高考物理一轮精炼非选择题（5）（含解析）

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1、非选择题（5）李仕才1.(2018·山东枣庄调研)如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,然后返回。在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2,求:(1)重力加速度;(2)若O点距玻璃管底部的距离为L0,玻璃管最小长度。答案(1)　(2)L0+解析(1)小球从O点上升到最大高度的过程中有h1=,①小球从P点上升的最大高度h2=,②依据题意有h1-h2=H,③联立①②③解得g=。(2)真

2、空管最小的长度L=L0+h1,故L=L0+。2.(2017·河南南阳模拟)如图所示为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷OAB,OA是高h=3m的竖直峭壁,AB是以O点为圆心的弧形坡,∠AOB=60°,B点右侧是一段水平跑道。选手可以自O点借助绳索降到A点后再爬上跑5道,但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上跑道。选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v0的最小值;(2)若选手以速度v1=4m/s水平跳出,求该选手在空中的运动时间。答案(1)m/s　(2)0

3、.6s解析(1)若选手以速度v0水平跳出后,能跳在水平跑道上,则有hsin60°≤v0thcos60°=gt2解得v0≥m/s。(2)若选手以速度v1=4m/s水平跳出,因v1

4、大小;(2)物体与传送带间的动摩擦因数;(3)0~8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q。答案(1)14m　(2)0.875　(3)90J　126J解析(1)从题图乙中求出物体位移x=-2×2×m+4×4×m+2×4m=14m。(2)由题图知,物体相对传送带滑动时的加速度a=1m/s2对此过程中物体受力分析得μmgcosθ-mgsinθ=ma得μ=0.875。5(3)物体被送上的高度h=xsinθ=8.4m,重力势能增量ΔEp=mgh=84J动能增量ΔEk==6J机械能增加ΔE=ΔEp+ΔEk=90J0~8s内只有前6s发生相对滑动。0~6s内传送带运动

5、距离x1=4×6m=24m,0~6s内物体位移x2=6m产生的热量Q=μmgcosθ·Δx=μmgcosθ(x1-x2)=126J。4.中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成。相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s,进入漂

6、移管E时速度为1×107m/s,电源频率为1×107Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的,质子的荷质比取1×108C/kg。求:(1)漂移管B的长度;(2)相邻漂移管间的加速电压。答案(1)0.4m　(2)6×104V解析(1)设质子进入漂移管B的速度为vB,电源频率、周期分别为f、T。漂移管B的长度为L,则T=①L=vB·②联立①②式并代入数据得L=0.4m③(2)设质子进入漂移管E的速度为vE,相邻漂移管间的加速电压为U,电场对质子所做的功为W,质子从漂移管B运动到E电场做功W',质子的电荷量为q、质量为m,则5W=qU④W'=3W⑤W

7、'=⑥联立④⑤⑥式并代入数据得U=6×104V⑦5.(2016·浙江卷)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢

8、复装置使C