为E＝Ir＋I1R1＝2.4 V，根据法拉第电磁感应定律有E＝BLv，解得5 s末ab的速度大小为v＝＝3 m/s，故A正确。根据焦耳定律可知I12­t图像与t轴所围图形的面积值与R1的乘积表示5 s内R1产生的焦耳热，即W1＝(0.02＋0.04)×5×6 J＝0.9 J，故B错误；设5 s内R2中产生的焦耳热为W2，电阻r产生的焦耳热为Wr，则根据焦耳定律可得＝＝＝2，＝＝＝3，解得W2＝2W1＝1.8 J，Wr＝3W1＝2.7 J；根据对A项的分析同理可得t＝0时刻，ab的初速度大小为：v0＝15 m/s，根据功能关系可得5 s内拉力F所做的功为WF＝W1＋W2＋Wr＋mv2－mv02＝7.65 J，故C正确；由题图可知I1与t的关系为I1＝(A)，通过ab的电流I与t的关系为I＝3I1＝3(A)，ab受到的安培力大小与时间t的关系为F＝BIL＝2.4(N)＝0.24(N)，故D正确。 3．(20分)如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系xOy，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，电场强度方向与x轴负方向的夹角θ＝45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1＝L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L。在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一块平行于y轴的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距d2＝L。现将一质量为m、带电量为－q的小球从桌面上的P点以初速度v0垂直于电场方向射出，刚好垂直C1板穿过M孔进入磁场。已知小球可视为质点，P点与小孔M在垂直电场方向上的距离为s，不考虑空气阻力。 (1)求匀强电场的场强大小； (2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围； (3)若t＝0时刻小球从M点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期T＝，小孔M离坐标原点O的距离L＝，求小球从M点打在平板C3上所用的时间。 解析：(1)小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动，根据运动学规律有s＝v0t　① v0tan θ＝at　② 由牛顿第二定律有qE＝ma　③ 联立①②③式解得E＝。　④ (2)设小球通过M点时的速度为v，由类平抛运动规律有v＝＝v0　⑤ 小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图1所示。 由牛顿第二定律有qvB＝m　⑥ 解得B＝　⑦ 小球刚好能打到Q点时，磁感应强度最大，设为B1，此时小球的轨迹半径为R1，由几何关系有 ＝　⑧ 解得R1＝L　⑨ B1＝　⑩ 小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小，设为B2，此时小球的轨迹半径为R2， 由几何关系有R2＝d1＝L　⑪ 解得B2＝　⑫