2014届高考物理一轮 阶段知能检测6
2014高考物理一轮(全套)答案
参考答案45分钟单元能力训练卷(一)1.C [解析] 由于x =v 2t =82×1 m =4 m<5.9 m ,故刹车试验符合规定.2.B [解析] 无论加速度正在增大还是正在减小,只要加速度与速度同向,物体速度就一直增大,当加速度减小到零时,物体速度达到最大,速度不再增大,但位移会继续增大,本题只有选项B 正确.3.A [解析] 甲车中的乘客以甲车为参考系,相当于甲车静止不动,乙车以初速度v 0向西做匀减速运动,速度减为零之后,再向东做匀加速运动,A 正确;乙车中的乘客以乙车为参考系,相当于乙车静止不动,甲车以初速度v 0向东做匀减速运动,速度减为零之后,再向西做匀加速运动,B 错误;以地面为参考系,当两车速度相等时,距离最远,C 、D 错误.4.C [解析] 质点甲在第1 s 内向负方向运动,其他三个质点在第1 s 内均向正方向运动,而平均速度是矢量,选项A 错误.质点丙在前2 s 内一直向正方向运动,不可能回到出发点,选项B 错误.第2 s 内,质点甲、丙、丁的速度大小都在增大,选项C 正确.前2 s 内质点乙、丙都向正方向运动,且第2 s 末位移相同,选项D 错误.5.C [解析] 根据v -t 图象,在0~2 s 内和4 s ~6 s 内,图线位于横轴上方,这表示物体的运动方向与规定的正方向相同,2 s ~4 s 内,图线位于横轴下方,表示物体运动的方向与规定的正方向相反.在第1 s 末前后瞬间,图线都位于横轴上方,表示物体的运动方向都与正方向相同,选项A 错误;在v -t 图象中,图线的斜率表示加速度,物体在第2 s 内和第4 s 内对应图线的斜率不同,所以加速度不同,选项B 错误;根据“面积法”,图线与横轴在4 s 内所围的面积表示位移为0,故物体在4 s 末返回出发点,选项C 正确;物体在5 s 末仍然沿正方向远离出发点运动,只不过开始做减速运动,到6 s 末速度降为0,所以物体在6 s 末离出发点最远,且最大位移为1 m ,选项D 错误.6.CD [解析] A 、B 两个物体的速度均为正值,故运动方向相同,选项A 错误;t =4 s 时,A 、B 两个物体的速度大小相同,相距最远,选项B 错误,选项C 正确;在相遇前,A 、B 两个物体的最远距离为(15-5)×4×12m =20 m ,选项D 正确.7.AD [解析] 小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲后,经过12t 1时间到达被测物体并被反射折回,再经过12t 1时间回到小盒子B ,在该过程中,超声波经过的路程为2x 1,所以超声波的速度为v 声=2x 1t 1,选项A 正确;从小盒子B 发射超声波开始计时,经时间Δt 0再次发射超声波脉冲,经过12(t 2-Δt 0)时间到达被测物体并被反射折回,再经过12(t 2-Δt 0)回到小盒子B ,该过程中,超声波经过的路程为2x 2,所以,超声波的速度为v 声=2x 2t 2-Δt 0,选项B 错误;被测物体在12t 1时刻第一次接收到超声波,在Δt 0+12(t 2-Δt 0)即12(t 2+Δt 0)时刻第二次接收到超声波,该过程中被测物体发生的位移为x 2-x 1,所以物体的平均速度为v =x 2-x 112(t 2+Δt 0)-12t 1=2(x 2-x 1)t 2-t 1+Δt 0,故选项C 错误,选项D 正确.8.Ⅰ.(1)3.0×10-2 9×10-2 (2)能 利用(x 6-x 4)-(x 4-x 2)=4aT 2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)[解析] 从图中读出位置5、6之间的距离为37.5 cm -24.0 cm =13.5 cm ,位置2、3之间的距离为6.0 cm -1.5 cm =4.5 cm ,由x 56-x 23=3aT 2,求出a =3.0×10-2 m/s 2;位置4对应的速度为v 4=x 352T =9×10-2 m/s ;欲求4的具体位置,可以采用逐差法利用(x 6-x 4)-(x 4-x 2)=4aT 2求解.Ⅱ.(1)D (2)v 22—h 速度平方的二分之一 重物下落的高度[解析] (1)打点计时器需接交流电源;重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码;计算速度需要测相邻计数点间的距离,需要毫米刻度尺.(2)由公式v 2=2gh ,如绘出v 22—h 图象,其斜率也等于重力加速度.9.0.8 s [解析] 设货车启动后经过时间t 1两车开始错车,则有 x 1+x 2=180 m ,其中x 1=12at 21,x 2=vt 1,联立解得t 1=10 s.设货车从开始运动到两车错车结束所用时间为t 2,在数值上有 x 1′+x 2′=(180+10+12) m =202 m. 其中x 1′=12at 22,x 2′=vt 2,联立解得t 2=10.8 s.故两车错车的时间Δt =t 2-t 1=0.8 s.10.4 m/s [解析] 设小球甲在斜面上运动的加速度为a 1,运动时间为t 1,运动到B 处时的速度为v 1,从B 处到与小球乙相碰所用时间为t 2,则a 1=gsin30°=5 m/s 2由hsin30°=12a 1t 21,得t 1=4ha 1=0.2 s 则t 2=t -t 1=0.8 s ,v 1=a 1t 1=1 m/s 小球乙运动的加速度a 2=μg =2 m/s 2 小球甲、乙相遇时满足:v 0t -12a 2t 2+v 1t 2=L代入数据解得:v 0=4 m/s.45分钟单元能力训练卷(二)1.A [解析] 取滑块为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得Nsin θ=mg ,即N =mgsin θ,选项C 、D 错误;由Ftan θ=mg ,得F =mgtan θ,选项A 正确,选项B 错误.2.A [解析] 根据f =μF N ,物体与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力均为40 N ,故当用15 N 、30 N 、80 N 的水平拉力拉物体时,物体受到的摩擦力依次为15 N 、30 N 、40 N ,A 正确.3.A [解析] 木块A 和木板B 均处于平衡状态,受力分析后可以知道,地面与木板B 之间没有摩擦力,A 和B 间的滑动摩擦力等于F ,A 正确,B 错误;若木板以2v 的速度运动或用力2F 拉木板B ,木块A 受到的滑动摩擦力为F ,C 、D 错误.4.C [解析] 如图所示,对C 点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD 对C 点的拉力F CD =mgtan30°,对D 点进行受力分析,绳CD 对D 点的拉力F 2=F CD =mgtan30°,F 1方向一定,则当F 3垂直于绳BD 时,F 3最小,由几何关系可知,F 3=F CD cos30°=12mg.5.B [解析] 对球受力分析如图所示,球受重力G 、墙对球的支持力N 1′和板对球的支持力N 2′而平衡.作出N 1′和N 2′的合力F ,它与G 等大反向.在板BC 逐渐放至水平的过程中,N 1′的方向不变,大小逐渐减小,N 2′的方向发生变化,大小也逐渐减小,如图所示,由牛顿第三定律可知:N 1=N 1′,N 2=N 2′.选项B 正确.6.BD [解析] 木块A 、B 分别受弹簧的弹力为F =kx =5 N ,则用F =7 N 的水平力作用在木块A 上后,A 受水平向左的静摩擦力为2 N ,选项A 、C 错误,选项B 正确;木块在B 水平方向上只受弹簧的弹力和地面的静摩擦力,二者等大反向,即木块B 受到静摩擦力为5 N ,选项D 正确.7.BC [解析] 由图乙可知,物块A 沿斜面匀速下滑,故物块A 一定受到重力、斜面对A 的支持力和摩擦力三个力的作用,A 错误,B 正确;以A 、B 为一个系统,由于系统在水平方向上无加速度,水平方向合外力必定为零,故地面对斜面体的作用力竖直向上,C 正确,D 错误.8.Ⅰ.(1)AB (2)C [解析] (1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力,从而探究弹力与弹簧伸长的关系,A 、B 正确,C 、D 错误.(2)考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,C 正确.Ⅱ.(1)④⑤①③② (2)ABD[解析] (1)做该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉上,这样便于测橡皮条的原长,之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到适当的位置进行实验,把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量,最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究,所以正确的实验步骤是④⑤①③②.(2)该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改进,应用胡克定律将测量力的大小转换为测量橡皮条的长度,选项A 、B 正确;任何实验都有误差,误差是不可避免的,不能因为有误差就把实验完全否定,选项C 错误;实验的误差有系统误差和偶然误差,三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同,是该实验误差的主要来源之一,选项D 正确.9.52[解析] 平衡后绳圈c 受力如图所示,有F 1=m 2g F 2=m 1g由图中几何关系及平衡条件可知 F 2F 1=l 2+⎝⎛⎭⎫l 22l=52解得m 1m 2=52.10. (1)100 N (2)200 N[解析] (1)对A 进行受力分析,可知A 受到四个力的作用,分解绳的拉力,根据平衡条件可得N 1=m A g +Tsin θ, f 1=Tcos θ, 其中f 1=μ1N 1解得T =μm A gcos θ-μ1sin θ=100 N.(2)对B 进行受力分析,可知B 受6个力的作用 地面对B 的支持力N 2=m B g +N 1, 而N 1=m A g +Tsin θ=160 N 故拉力F =μ2N 2+μ1N 1=200 N.45分钟单元能力训练卷(三)1.C [解析] 物体在不受外力作用时保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律,A 正确.牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况下不成立,B 正确.牛顿第一定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义,C 错误.伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,D 正确.2.C [解析] 相同大小的力作用在不同的物体上产生的效果往往不同,故不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系,选项C 正确.3.B [解析] 物体与地面间最大静摩擦力F f =μmg =0.2×2×10 N =4 N .由题给F -t 图象知,0~3 s 内,F =4 N ,说明物体在这段时间内保持静止不动;3~6 s 内,F =8 N ,说明物体做匀加速运动,加速度a =F -fm =2 m/s 2;6 s 末物体的速度v =at =2×3 m/s =6 m/s ;在6~9 s 内,物体以6 m/s 的速度做匀速运动;9~12 s 内,物体以2 m/s 2的加速度做匀加速运动.作出v -t 图象如图所示,故0~12 s 内的位移x =12×6×3 m +6×3 m +12×(6+12)×3m =54 m.4.D [解析] 当电梯静止时,弹簧被压缩了x ,说明弹簧弹力kx =mg ;弹簧又被继续压缩了x 10,弹簧弹力为1.1mg ,根据牛顿第二定律有1.1mg -mg =ma ,电梯的加速度为g10,且方向是向上的,电梯处于超重状态,符合条件的只有D. 5.D [解析] 用水平力F 将B 球向左推压缩弹簧,平衡后弹簧弹力为F.突然将水平力F 撤去,在这一瞬间,B 球的速度为零,加速度为Fm,选项D 正确.6.BD [解析] 小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2,故小煤块加速到与传送带同速所用的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 02t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m ,故小煤块在传送带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,C 错误,D 正确;之后小煤块匀速运动,故运动到B 所用的时间t 2=x -x 1v 0=1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 所用的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确.7.BD [解析] 由速度图象可得,在0~2 s 内,物体做匀加速运动,加速度a =ΔvΔt =0.5m/s 2,2 s 后,物体做匀速运动,合外力为零,即推力等于阻力,故0~2 s 内的合外力F 合=21.5 N -20 N =1.5 N ,由牛顿第二定律可得:m =F 合a =1.50.5 kg =3 kg ,选项A 错误;由匀速运动时F =mgsin α+μmg cos α,解得:μ=39,选项B 正确;撤去推力F 后,物体先做匀减速运动到速度为零,之后所受的合外力为F 合′=mgsin α-μmg cos α=10 N>0,所以物体将下滑,下滑时的加速度为a′=F 合′m =103m/s 2,选项C 错误,选项D 正确.8.Ⅰ.(1)用交流电源;木板右侧垫起以平衡摩擦力;小车应放在靠近打点计时器处;细线应与木板平行(任写两条即可) (2)4.0[解析] (1)“验证牛顿第二定律”的实验中,通过打点计时器测量加速度,而打点计时器需要使用交流电源;小车运动中受到摩擦力,故需要使木板形成斜面以平衡摩擦力;小车应放在靠近打点计时器处.(2)小车运动的加速度a =(x 6+x 5+x 4)-(x 3+x 2+x 1)9(2T )2=4.0 m/s 2. Ⅱ.(1)如图所示 (2)0.2[解析] (1)由a =(x 3+x 4)-(x 1+x 2)4T 2可得,5条纸带对应的加速度分别为:a 1=0.25m/s 2,a 2=0.49 m/s 2,a 3=0.75 m/s 2,a 4=0.99 m/s 2,a 5=1.26 m/s 2,在a —F 坐标系中描点连线.(2)由牛顿第二定律知,F =ma ,m =F a =1k ,其中k 为a —F 图线的斜率,由图可得k =5,故m=0.2 kg.9.(1)1.0 m/s 2(2)0.25[解析] (1)根据运动学公式有:s =12at 2,解得a =2s t 2=2×0.51.02 m/s 2=1.0 m/s 2. (2)物体运动过程受力如图所示.根据胡克定律有F =kx =200×0.9×10-2 N =1.8 N 根据牛顿第二定律有 F -f -mgsin37°=ma则f =F -mgsin37°-ma =1.8 N -0.2×10×0.6 N -0.2×1.0 N =0.4 N 又N =mgcos37°=0.2×10×0.8 N =1.6 N 根据滑动摩擦力公式f =μN 得: μ=f N =0.41.6=0.25.10.(1)3 s (2)26 N[解析] (1)对于B,在未离开A时,其加速度为a B1=μ1mgm=1 m/s2设经过时间t1后B离开A,离开A后B的加速度为a B2=-μ2mgm=-2 m/s2设A从B下抽出瞬间B的速度为v B,有v B=a B1t112a B1t 21+v2B-2a B2=s联立解得t1=2 s则t2=v B-a B2=1 s所以B运动的时间是t=t1+t2=3 s(2)设A的加速度为a A,则根据相对运动的位移关系得12a A t 21-12a B1t21=L-s解得a A=2 m/s2根据牛顿第二定律得F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma A解得:F=26 N.45分钟滚动复习训练卷(一)1.C[解析] 小球受重力和向上的弹力,在平衡位置上方,F合=mg-F弹,且弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小但方向一直向下,速度增大;在平衡位置下方,F合=F弹-mg,且弹力继续增大,合力增大,加速度增大但方向向上,速度减小.2.D[解析] 对物块进行受力分析可知,由于初始状态弹簧被拉伸,所以物块受到的摩擦力水平向左,当倾角逐渐增大时,物块所受重力沿斜面方向的分力逐渐增大,所以摩擦力先逐渐减小,弹力与重力沿斜面方向的分力平衡时,摩擦力变为0;当倾角继续增大时,摩擦力向上且逐渐增大,故选项D正确.3.C[解析] 若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡,则B与C间的摩擦力为零,A项错误;将B和C看成一个整体,则B和C受到细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,B项错误,C项正确;将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,利用整体法判断,B、C整体在水平方向不受其他外力作用,处于平衡状态,则地面对C的摩擦力为0,D项错误.4.A[解析] 若摩擦力与拉力同向,则F+f=ma b,f=ma a,解得F=f=0.1 N;若摩擦力与拉力反向,则f-F=ma a,f=ma b,解得f=0.2 N,F=0.1 N,A错误,B、C、D正确.5.C[解析] 由于A、B之间的最大静摩擦力F1大于B、C之间的最大静摩擦力F2,当外力F小于F2时,A、B静止不动;当F大于F2时,A、B一起加速运动,由牛顿第二定律有:F-F2=(m A+m B)a,由于F逐渐增大,故加速度逐渐增大,对木板,当其最大加速度a m=F1-F2m B,此时F=F1+m Am B(F1-F2);当F再增大时,A、B即开始相对滑动,对木板B有:F 1-F 2=m B a ,此后木板B 做匀变速直线运动,选项C 正确.6.CD [解析] v -t 图象描述速度随时间变化的规律,并不代表运动轨迹,0~1 s 内物体速度方向始终为正方向,所以物体是做正向的直线运动,选项A 错误;1~2 s 内物体的速度为正,方向应向右,速度大小不断减小,选项B 错误;1~3 s 内物体的加速度为-4 m/s 2,表示加速度方向向左,大小为4 m/s 2,选项C 正确;v -t 图象中图象与坐标轴所围“面积”代表位移,时间轴上方的面积明显大于下方的面积,故物体的总位移为正,方向向右,物体位于出发点右方,选项D 正确.7.AC [解析] 车减速上坡,其加速度沿斜面向下,将其加速度正交分解为竖直向下和水平向左的加速度,故乘客处于失重状态,受到水平向左的摩擦力,受到的合力沿斜面向下,A 正确,B 、D 错误;因乘客在上坡,故重力做负功,重力势能增加,C 正确.8.(1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦[解析] (1)处理纸带求加速度,一定要知道计数点间的距离,故要有米尺;打点计时器就是测量时间的工具,故不需要秒表;重力加速度的值和物体的质量无关,故不需要天平.(2)加速度小了,说明物体受到了阻力作用,据此说一条理由就行.9.(1)图略 (2)正比例关系 (3)平衡摩擦力时木板抬得过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够[解析] (1)若a 与F 成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免出现误差,所以在误差允许的范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予考虑.(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.10. (1)1.5 m/s 2 1 m/s 2 0.5 m/s 2 (2)3∶2 (3)20 m[解析] (1)由v -t 图象可求出,物块冲上木板后做匀减速直线运动的加速度大小a 1=10-44 m/s 2=1.5 m/s 2,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a 2=4-04 m/s 2=1 m/s 2,物块和木板达到共同速度后一起做匀减速运动的加速度大小a 3=4-08m/s 2=0.5 m/s 2.(2)对物块冲上木板的减速阶段有 μ1mg =ma 1对木板在水平地面上的加速阶段有 μ1mg -μ2(m +M)g =Ma 2对物块和木板达到共同速度后的减速阶段有 μ2(m +M)g =(M +m)a 3 联立解得m M =32.(3)由v -t 图可以看出,物块相对于木板滑行的距离Δx 对应图中△ABC 的面积,故Δx =10×4×12m =20 m.45分钟单元能力训练卷(四)1.D2.B [解析] 轨道对小球的支持力始终与小球运动方向垂直,轨道对小球不做功;小球从P 运动到Q 的过程中,重力做正功,动能增大,可判断v P <v Q ;根据v =ωr ,又r P >r Q ,可知ωP <ωQ ,A 错误,B 正确.根据a =v 2r ,由v P <v Q ,r P >r Q ,可知a P <a Q ,C 错误.在最高点有mg +F N =ma ,即F N =ma -mg ,因a P <a Q ,所以F Q >F P ,D 错误.3.B [解析] 由开普勒第三定律a 3T 2=k 可知,只要椭圆轨道的半长轴与圆轨道的半径相等,它们的周期就是相同的,A 项错误;沿椭圆轨道运行的一颗卫星在关于长轴(或短轴)对称的点上时,线速度的大小是相同的,B 项正确;同步卫星的轨道半径、周期、线速度等都是相同的,C 项错误;经过同一点的卫星可以在不同的轨道平面内,D 项错误.4.A [解析] 飞镖做平抛运动,运动到靶子处的时间为t =xv ,当v ≥50 m/s 时,t ≤0.1 s ,飞镖下落高度为h =12gt 2≤5 cm ,落在第6环以内,A 错误,B 正确;若要击中第10环的圆内,则飞镖运动的时间t ≤2R 0g=0.002 s ,所以飞镖的速度v 至少应为505m/s ,C 正确;同理,若要击中靶子,则飞镖运动的时间t ≤2R 1g=0.02 s ,所以飞镖的速度v 至少应为25 2 m/s ,D 正确.5.C [解析] 若使质点到达斜面时位移最小,则质点的位移应垂直斜面,如图所示,有x =v 0t ,y =12gt 2,且tan θ=x y =v 0t 12gt2=2v 0gt ,所以t =2v 0gtan θ=2v 0gtan37°=8v 03g ,选项C 正确.6.BD [解析] 滑雪者开始时做平抛运动,水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,加速度为g ,落到斜坡后,滑雪者沿斜坡以gsin30°的加速度匀加速下滑,将运动分解水平方向做匀加速运动,竖直方向做匀加速运动,加速度a 1=gsin30°·sin30°=14g ,故选项A 、C 错误,选项B 、D 正确.7. AC [解析] “空间站”运行的加速度及其所在高度处的重力加速度均完全由其所受的万有引力提供,选项A 正确;由G Mm R 2=m v 2R得v =GMR,运动速度与轨道半径的平方根成反比,并非与离地高度的平方根成反比,选项B 错误;由G MmR 2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2R 得T =2πRRGM,所以“空间站”运行周期小于地球自转的周期,站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动,选项C 正确;“空间站”内的宇航员随“空间站”做匀速圆周运动,处于非平衡状态,选项D 错误.8.Ⅰ.2πnr 1r 3r 2[解析] 前进速度即为Ⅲ轮的线速度,因为同一个轮上的角速度相等,而同一条传送链上的线速度大小相等,所以可得:ω1r 1=ω2r 2,ω2=ω3,又有ω1=2πn ,v =ω3r 3,所以v =2πnr 1r 3r 2.Ⅱ.34∶1 1∶316 [解析] 同步卫星的周期为T 1=24 h .由开普勒第三定律,有R 31T 21=R 32T 22,得R 1R 2=341;卫星做匀速圆周运动时由万有引力充当向心力,G Mm R 2=ma ,得a 1a 2=R 22R 21=1316. 9.(1)2gl (2)12l g[解析] (1)飞镖被投掷后做平抛运动.从掷出飞镖到击中气球,经过时间t 1=lv 0=l g此时飞镖在竖直方向上的分速度 v y =gt 1=gl故此时飞镖的速度大小 v =v 20+v 2y =2gl.(2)飞镖从掷出到击中气球过程中下降的高度h 1=12gt 21=l 2气球从被释放到被击中过程中上升的高度 h 2=2l -h 1=3l2气球上升的时间t 2=h 2v 0=3l 2v 0=32l g可见,t 2>t 1,所以应先释放气球. 释放气球与掷飞镖之间的时间间隔 Δt =t 2-t 1=12l g. 10.(1)2π (R +h )3Gm 月 (2)T 02πGm 月(R +h )3(3)2π2R T 0(R +h )3Gm 月[解析] (1)“嫦娥二号”的轨道半径r =R +h ,由G mm 月r 2=m 4π2T2r ,可得“嫦娥二号”卫星绕月运行的周期T =2π (R +h )3Gm 月.(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥二号”将绕月运行的圈数n =T 0T =T 02π Gm 月(R +h )3.(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,就能将月面各处全部拍摄下来;卫星绕月球转一周可对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为s =2πR 2n=2π2R T 0 (R +h )3Gm 月. 45分钟单元能力训练卷(五)1.D [解析] 由能量守恒定律可知,运动员减小的机械能转化为床垫的弹性势能,故选项A 错误;当F 弹=mg 时,a =0,在此之前,F 弹<mg ,加速度方向向下(失重),物体做加速运动;在此之后,F 弹>mg ,加速度方向向上(超重),物体做减速运动,选项B 错误选项D 正确;从A 位置到B 位置,由动能定理得,W 合=-E k0,选项C 错误.2.C [解析] 对两个过程分别应用机械能守恒定律得:m B gH -m A gH =12(m A +m B )v 2,2m A gH -m B gH =12(2m A +m B )v 2,联立解得m A m B =22,选项C 正确. 3.B [解析] 当两个物块共同向上运动时弹簧弹力减小,弹簧弹力恰好为零时,两个物块的共同加速度为重力加速度,此时两个物块恰好分离,A 物块做竖直上抛运动,由竖直上抛运动的规律可求得A 、B 分离时的初速度v =2gh =2 m/s ,当B 回到弹簧原长位置时,弹簧弹力又恰好为零,弹簧在此过程中做功为零,B 的动能与分离时的动能相同,速度仍为2 m/s ,B 正确.4.D [解析] 物块匀速运动时,速度沿斜面向上,故传送带顺时针传动.0~t 1内,物块沿传送带向下运动,物块对传送带的滑动摩擦力向下,物块对传送带做负功,选项A 错误;由图乙可知,在t 1时刻,物块的速度减为零,之后向上加速运动,所以μmg cos θ>mgsin θ,即μ>tan θ,选项B 错误;0~t 2内,传送带对物块做的功W 加上物块重力做的功W G 等于物块动能的增加量,即W +W G =12mv 22-12mv 21,而根据v -t 图象可知物块的位移小于零,故W G >0,选项C 错误; 在0~t 2内时间内,物块与传送带之间有相对滑动,系统的一部分机械能会通过“摩擦生热”转化为热量即内能,其大小Q =fx 相对,该过程中,物块受到的摩擦力f 大小恒定,设0~t 1内物块的位移大小为x 1,t 1~t 2内物块的位移大小为x 2,对0~t 2内的物块应用动能定理有:-fx 1+fx 2+W G =ΔE k ,即-ΔE k =f(x 1+x 2)-W G ,由图乙知x 相对>x 1-x 2,,选项D 正确.5.D [解析] 汽车速度最大时, 汽车所受到的牵引力F 1=f =P v m,根据牛顿第二定律F -f =ma 得,P v -P v m =ma ,即a =P m (1v -1v m ),图象斜率k =P m ,横轴截距b =1v m,所以汽车的功率P 、汽车行驶的最大速度v m 可求,由f =P v m可解得汽车所受到阻力,选项A 、B 、C 正确;汽车不是匀加速运动,故不能求出汽车运动到最大速度所需的时间,选项D 错误.6.AC [解析] 设斜面倾角为θ,物体受到的合力F 沿斜面向下,F =mgsin θ-f ,故F不随t 变化,选项A 正确;根据牛顿第二定律知加速度a =F m也不变,由v =at 知,v -t 图象为过原点的一条倾斜直线,选项B 错误;物体做匀加速运动,故位移x =12at 2,x -t 图象是开口向上的抛物线的一部分,选项C 正确;设物体起初的机械能为E 0,t 时刻的机械能为E ,则E =E 0-fx =E 0-f·12at 2,E -t 图象是开口向下的抛物线的一部分,选项D 错误. 7.BD [解析] A 、B 及弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误,选项B 正确;B 在运动过程中,除重力外弹簧对其做功,所以B 的机械能不守恒,因此根据机械能守恒定律m B gh =12m B v 2解得的v =2gh = 2 m/s 是错误的,选项C 错误;根据系统机械能守恒,到达地面时的机械能与刚释放时的机械能相等,又弹簧处于原长,则E =E k =m A g(L +h)+m B gh +E p =6 J ,选项D 正确.8.(1)钩码的重力 mg (2)①(x 1+x 2)f 4 ②Mf 232[(x 6+x 7)2-(x 1+x 2)2] mg(x 2+x 3+x 4+x 5+x 6)[解析] (1)滑块匀速下滑时,有Mgsin α=mg +f ,滑块匀速下滑时,滑块所受合力F =Mgsin α-f =mg.(2)v A =x 1+x 24T =(x 1+x 2)f 4;v F =(x 6+x 7)f 4,从A 到F 动能的增加量ΔE k =12Mv 2F -12Mv 2A =Mf 232[(x 6+x 7)2-(x 1+x 2)2],合力F 做的功W F =mg(x 2+x 3+x 4+x 5+x 6). 9.(1) 2gLsin θ-2μgL cos θ+v 202gsin θ+2μg cos θ (2) 2gLsin θ+v 202μgcos θ[解析] (1)设滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板P 的最大距离为x.对滑块应用动能定理有mg(L -x)sin θ-μmg cos θ(L +x)=0-12mv 20解得x =2gLsin θ-2μgL cos θ+v 202gsin θ+2μg cos θ. (2)最终滑块必停靠在挡板处,设滑块在整个运动过程中通过的路程为s.根据能量守恒定律得mgLsin θ+12mv 20=μmgs cos θ 解得s =2gLsin θ+v 202μgcos θ. 10.(1)4 m/s (2)R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m[解析] (1)根据牛顿第二定律:对滑块有μmg =ma 1对小车有μmg =Ma 2当滑块相对小车静止时,两者速度相等,即v 0-a 1t =a 2t由以上各式解得t =1 s ,此时小车的速度为v 2=a 2t =4 m/s.滑块的位移x 1=v 0t -12a 1t 2 小车的位移x 2=12a 2t 2 相对位移L 1=x 1-x 2联立解得L 1=3 m ,x 2=2 mL 1<L ,x 2<s ,说明滑块滑离小车前已具有共同速度,且共速时小车与墙壁还未发生碰撞,故小车与墙壁碰撞时的速度为:v 2=4 m/s.(2) 滑块与墙壁碰后在小车上做匀减速运动,运动L 2=L -L 1=1 m 后滑上半圆轨道. 若滑块恰能通过最高点,设滑至最高点的速度为v m .则mg =m v 2m R根据动能定理得-μmgL 2-mg·2R =12mv 2m -12mv 22 解得R =0.24 m若滑块恰好滑至14圆弧到达T 点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道. 根据动能定理得-μmgL 2-mgR =0-12mv 22解得R =0.6 m所以滑块不脱离圆轨道必须满足:R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m.45分钟滚动复习训练卷(二)1.A [解析] 若一个鸡蛋大约55 g ,鸡蛋抛出的高度大约为60 cm ,则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量,即W =mgh =55×10-3×10×60×10-2 J =0.33 J ,A 正确.2.D [解析] “天宫一号”和“神舟八号”绕地球做圆周运动,是万有引力充当了“天宫一号”和“神舟八号”做圆周运动的向心力,根据万有引力定律和向心力的公式可得G Mm r 2=ma =m v 2r =m 4π2T 2r =mω2r ,所以a =GM r 2,v =GM r ,T =2πr 3GM ,ω=GM r 3;根据“神舟八号”与“天宫一号”运行轨道示意图可得,“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径,根据a =GM r2,“神舟八号”轨道半径小,加速度比“天宫一号”大,选项A 错误;根据v =GM r ,“神舟八号”轨道半径小,运行的速率比“天宫一号”大,选项B 错误;根据T =2πr 3GM ,“神舟八号”轨道半径小,运行的周期比“天宫一号”短,选项C 错误;根据ω=GM r 3,“神舟八号”轨道半径小,运行的角速度比“天宫一号”大,选项D 正确.3.C [解析] 对全过程分析,由于物体再次经过P 点时位移为零,所以合外力做功为零,动能增量为零,初、末速率应相等,选项C 正确.4.C [解析] 小球沿管上升到最高点的速度可以为零,选项A 、B 错误;小球在水平线ab 以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力F N 与小球重力在背离圆心方向的分力F 1的合力提供向心力,即:F N -F 1=m v 2R +r,因此,外侧管壁一定对小球有作用力,而内侧壁无作用力,选项C 正确;小球在水平线ab 以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,选项D 错误.5.D [解析] 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,所以水平位移图象为倾斜直线,水平速度图象为平行横轴的直线,竖直位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,竖直速度图象为倾斜的直线,斜率等于重力加速度;沿斜面下滑运动可分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动,且竖直加速度分量小于重力加速度,所以水平位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,水平速度图象为向上倾斜的直线,竖直位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,竖直速度图象为倾斜的直线,斜率小于重力加速度.选项D 正确.6.AC [解析] 由于引力与质量乘积成正比,所以在质量密集区引力会增大,提供的向心力增大了,探测器会发生向心现象,引力做功,导致探测器飞行速率增大.7.BC [解析] 当盒子速度最大时,kx =(m A +m B )gsin θ,此时弹簧仍处于压缩状态,弹性势能不为零,选项A 错误;除重力外,只有A 对B 的弹力对B 做功,对应B 机械能的增加量,选项B 正确;对A 、B 组成的系统,弹簧弹力对系统做的正功等于弹簧弹性势能的减小量,也等于系统机械能的增加量,选项C 正确;对A 应用动能定理可知,A 所受重力、弹簧弹力、B 对A 的弹力做功之和等于A 动能的增加量,因B 对A 的弹力对A 做负功,故知A 所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A 动能的增量,选项D 错误.8. (1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒[解析] (1)重物在下落过程中做加速运动,纸带上相邻两点间的距离增大,故纸带左端与重物相连;(2)重物做匀变速直线运动,在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,故可计算纸带上B 点对应的重物的瞬时速度,应取图中的O 点和B 点来验证机械能守恒定律.从O 点到B 点,重物的重力势能减少ΔE p =mgh B =1.88 J ,B 点对应的速度v B =h AC 2T=(23.23-15.15)×10-22×0.02m/s =1.92 m/s ,物体动能的增加量ΔE k =12mv 2B =1.84 J .可得出结论:在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒.9.(1)36 km (2)1.25×105 N (3)3.42×105 N ,与前进方向相同[解析] (1)由图象知海监船先做匀加速直线运动再匀速最后做匀减速直线运动.加速阶段a 1=20-015×60m/s 2=145 m/s 2 x 1=v m 2t 1=202×15×60 m =9×103m 匀速阶段x 2=v m t 2=20×(35-15)×60 m =2.4×104 m。
2014届高考物理一轮 阶段知能检测3
阶段知能检测(三)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分.)图11.(2012·茂名模拟)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图1所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是( ) A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”【解析】对于箱子和箱内物体组成的整体,a=M+m g-fM+m,随着下落速度的增大,空气阻力f增大,加速度a减小.对箱内物体,mg-F N=ma,所以F N=m(g-a)将逐渐增大.故选C.【答案】 C图22.如图2所示,光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B,用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力( )A.滑块A最大B.斜面体C最大C.同样大D.不能判断谁大谁小【解析】本题考查学生对牛顿第二定律的理解和判断,由于三者加速度相等,所以三者所受合力同样大,选项C正确.一些学生没有抓住“ma表示合力”这个关键,盲目对三个物体做受力分析,既浪费时间,又可能会因复杂的分析而出错.【答案】 C3.(2013·哈尔滨模拟)一物体从静止开始由倾角很小的光滑斜面顶端滑下,保持斜面底边长度不变,逐渐增加斜面长度以增加斜面倾角直至斜面倾角接近90°.在倾角增加的过程中(每次下滑过程中倾角不变),物体的加速度a和物体由顶端下滑到底端的时间t的变化情况是( )A.a增大,t增大B.a增大,t变小C.a增大,t先增大后变小D.a增大,t先变小后增大【解析】设斜面倾角为θ,斜面底边长为x0,则斜边长为x0cos θ.物体的加速度a=g sin θ,θ增大时,a增大,由x0cos θ=12at2可得:t=4x0g sin 2θ,可见随θ的增大,t先变小后增大,故只有D正确.【答案】 D4.(2013·淮南模拟)如图3所示,A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上.A、B间接触面光滑,在水平推力F作用下两物体一起加速运动,物体A恰好不离开地面,则关于A、B 两物体的受力个数,下列说法正确的是( )图3A.A受3个力,B受4个力B.A受4个力,B受3个力C.A受3个力,B受3个力D.A受4个力,B受4个力【解析】该题考查加速度相同的连接体的受力分析.由于A恰好不离开地面,所以地面对A的支持力为零,因此A只受到三个力的作用,而B受到四个力的作用,A选项正确.【答案】 A二、双项选择题(本大题共4小题,每小题7分,共28分.全部选对的得7分,只选1个且正确的得3分,有选错或不答的得0分.)5.下列说法中正确的是( )A.只有处于静止状态或做匀速直线运动的物体才有惯性B.通常情况下,物体的惯性保持不变,要想改变物体的惯性,就必须对物体施加力的作用C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不是使之运动D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去【解析】惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,且惯性与物体的运动状态及受力情况无关,其大小由物体的质量决定.故A 、B 错.伽利略认为力不是维持物体运动的原因,他根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去.牛顿认为力是改变物体运动状态的原因,并不是使物体运动的原因.故C 、D 对.【答案】 CD图46.如图4所示,A 、B 球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A .两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θB .B 球的受力情况未变,瞬时加速度为零C .A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θD .弹簧有收缩的趋势,B 球的瞬时加速度向上,A 球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零【解析】 线烧断瞬间,弹簧弹力与原来相等,B 球受力平衡,a B =0,A 球所受合力为mg sin θ+kx =2mg sin θ,故a A =2g sin θ.【答案】 BC图57.(2012·汕头模拟)如图5所示,在光滑的水平地面上,有两个质量均为m 的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力F 1、F 2作用下运动(F 1>F 2),则下列说法中正确的是( )A .当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为F 1+F 22k B .当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为F 1-F 2k C .撤去F 2的瞬间,A 、B 的加速度之比为F 1-F 2F 1+F 2 D .撤去F 2的瞬间,A 、B 的加速度之比为F 1-F 2F 2【解析】 把两个物体看做一个整体,对该整体进行受力分析得:水平方向的F 1和F 2的合力即是整体受到的合外力F =F 1-F 2,根据牛顿第二定律得整体的加速度a =F 1-F 22m,方向向右;再隔离其中的一个物体A 进行受力分析,水平方向受到向右的拉力F 1和水平向左的弹簧弹力kx 的共同作用,由牛顿第二定律得F 1-kx =ma ,联立可得弹簧的伸长量为F 1+F 22k,A 对;撤去F 2的瞬间,弹簧弹力不变,此时A 的加速度不变,B 的加速度为a B =kx m =F 1+F 22m,所以A 、B 的加速度之比为F 1-F 2F 1+F 2,C 对. 【答案】 AC图68.(2012·池州模拟)某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图6所示的物理模型,一个小朋友在AB 段的动摩擦因素μ1<tan θ,BC 段的动摩擦因数μ2>tan θ,他从A 点开始下滑,则该小朋友从斜面顶端A 点滑到底端C 点的过程中( )A .地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右B .地面对滑梯始终无摩擦力作用C .地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D .地面对滑梯的支持力先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小【解析】 小朋友在AB 段沿滑梯向下匀加速下滑,在BC 段向下匀减速下滑,因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右,则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左,后水平向右,A 正确,B 错误;系统在竖直方向的加速度先向下后向上,因此系统先失重后超重,故地面对滑梯的支持力的大小先小于、后大于小朋友和滑梯的总重力的大小,C 错误,D 正确.【答案】 AD三、实验题(本题共2小题,共18分)9.(8分)(2012·济宁模拟)在“验证牛顿运动定律”的实验中,若测得某一物体质量m 一定时,a 与F 的有关数据资料如下表所示:1.98(1)(2)根据图象判定:当m 一定时,a 与F 的关系为__________________.(3)若甲、乙两同学在实验过程中,由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图7所示的a-F图象.图7试分析甲、乙两同学可能存在的问题:甲:__________________________________________________________;乙:__________________________________________________________.【解析】(1)若a与F成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免地出现误差,研究误差产生的原因,从而减小误差,增大实验的准确性,则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予以考虑.描点画图如图所示.(2)由图可知a与F的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有较大截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.【答案】(1)见解析(2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬的过高没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够10.(10分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图8所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.图8(1)图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图11所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).图11(2)回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______.(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:______________________________________________________________________________________________________________________________.【解析】(1)将题干图中每段距离标记为s1、s2、…、s7,加速度可由逐差法计算a=s4+s5+s6-s1+s2+s39T2可得:a=0.496 m/s2.(2)为测量动摩擦因数,需计算压力和摩擦力,压力F N =m 2g ,所以为确定压力需测量滑块质量m 2,而摩擦力满足F T -f =m 2a ,又因为m 3g -F T =m 3a ,所以f =m 3g -(m 2+m 3)a ,所以为确定摩擦力还需测量托盘和砝码的总质量m 3.m 2、m 3需用托盘天平测出,还需要的实验器材是托盘天平(带砝码).(3)由(2)中分析得:F N =m 2g ,f =m 3g -(m 2+m 3)a ,由f =μF N ,μ=m 3g -m 2+m 3am 2g.由于纸带与限位孔及滑轮处阻力的存在,所计算f 值比真实值偏大,所以μ的测量值偏大.【答案】 (1)0.495 m/s 2~0.497 m/s 2(2)①CD ②托盘天平(带砝码) (3)m 3g -m 2+m 3am 2g偏大 见解析四、计算题(本题共3小题,共38分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)图911.(12分)两个完全相同的物块a 、b 质量均为m =0.8 kg ,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图9中的两条直线表示物块受到水平拉力F 作用和不受拉力作用的v -t 图象,(a 、b 线分别表示a 、b 物块的v -t 图象)求:(1)物块b 所受拉力F 的大小; (2)8 s 末a 、b 间的距离.【解析】 (1)设a 、b 两物块的加速度大小分别为a 1、a 2,由v -t 图象可得a 1=|0-64-0| m/s 2,得a 1=1.5 m/s 2a 2=|12-68-0| m/s 2,得a 2=0.75 m/s 2对a 、b 两物块由牛顿运动定律得f =ma 1F -f =ma 2由以上几式可得F =1.8 N.(2)设a 、b 两物块8 s 内的位移分别为s 1、s 2,由图象得s 1=12×6×4 m=12 m s 2=12×(6+12)×8 m=72 m所以Δs =s 2-s 1=60 m. 【答案】 (1)1.8 N (2)60 m12.(12分)(2012·中山模拟)如图10甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量为m =1 kg 的小球穿在细杆上静止于细杆底端O 点,今有水平向右的风力F 作用于小球上,经时间t 1=2 s 后停止,球与细杆的动摩擦因数为μ=0.5.小球沿细杆运动的部分v -t 图象如图乙所示(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).试求:图10(1)小球在0~2 s 内的加速度a 1和2 s ~4 s 内的加速度a 2; (2)0~2 s 内风对小球作用力F 的大小. 【解析】 (1)由图象可知,在0~2 s 内a 1=v 2-v 1t 1=20 m/s 2方向沿杆向上 在2 s ~4 s 内a 2=v 3-v 2t 2=-10 m/s 2负号表示方向沿杆向下.(2)有风力时的上升过程,对小球受力分析如图所示,由牛顿第二定律有F cos θ-μ(mg cos θ+F sin θ)-mg sin θ=ma 1代入数据可得0~2 s 内风对小球的作用力F =60 N.【答案】 (1)20 m/s 2方向沿杆向上 10 m/s 2方向沿杆向下 (2)60 N13.(14分)(2012·福州模拟)如图11所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为m A =2.0 kg 的薄木板A 和质量为m B =3 kg 的金属块B .A 的长度L =2.0 m .B 上有轻线绕过定滑轮与质量为m C =1.0 kg 的物块C 相连.B 与A 之间的动摩擦因数μ=0.10,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力.忽略滑轮质量及与轴、线之间的摩擦.起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直,B 位于A 的左端(如图),然后放手,求经过多长时间后B 从A 的右端脱离(设A 的右端距滑轮足够远)(g 取10 m/s 2).图11【解析】 以桌面为参考系,令a A 表示A 的加速度,a B 表示B 、C 的加速度,t 表示B 从静止到从A 的右端脱离经过的时间,s A 和s B 分别表示t 时间内A 和B 运动的距离,则由牛顿运动定律可得m C g -μm B g =(m C +m B )a B ①μm B g =m A a A ②由匀加速直线运动的规律可得s B =12a B t 2③ s A =12a A t 2④ s B -s A =L ⑤联立①②③④⑤式,代入数值得t =4.0 s. 【答案】 4.0 s。
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(安徽卷带解析)
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(安徽卷带解析)1.在科学研究中,科学家常将未知现象同已知现象进行比较,找出其共同点,进一步推测未知现象的特性和规律。
法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时,曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。
已知单摆摆长为l ,引力常量为G ,地球质量为M ,摆球到地心的距离为r ,则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A. l GM r T π2= B. GMl r T π2= C. l GM rT π2= D. GM r l T π2= 2.如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN 是通过椭圆中心O 点的水平线。
已知一小球从M 点出发,初速率为v 0,沿管道MPN 运动,到N 点的速率为v 1,所需时间为t 1;若该小球仍由M 点以出速率v 0出发,而沿管道MQN 运动,到N 点的速率为v 2,所需时间为t 2。
则( )A.v 1=v 2 ,t 1>t 2B. v 1<v 2,t 1>t 2C. v 1=v 2,t 1<t 2D. v 1<v 2,t 1<t 23.A. 0.5mB. 1.5mC. 2.5mD. 3.5m4.一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x 轴,起始点O 为坐标原点,其电势能E p 与位移x 的关系如图所示,下列图象中合理的是5.“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞,已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变,由此可判断所需的磁感应强度B 正比于T 2T6.如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦,盘面与水平面间的夹角为30°,g 取10m/s 2。
2014 年普通高等学校招生全国统一考试新课标1 物理部分(word)
2014 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(物理部分)二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第l4~18题只有一项符合题目要求,第l9~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分.选对但不全的得3分,有选错的得0分14.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接在电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化14、【答案】:D【解析】:穿过线圈磁通量不变,不产生感应电流时,电流表指针不会偏转,A错的;在通电线圈中通电后,穿过旁边放置的线圈磁通量不变,不能产生感应电流,B错的;当插入磁铁时,能产生感应电流,但当跑到另一房间观察时,穿过线圈磁通量不变,不能产生感应电流,C错的;15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半15、【答案】:B【解析】:由左手定则安培力方向一定垂直于导线和磁场方向,A错的B对的;F=BIL sin θ,安培力大小与磁场和电流夹角有关,从C错误的;从中点折成直角后,导线的有效长度不等于导线长度一半,D错的。
16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比2A.2B.A.1A.216、【答案】:D【解析】:动能是原来的一半,则速度是原来的倍,又由得上方磁场是下方磁场的倍,选D。
2014年高考新课标卷 物理含答案
2014年高考新课标Ⅰ卷真题理综物理部分解析版14.D本题考察电磁感应现象中感应电流产生的条件,其中的选项C 把物理学史中科学家失败的做法也融入了进来,变相地考察了物理学史的知识。
15.B考察了安培力的大小与方向,安培力的大小与导线在磁场中的放置方式有密切的有关系:当垂直于磁场放置时受到的力最大,平行于磁场放置时不受安培力,即不平行也不垂直时介于最大和零之间;安培力的方向总是即垂直于磁场又垂直于导线,即,安培力的方向总是垂直于导线与磁场所决定的平面。
选项D 中将导线从中点折成直角,但不知折的方式如何,若折后导线仍在垂直于磁场的平面内,则力将变为原来的22倍;若折后导线另一部分平行于磁场,则力减小为原来的一半;若折后导线另一部分即不平行也不垂直于磁场,则力将介于这两者间。
如果导线开始时并不垂直于磁场,则情况更为复杂。
16.D考察带电粒子在磁场中运动的半径公式以及动能与动量的关系。
qBm v r =k mE mv p 2==由上面两式可得qrmE B k2=已知动能为2倍关系,而r 也为2倍关系,所以2:2:=下上B B 。
17.A考察受力分析,牛顿运动定律,以及力的合成与分解。
设橡皮筋的伸长量为x ,受力分析如图所示,由牛顿第二定律有ma kx =θsin (1)mg kx =θcos (2)小球稳定在竖直位置时,形变量为0x ,由平衡条件有mg kx =0 (3)对(2)(3)两式可知,θcos 0x x =而悬点与小球间的高度差分别为00x l +与()θcos 0x l + 可见()θcos 000x l x l +>+ 所以小球的高度一定升高。
18.C考察法拉第电磁感应定律。
cd 间产生稳定的周期性变化的电压,则产生感应电流的磁场的变化是均匀的,根据题目所给信息知道,ab 中电流的变化应该是均匀的。
只有C 选项有此特点,因此选择C 项。
19.BD考察角追及和万有引力定律。
由引力提供向心力可知22ωmr rMm G= 相邻两次冲日的时间间隔XD t ωωπ-=2其中D ω表示的是地球的公转角速度,X ω表示的是行星的公转角速度。
2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第2讲磁场对运动电荷的作用含解析) 新人教版
第2讲磁场对运动电荷的作用对应学生用书P149洛伦兹力Ⅱ(考纲要求)【思维驱动】(单选)(2013·黄山检测)下列各图中,运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是( ).解析根据左手定则,A中F方向应向上,B中F方向应向下,故A错、B对.C、D中都是v∥B,F=0,故C、D都错.答案 B【知识存盘】1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力.2.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心;四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向;拇指——指向洛伦兹力的方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面.3.洛伦兹力的大小(1)ν∥B时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°)(2)ν⊥B时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°)(3)ν=0时,洛伦兹力F=0.带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ (考纲要求)【思维驱动】试画出下图中几种情况下带电粒子的运动轨迹,并说出其运动性质.答案【知识存盘】1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动.2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动.3.半径和周期公式:(v⊥B)质谱仪和回旋加速器的基本原理 Ⅰ (考纲要求) 【思维驱动】(多选)如图8-2-1所示,图8-2-1一个质量为m 、电荷量为e 的粒子从容器A 下方的小孔S ,无初速度地飘入电势差为U 的加速电场,然后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中,最后打在照相底片M 上.下列说法正确的是( ). A .粒子进入磁场时的速率v =2eUmB .粒子在磁场中运动的时间t =2πmeBC .粒子在磁场中运动的轨道半径r =1B2mUeD .若容器A 中的粒子有初速度,则粒子仍将打在照相底片上的同一位置 解析 在加速电场中由动能定理得eU =12mv 2,所以粒子进入磁场时的速度v =2eUm,A 正确;由evB =m v 2r 得粒子的半径r =mv eB =1B 2mUe,C 正确;粒子在磁场中运动了半个周期t =T 2=πmeB,B 错误;若容器A 中的粒子有初速度,则粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径发生变化,不能打在底片上的同一位置,D 错误. 答案 AC 【知识存盘】 1.质谱仪图8-2-2(1)构造:如图8-2-2所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成.(2)原理:粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式qU =12mv 2.粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB=mv 2r. 由两式可得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷. r =1B__m =qr 2B 22U ,q m =2U B 2r2.图8-2-32.回旋加速器(1)构造:如图8-2-3所示,D 1、D 2是半圆金属盒,D 形盒的缝隙处接交流电源.D 形盒处于匀强磁场中.(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由qvB =mv 2R ,得E km =q 2B 2R 22m,可见粒子获得的最大动能由磁感应强度和D 形盒半径决定,与加速电压无关.记一记1.运动电荷在磁场中不一定受洛伦兹力作用. 2.左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷. 3.洛伦兹力一定不做功.4.当v ⊥B 时粒子做匀速圆周运动.5.回旋加速器⎩⎪⎨⎪⎧原理:电场中加速、磁场中偏转T 电=T 磁=2πm qB qU =12mv 22-12mv21特点:可在同一电场中多次被加速而不受电压限制对应学生用书P151考点一 洛伦兹力的特点及应用 【典例1】 (单选)如图8-2-4所示,图8-2-4在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以水平速度v 0抛出,落在地面上的A 点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,则小球的落点( ). A .仍在A 点 B .在A 点左侧 C .在A 点右侧 D .无法确定解析 洛伦兹力虽不做功,但可以改变小球的运动状态(改变速度的方向),小球做曲线运动,在运动中任一位置受力如图所示,小球受到了斜向上的洛伦兹力的作用,小球在竖直方向的加速度a y =mg -qvB cos θm<g ,故小球平抛的时间将增加,落点应在A 点的右侧.答案 C【变式跟踪1】 (多选)如图8-2-5所示,图8-2-5ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB 为倾斜直轨道,BC 为与AB 相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB 上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( ). A .经过最高点时,三个小球的速度相等 B .经过最高点时,甲球的速度最小 C .甲球的释放位置比乙球的高D .运动过程中三个小球的机械能均保持不变解析 设磁感应强度为B ,圆形轨道半径为r ,三个小球质量均为m ,它们恰好通过最高点时的速度分别为v 甲、v 乙和v 丙,则mg +Bvq 甲=mv 2甲r ,mg -Bvq 乙=mv 2乙r ,mg =mv 2丙r,显然,v 甲>v 丙>v 乙,选项A 、B 错误;三个小球在运动过程中,只有重力做功,即它们的机械能守恒,选项D 正确;甲球在最高点处的动能最大,因为势能相等,所以甲球的机械能最大,甲球的释放位置最高,选项C 正确.答案 CD ,借题发挥1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面. (2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)用左手定则判断负电荷在磁场中运动所受的洛伦兹力方向时,要注意判断结果与正电荷恰好相反.(4)洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功,不改变速度的大小,但它可改变运动电荷(或带电体)速度的方向,影响带电体所受其他力的大小,影响带电体的运动时间等. 2.洛伦兹力与安培力的联系及区别(1)安培力是洛伦兹力的宏观表现,二者是相同性质的力,都是磁场力. (2)安培力可以做功,而洛伦兹力对运动电荷不做功.考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动 【典例2】 (单选)(2012·安徽卷,19)图8-2-6如图8-2-6所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场,经过Δt 时间从C 点射出磁场,OC 与OB 成60°角.现将带电粒子的速度变为v3,仍从A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为( ).A.12Δt B .2Δt C.13Δt D .3Δt解析 设带电粒子以速度v 进入磁场做圆周运动,圆心为O 1,半径为r 1,则根据qvB =mv 2r ,得r 1=mv qB ,根据几何关系得R r 1=tan φ12,且φ1=60°.当带电粒子以13v 的速度进入时,轨道半径r 2=m ·13vqB =mv 3qB =13r 1,圆心在O 2,则R r 2=tan φ22,即tan φ22=R r 2=3Rr 1=3tan φ12= 3.故φ22=60°,φ2=120°;带电粒子在磁场中运动的时间t =φ360°T ,所以Δt 2Δt 1=φ2φ1=21,即Δt 2=2Δt 1=2Δt ,故选项B 正确,选项A 、C 、D 错误. 答案 B【变式跟踪2】 如图8-2-7(a)所示,图8-2-7在以直角坐标系xOy 的坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B 、方向垂直xOy 所在平面向里的匀强磁场.一带电粒子由磁场边界与x 轴的交点A 处,以速度v 0沿x 轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y 轴正半轴的交点C 处,沿y 轴正方向射出磁场,不计带电粒子所受重力. (1)①粒子带何种电荷;②求粒子的比荷qm.(2)若磁场的方向和所在空间的范围不变,而磁感应强度的大小变为B ′,该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场,粒子射出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了θ角,如图(b)所示,求磁感应强度B ′的大小. 解析 (1)①粒子带负电;②由几何关系可知,粒子的运动轨迹如图甲所示,其半径R =r ,粒子所受的洛伦兹力等于它做匀速圆周运动时所受的向心力即qv 0B =m v 20R ,则q m =v 0Br.(2)粒子的运动轨迹如图乙所示,设其半径为R ′,粒子所受的洛伦兹力提供它做匀速圆周运动的向心力,即qv 0B ′=mv 20R ′,又因为tan θ2=r R ′,解得B ′=B tan θ2.答案 (1)①负电 ②v 0Br (2)B tan θ2,以题说法1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的分析方法2.带电粒子在有界磁场中的常用几何关系(1)四个点:分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点. (2)三个角:速度偏转角、圆心角、弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的2倍.考点三 有界磁场中的临界问题 【典例3】 如图8-2-8所示,图8-2-8在0≤x ≤a 、0≤y ≤a2范围内垂直于xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B .坐标原点O 处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xOy 平面内,与y 轴正方向的夹角分布在0°~90°范围内.已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a2到a 之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1)速度的大小.(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦. 教你审题。
2014届高考物理一轮 阶段知能检测4
阶段知能检测(四)一、单项选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得5分,选错或不答的得0分.)1.(2013·肇庆模拟)如图1所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A 、B 、C 三点,这三点所在处半径r A >r B =r C ,则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是( )图1A .a A =aB =aC B .a C >a A >a B C .a C <a A <a BD .a C =a B >a A【解析】 皮带传动且不打滑,A 点和B 点线速度大小相等,由a =v 2r 有a ∝1r ,所以a A <a B ;A 点与C 点共轴转动,角速度相同,由a =ω2r 知a ∝r ,所以有a A >a C ,故a C <a A <aB ,可见选项C 正确.【答案】 C2.(2012·营口模拟)m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮,如图2所示,已知皮带轮半径为r ,传送带与皮带轮间不会打滑.当m 可被水平抛出时,A 轮每秒的转数至少是( )图2A.12πg rB. g rC.grD.12πgr【解析】 A 轮每秒的转数的最小值对应物体m 在A 轮正上方时,对传送带的压力恰好为零,有:mg =m ω2r ,又ω=2πn ,可得n =12πgr,故A 正确. 【答案】 A图33.如图3所示,两段长均为L 的轻质线共同系住一个质量为m 的小球,另一端分别固定在等高的A 、B 两点,A 、B 两点间距也为L ,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时速率为v ,两段线中张力恰好均为零,若小球到达最高点时速度为2v ,则此时每段线中张力大小为( )A.3mg B .23mg C .3mg D .4mg【解析】 当小球到达最高点时速率为v ,有mg =m v 2r,当小球到达最高点时速率为2v ,应有F +mg =m 2v 2r=4mg ,所以F =3mg ,此时最高点各力如图所示,所以F T =3mg ,A正确.【答案】 A图44.(2013·广元模拟)一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R ,甲、乙物体质量分别为M 和m (M >m ),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L (L <R )的轻绳连在一起.如图4所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)( )A. μM -m gM +m LB. μgLC.μM +m gMLD.μM +m gmL【解析】 经分析可知,绳的最大拉力F =μMg ,对m ,F +μmg =m ω2L , 所以μ(M +m )g =m ω2L解得ω= μM +m gmL.【答案】 D5.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( )A .卫星动能增大,引力势能减小B .卫星动能增大,引力势能增大C .卫星动能减小,引力势能减小D .卫星动能减小,引力势能增大【解析】 卫星每次变轨完成后到达轨道半径较大的轨道,由万有引力提供向心力,即GMm r 2=mv 2r ,卫星的动能E k =12mv 2=12·GMmr,因此卫星动能减少;变轨时需要卫星上的发动机点火加速,使其机械能增加,因而引力势能增大,只有D 正确.【答案】 D二、双项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分.全部选对的得6分,只选1个且正确的得3分,有选错或不答的得0分.)6.(2013·阳江模拟)在广州亚运会上一位运动员进行射击比赛时,子弹水平射出后击中目标.当子弹在飞行过程中速度平行于抛出点与目标的连线时,大小为v ,不考虑空气阻力,已知连线与水平面的夹角为θ,则子弹( )A .初速度v 0=v cos θB .飞行时间t =2v tan θgC .飞行的水平距离x =v 2sin2 θgD .飞行的竖直距离y=2v 2tan 2θg【解析】 如图所示,初速度v 0=v cos θ,A 正确;tan θ=12gt 2v 0t ,则t =2v sin θg,所以B 错误;飞行的水平距离x =v 0t =v 2sin 2 θg ,C 正确;飞行的竖直距离y =2v 2sin 2θg,D 错误.【答案】 AC7.(2012·济南模拟)质量为m 的人造地球卫星在圆轨道上运动,卫星到地面的距离等于地球的半径R .已知地球表面上的重力加速度的大小为g .则( )A .卫星环绕速度的大小为2gRB .卫星运动的周期为2π2RgC .卫星运动的加速度大小为14gD .以地面为参考平面,卫星的重力势能小于mgR【解析】 设地球的质量为M ,根据题意有:g =GM R2,根据万有引力定律和牛顿第二定律有:G Mm r 2=m v 2r ,其中r =2R ,联立解得卫星环绕速度的大小为12gR .卫星运动的周期为T =2πrv =4π2Rg.卫星运动的加速度大小为a =GMm mr 2=14g .由于从地球表面到卫星所在的轨道,卫星的重力是不断减小的,其平均值小于mg ,所以,以地面为参考平面,卫星的重力势能小于mgR ,故C 、D 正确.【答案】 CD8.如图5所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端P 处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,下列选项中的图象是描述物体沿x 方向和y 方向运动的速度—时间图象,其中正确的是( )图5【解析】 O ~t P 段,水平方向:v x =v 0恒定不变;竖直方向:v y =gt ;t P ~t Q 段,水平方向:v x =v 0+a 水平t ,竖直方向:v y =v P +a 竖直t (a 竖直<g ),因此选项A 、D 错误,B 、C 正确.【答案】 BC9.2007年美国宇航员评出了太阳系外10颗最神奇的行星,包括天文学家1990年发现的第一颗太阳系外行星,以及最新发现的可能适合居住的行星.在这10颗最神奇的行星中排名第三的是一颗不断缩小的行星,命名为HD209458b ,它的一年只有3.5个地球日.这颗行星以极近的距离绕恒星运转,因此它的大气层不断被恒星风吹走.据科学家估计,这颗行星每秒就丢失至少10 000吨物质,最终这颗缩小行星将只剩下一个死核.假设该行星是以其球心为中心均匀减小的,且其绕恒星做匀速圆周运动.则下列说法正确的是( )A .该行星绕恒星运行周期会不断增大B .该行星绕恒星运行的速度大小会不断减小C .该行星绕恒星运行周期不变D .该行星绕恒星运行的线速度大小不变【解析】 由于该行星是以其球心为中心均匀减小的,所以其运行的半径不变,由于该行星的质量改变,而恒星的质量不变化,由GMm R 2=mv 2R 和GMm R 2=4π2mRT2可知,周期和线速度大小均不改变.【答案】 CD10.美国太空总署(NASA)为探测月球是否存在水分,于2009年10月9日利用一支火箭和一颗卫星连续撞击月球.据天文学家测量,月球的半径约为 1 800 km ,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6,月球表面在阳光照射下的温度可达127℃,而此时水蒸气分子的平均速率达2 km/s ,下列说法正确的是( )A .卫星撞月前应先在原绕月轨道上减速B .卫星撞月前应先在原绕月轨道上加速C .由于月球的第一宇宙速度大于2 km/s ,所以月球表面可能有水D .由于月球的第一宇宙速度小于2 km/s ,所以月球表面在阳光照射下不可能有水 【解析】 卫星撞月属于近心运动,故应在原绕月轨道上减速,选项A 正确;月球的第一宇宙速度为v 月=GM 月R 月,GM 月=g 月R 2月,g 月=16g 地,联立得v 月=1.7 km/s ,而127℃时水蒸气分子的平均速率大于月球第一宇宙速度,故选项D 正确.【答案】 AD三、计算题(本题共3小题,共45分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)(2013·云浮模拟)两个质量均为m 的物体,由轻质硬杆相连,形如一个“哑铃”,围绕一个质量为M 的天体旋转,如图6所示.两物体和天体中心在一条直线上,两物体分别以r 1和r 2为半径绕M 做圆周运动,两物体成了M 的卫星,求此卫星的运动周期和轻质硬杆分别对A 、B 的弹力.图6【解析】设轻质硬杆对A的弹力大小为F,方向向上,则轻质硬杆对B的弹力大小也为F,方向向下,对A、B分别根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:G Mmr21-F-Gm2r2-r12=mr14π2T2①G Mmr22+F+Gm2r2-r12=mr24π2T2②由①②式得:T=2πr1r2r1+r2 GM r21+r22F=GMmr32-r31r21r22r1+r2-Gm21r2-r12.【答案】2πr1r2r1+r2 GM r21+r22GMm r32-r31r21r22r1+r2-Gm21r2-r12图712.(18分)如图7所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g).(1)求小物块下落过程中的加速度大小;(2)求小球从管口抛出时的速度大小;(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于22L.【解析】(1)设细线中的张力为T,根据牛顿第二定律得Mg-T=Ma T-mg sin 30°=ma且M=km解得a=2k-12k+1g.(2)设M落地时的速度大小为v,m射出管口时速度大小为v0,M落地后m的加速度为a0根据牛顿第二定律得-mg sin 30°=ma0做匀变速直线运动,v2=2aL sin 30°,v20-v2=2a0L(1-sin 30°)解得v 0=k -22k +1gL (k >2).(3)小球做平抛运动,则x =v 0tL sin 30°=12gt 2解得x =L k -22k +1由k -22k +1<12得x =Lk -22k +1<22L .【答案】 (1)2k -12k +1g (2) k -22k +1gL (k >2)(3)见解析图813.(15分)如图8所示,竖直平面内的34圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R ,A 点与圆心O 等高,AD 为水平面,B 点在O 的正下方,小球自A 点正上方由静止释放,自由下落至A 点时进入管道,当小球到达B 点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,求:(1)释放点距A 点的竖直高度; (2)落点C 与A 的水平距离.【解析】 (1)设小球到达B 点的速度为v 1,因为到达B 点时管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,所以有9mg -mg =m v 21R又由机械能守恒定律,得mg (h +R )=12mv 21,由此可解得h =3R .(2)设小球到达最高点的速度为v 2,落点C 与A 的水平距离为x ,由机械能守恒定律得 12mv 21=12mv 22+2mgR , 由平抛运动的规律得R =12gt 2,R +x =v 2t ,由此可解得x=(22-1)R. 【答案】(1)3R(2)(22-1)R。
2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(浙江卷带解析)
绝密★启用前 2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(浙江卷带解析) 试卷副标题 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1.下列说法正确的是( ) 机械波的振幅与波源无关 机械波的传播速度由介质本身的性质决定 物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反 动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关 2.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1。
在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I 2。
则( ) A. 用户端的电压为I 1U 1/I 2 B. 输电线上的电压降为U C. 理想变压器的输入功率为I 12r D. 输电线路上损失的电功率为I 1U 3.长期以来“卡戎星(Charon )”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r 1=19600km ,公转周期T 1=6.39天。
2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r 2=48000km ,则它的公转周期T 2最接近于( ) A.15天 B.25天 C.35天 D.45天 4.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪较大,游船上下浮动。
可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20 cm ,周期为3.0 s 。
当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。
地面与甲板的高度差不超过10 cm 时,游客能舒服地登船。
在一个周期内,游客能舒服登船的时间是( ) A. 0.5 s B. 0.75 s C. 1.0 s D. 1.5 s 5.关于下列光学现象,说法正确的是( )B.光从空气向射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽 6.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。
2014上海徐汇区高考物理一模试题(附答案)_2014011710746858_969
v2013-2014学年第一学期徐汇区高三年级物理学科学 习 能 力 诊 断 卷(考试时间120分钟,满分150分) 2014.11.答第Ⅰ卷前,考生务必在答题卷上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、考号,并用2B 铅笔在答题卷上正确涂写考号。
2.第Ⅰ卷(1—20题) 由机器阅卷。
考生应将在答题卷上的代表正确答案的小方格用2B 铅笔涂黑。
注意试题题号和答题卷题号一一对应,不能错位。
答案需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。
第 Ⅰ 卷(68分)一.单项选择题(共24分,每小题3分。
每小题只有一个正确选项)1.物理学中,运动合成、力的分解、平均速度这三者所体现的共同的科学思维方法是( ) (A )比值定义(B )控制变量(C )等效替代(D )理想模型2.下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是( ) (A )牛顿第一定律 (B )机械能守恒定律 (C )欧姆定律(D )玻意耳定律3.下列关系式中正确的是( ) (A )室外气温:-2℃<-5℃(B )重力对某物体做功:-2J <-12J (C )物体的重力势能:-2 J <-12J(D )电场中某点的电势:-2V <-5V4.一质点做简谐运动,其振动图线如图所示。
由图可知,在t =4s 时,质点的( )(A )速度为正的最大值,加速度为零 (B )速度为负的最大值,加速度为零 (C )速度为零,加速度为正的最大值 (D )速度为零,加速度为负的最大值5.如图,光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道。
一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,下列物理量中数值将减小的是( ) (A )周期 (B )线速度(C )角速度(D )向心加速度6.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直到不再靠近,在此过程中( )(A )分子力大小先增大,后一直减小 (B )分子力始终做正功 (C )分子动能先减小,后增大(D )分子势能先减小,后增大7.物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ,A 中F 垂直于斜面向上,B 中F 垂直于斜面向下,C 中F 竖直向上,D 中F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )(A ) (B ) (C ) (D )FFFFx O1 23 4t /s8.在水平放置的光滑绝缘杆ab 上,挂有两个金属环M 和N ,两环套在一个通电密绕长螺线管的中部。
2014届高考物理一轮 阶段知能检测2
阶段知能检测(二)一、单项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分.)图11.(2013·广州模拟)如图1所示,质量均为m 的物体A 、B 通过一劲度系数为k 的弹簧相连,开始时B 放在地面上,A 、B 均处于静止状态,现通过细绳将A 向上拉起,当B 刚要离开地面时,A 上升距离为L ,假设弹簧一直在弹性限度内,则( )A .L =2mgkB .L <2mg kC .L =mg kD .L >mg k【解析】 拉A 之前,A 静止时,mg =kx 1,弹簧的压缩量为x 1,当B 刚要离开地面时,弹簧的伸长量为x 2,mg =kx 2,所以A 上升的距离为L =x 1+x 2=2mgk,故A 正确.【答案】 A图22.(2012·清华附中模拟)如图2所示,质量为m 的光滑楔形物块,在水平推力F 作用下,静止在倾角为θ的固定斜面上.则楔形物块受到的斜面支持力大小为( )A .F sin θB .mg cos θ C.Ftan θD.mgcos θ【解析】 对物体受力分析如图所示,因物块平衡,其合力为零,则有F N =mgcos θ=Fsin θ,故D 正确,A 、B 、C 均错误.3.(2013·长春模拟)如图3甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,F-t图象如图乙所示,两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则下列说法正确的是( )甲乙图3A.两物体在4 s时改变运动方向B.在1 s~3 s时间内两物体间摩擦力为零C.6 s时两物体的速度为零D.B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同【解析】两物体在0~1 s内,做加速度增大的变加速运动,在1 s~3 s内,做匀加速运动,在3 s~4 s内,做加速度增大的变加速运动,在4 s~6 s内,做加速度减小的变加速运动,故两物体一直向一个方向运动,A、C错误,D正确,1 s~3 s时间内两物体做匀加速运动,对B进行受力分析可知两物体间的摩擦力不为零,B错误.【答案】 D图44.如图4所示,在水平地面上有一倾角为θ的斜面体B处于静止状态,其斜面上放有与之保持相对静止的物体A.现对斜面体B施加向左的水平推力,使物体A和斜面体B一起向左做加速运动,加速度从零开始逐渐增加,直到A和B开始发生相对运动,关于这个运动过程中A所受斜面的支持力F N以及摩擦力f的大小变化情况,下列说法中正确的是( ) A.F N增大,f持续增大B.F N不变,f不变C.F N减小,f先增大后减小D.F N增大,f先减小后增大【解析】当物体A与斜面体B相对静止且以较小的加速度向左做加速运动时,斜面体B对物体A的摩擦力沿斜面向上,当加速度达到a=tan θ时,斜面体B对物体A的摩擦力为零,加速度再增大时,斜面体B对物体A的摩擦力沿斜面向下,故f先减小后增大,由平衡知识列方程求解可知F N增大,所以D正确.二、双项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分.全部选对的得6分,只选1个且正确的得3分,有选错或不答的得0分.)5.(2013·大同模拟)光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定,杆上套有一带正电小球.为使小球静止在杆上,可加一匀强电场.问图5中给出的四个方向中,沿哪些方向加电场,有可能使小球在杆上保持静止( )图5A.垂直于杆斜向上B.垂直于杆斜向下C.竖直向上D.水平向右【解析】要使小球在杆上静止,沿杆方向电场力向上的分力和重力沿杆方向的分力应等大反向,由图可知,C、D可以使小球保持静止,A、B中电场力与杆垂直不可能使球静止,故C、D正确.【答案】CD图66.滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图6所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则( )A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等【解析】小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则F N=mg cos θ,f=mg sinθ,所以A、B错误;小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,故C、D正确.【答案】CD7.(2012·临沂市月考)如图7所示,一个处于伸长状态的弹簧,上端固定,在倾角为θ的粗糙斜面上弹簧拉引着质量为m的物块保持静止.若将斜面倾角θ逐渐变大的过程中物块始终保持静止.则关于物块受到各力的变化情况,下列说法正确的是( )图7A.受斜面的弹力变大B.受斜面的摩擦力变大C.受弹簧的弹力不变D.受到的重力的下滑分力变大【解析】由于物体始终静止,因此弹簧的弹力不变,C正确.由F N=mg cos θ和F=mg sin θ可知,A错、D对.物体所受到的摩擦力为静摩擦力,其方向未知,因此无法判断摩擦力大小的变化情况,B错误.【答案】CD图88.(2012·梅州模拟)如图8所示,物体B靠在水平天花板上,在竖直向上的力F作用下,A、B保持静止,A与B间的动摩擦因数为μ1,B与天花板间的动摩擦因数为μ2,则关于μ1、μ2的值下列判断可能正确的是( )A.μ1=0,μ2≠0B.μ1≠0,μ2=0C.μ1=0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0【解析】以A、B整体为研究对象,可知天花板与B间无摩擦,所以不能判断天花板和B物体之间是否光滑;以A为研究对象,A受力情况如图所示,由平衡条件可判断A一定受到B对它的摩擦力作用,所以A、B之间一定不光滑.【答案】BD图99.一物块放在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F 作用下,斜面和物块始终处于静止状态,当F 的大小按如图9所示规律变化时,物块与斜面间的摩擦力大小随时间的变化规律可能是下图中的( )【解析】 物体所受静摩擦力的方向应该有两种情况:开始时静摩擦力f =0,在F 减小的过程中,有f +F =mg sin θ,随着F 减小,f 增大,直到f =mg sin θ后保持不变;开始时静摩擦力f 方向沿斜面向下,有f +mg sin θ=F ,随着F 减小,f 减小,当f =0时,f 的方向发生突变,即沿斜面向上并增大,直到f =mg sin θ后保持不变.【答案】 BD三、实验题(本题共2小题,共18分.)图1010.(8分)为了探究弹簧弹力F 和弹簧伸长量x 的关系,某同学选了A 、B 两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图10所示的图象,从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图线上端成为曲线的原因是__________.弹簧B 的劲度系数为________.若要制作一个精确度较高的弹簧测力计,应选弹簧________(选取“A ”或“B ”).【解析】 在弹性限度内弹簧的弹力和伸长量成正比,图象后半部分不成正比,说明超过了弹簧的弹性限度;由图象可知,弹簧B 的劲度系数k =Fx=100 N/m ;精确度高,说明受较小的力就能读出对应的形变量,因此选A .【答案】 超过了弹簧的弹性限度 100 N/m A11.(10分)某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.图11方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块.如图11(a)所示.方案B:弹簧固定,用手拉动木板,如图11(b)所示.除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200 g的配重若干个.(g=10 m/s2)(1)上述两种方案中,你认为更合理的是方案________,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________;(2)该实验中应测量的物理量是___________________________________;(3)该同学在木块上加放配重,改变木块对木板的正压力,记录了5组实验数据,如表所示,则可测出木板与木块间的动摩擦因数________.【解析】B中,手拉木板不论做何运动,木块均静止不动,根据物体的平衡条件得f=F=μF N.(2)求动摩擦因数,由μ=fF N可知要测f和F N,即需测量滑动摩擦力和木块的质量.(3)建立坐标,如图所示,由图中直线的斜率即为木块与木板的动摩擦因数.μ=ΔfΔF N=0.25.【答案】(1)B A方案难以保证木块匀速运动(2)滑动摩擦力和木块的质量(3)0.25四、计算题(本题共3小题,共36分.要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注意单位.)图1212.(10分)(2013·云浮模拟)如图12所示,光滑斜面倾角为θ=30°,一个重20 N 的物体在斜面上静止不动.轻质弹簧原长为10 cm ,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm ,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力的大小和方向.【解析】 (1)对物体受力分析,则有:mg sin θ=F此时F =kx 1联立以上两式,代入数据,得:k =250 N/m.(2)物体上移,则摩擦力方向沿斜面向上 有:f =mg sin θ+F ′ 此时F ′=kx 2=5 N 代入上式得f =15 N.【答案】 (1)250 N/m (2)15 N 沿斜面向上图1313.(12分)(2012·苏州模拟)如图13所示,一根匀质绳质量为M ,其两端固定在天花板上的A 、B 两点,在绳的中点悬挂一重物,质量为m ,悬挂重物的绳PQ 质量不计.设α、β分别为绳子端点和中点处绳子的切线方向与竖直方向的夹角,试求tan αtan β的大小.【解析】 设悬点A 、B 处对绳的拉力大小为F 1,取绳M 和m 为一整体,由平衡条件得:2F 1cos α=(M +m )g设绳在P 点的张力大小为F 2,对P 点由平衡条件得: 2F 2cos β=mg再以AP 段绳为研究对象,由水平方向合力为零可得:F 1sin α=F 2sin β由以上三式联立可得:tan αtan β=mM +m .【答案】mM +m图1414.(14分)(2013·玉林模拟)如图14所示,轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m =30 kg ,人的质量M =50 kg ,g 取10 m/s 2.试求:(1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆BC 和绳AB 所受力的大小.【解析】 (1)因匀速提起重物,则F T =mg .且绳对人的拉力为mg ,所以地面对人的支持力为:F N =Mg -mg =(50-30)×10 N=200 N ,方向竖直向上.(2)B 点受力如图所示,定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下,大小为2mg ,杆对B 点的弹力F BC 方向沿杆的方向,F AB 为水平绳的拉力,由共点力平衡条件得:F AB =2mg tan 30°=2×30×10×33N =200 3 N F BC =2mg cos 30°=2×30×1032N =400 3 N.由牛顿第三定律知轻杆BC 和绳AB 所受力的大小分别为400 3 N 和200 3 N. 【答案】 (1)200 N (2)400 3 N 200 3 N。
2014年全国统一高考物理试卷(新课标ⅰ)(附参考答案+详细解析Word打印版)
2014年全国普通高等学校招生统一考试物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,在每题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.(6分)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化15.(6分)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半16.(6分)如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出),一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力,铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A.2 B.C.1 D.17.(6分)如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定时细线偏离竖直方向到某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定降低B.一定升高C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定18.(6分)如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是()A.B.C .D .19.(6分)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学家称为“行星冲日”,据报道,2014年各行星冲日时间分别为:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是()A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短20.(6分)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距离为L,b与转轴的距离为2L.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()A.a、b所受的摩擦力始终相等B.b一定比a先开始滑动C.ω=是b开始滑动的临界角速度D.当ω=时,a所受摩擦力的大小为kmg21.(6分)如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=30°,M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示,已知φM=φN、φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则()A.点电荷Q一定在MP的连线上B.连接PF的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功D.φP>φM三、非选择题:包括必考题和选考题两部分(一)必考题(共129分)22.(6分)某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量m的对应关系图,如图乙所示,实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成(填“线性”或“非线性”)关系;(2)由图乙可知,a﹣m图线不经过原点,可能的原因是;(3)若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是,钩码的质量应满足的条件是.23.(9分)利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表(量程为200mA,内阻为R A=6.0Ω),开关S.实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;③以为纵坐标,R为横坐标,作出﹣R图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b回答下列问题:(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则和R的关系式为;(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:①,②./A﹣1(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=A﹣1Ω﹣1,截距b=A﹣1;(4)根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=Ω.24.(12分)公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。
2014年北京市高考物理试卷(含解析版)
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
7.(3 分)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认
识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向
A.1、2 两点的场强相等
B.1、3 两点的场强相等
C.1、2 两点的电势相等
Tb.则一定有( )
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A.如果斜面光滑,小球将上升到与 O 点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
8.(3 分)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工
掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是( )
3.(3 分)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
是( )
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
三.计算题 10.(16 分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块 A 和 B 分
别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将 A 无初速释放,A 与 B 碰撞后结合为一个整体,并 沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径 R=0.2m;A 和 B 的质量相等;A 和 B 整体与桌面之间的 动摩擦因数μ=0.2.重力加速度 g 取 10m/s2.求: (1)碰撞前瞬间 A 的速率 v; (2)碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v′; (3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 l.
2014年全国统一高考物理试卷(新课标ii)答案与解析
2014年全国统一高考物理试卷(新课标ii)答案与解析2014年全国统一高考物理试卷(新课标II)参考答案与试题解析二、选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)(2015?延安模拟)甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶,在t=0到t=t1的时间内,它们的v﹣t图象如图所示.在这段时间内()、由于乙车做变减速运动,平均速度不等于2.(6分)(2015?陕西校级模拟)取水平地面为重力势能零点,一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()B据题有:=.3.(6分)(2015?金山区一模)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做=;;×;4.(6分)(2015?安庆校级四模)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内:套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为()mg=m,,;)5.(6分)(2015?陕西校级模拟)假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球.=G,G mg=m而密度公式,故7.(6分)(2014秋?慈溪市校级期末)如图所示为某磁谱仪部分构件的示意图,图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹,宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是()根据带电粒子的半径公式:,、根据带电粒子的半径公式:8.(6分)(2015?陕西校级模拟)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为U ab和U cd,则()三、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答,第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题(共129分)9.(6分)(2015?石景山区一模)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别极为R x1和R x2,则R x1(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1大于(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2小于(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.本题的关键是明确电流表内外接法的选择方法:当满足,所以电流表应用内接法,即更接根据串并联规律可知,采用内接法时真实值应为:=采用外接法时,真实值应为:故答案为:,大于,小于.时测量值小于真实值;当满足10.(9分)(2015?延安模拟)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处:通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由①81.7②0.0122.(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k﹣n图象.(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点,若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=(在~之间都可以)N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k=(在~之间都可以)N/m.==0.0122=k=k=(在~(在~11.(15分)(2014春?秦安县校级期末)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯?鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v﹣t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)s=12.(2015?延安模拟)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下,在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触,设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略,重力加速度大小为g.求:(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;(2)外力的功率.E=E=﹣=f=μP=f=×=R=μr+,大小:)外力的功率为r+E=四、选考题:选修3-3(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)14.(2014秋?拉孜县校级月考)如图,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的,活塞b在气缸的正中央.(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的时,求氧气的压强.的容积为V VV吕萨克定律得:=,的距离是气缸高度的时,V V(ⅱ)氧气的压强为P选修3-4(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)15.(2015?延安模拟)图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m 处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象,下列说法正确的是()t=0.15s=v=m/s=40m/st=0.15s=y=Asin t=0.1sin个周期内振动的路程才是16.(2015?延安模拟)一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率.和几何知识得:sinC==r=r=r+n=..选修3-5(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)17.(2015?陕西校级模拟)在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要18.(2014春?海伦市校级期末)利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为△t B=3.500ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.若实验允许的相对误差绝对值(||×100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.t===2m/s =0.97m/s ≈|100%=|。
山东省2014届高三高考仿真模拟冲刺考试(六)理综物理 Word版含答案.pdf
物理试题 二、选择题(本题包括7小题,共42分。
每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 14.一批伟大的科学家在电磁理论的建立过程中做出了卓越的贡献。
关于其中一些科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( ) A.安培发现了电流的磁效应B.奥斯特提出了分子电流假说 C.法拉第发现了电磁感应现象D.库仑发现了点电荷间相互作用的规律 15.如图,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。
质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( ) A.两滑块组成系统的机械能守恒 B.重力对M做的功等于M动能的增加 C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加 D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 16.如图所示,空间中的M、N处存在两个被固定的、等量同种正点电荷,在它们的连线上有A、B、C三点,已知MA=CN=NB,MAφC,故C选项正确;由对称性可知,A、B为等势点,故D选项错误. 17、AC 18、BC【解析】由题意知,中轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径(42400 km),所以,其线速度大于同步卫星的线速度,选项B正确;中轨道卫星的周期T1=6 h,其经过地面某点的正上方的一天后,仍在该点,选项C正确;选项D中,中轨道卫星需经过t=(+nT1),T1=6 h,n=0,1,2,3,…,同步卫星需经过t′=(+nT2).T2=24 h,n=0,1,2,3,…二者再次在同一直线上,显然t′≠t,选项D错误. 19、CD 20、B【解析】由图乙可知磁感应强度的大小随时间呈线性变化,即(k是一个常数),又圆环的面积S不变,由可知圆环中产生的感应电动势不变,则回路中的感应电流大小不变,故 ab边受到的安培力不变,排除选项C、D;0-时间内,由楞次定律可判断出流过ab边的电流方向为由b至a,结合左手定则可判断出ab边受到的安培力的方向向左,为负值,排除选项A错误。
2014届高考物理一轮 阶段知能检测4.pdf
阶段知能检测(四) 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得5分,选错或不答的得0分.) 1.(201·肇庆模拟)如图1所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径rA>rB=rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是( ) 图1 A.aA=aB=aC B.aC>aA>aB C.aCaA 【解析】 皮带传动且不打滑,A点和B点线速度大小相等,由a=有a,所以aAaC,故aCm),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为L(L2). (3)小球做平抛运动,则x=v0t Lsin 30°=gt2 解得x=L 由< 得x=L 2) (3)见解析 图8 13.(15分)如图8所示,竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R,A点与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,求: (1)释放点距A点的竖直高度; (2)落点C与A的水平距离. 【解析】 (1)设小球到达B点的速度为v1,因为到达B点时管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍,所以有9mg-mg=m 又由机械能守恒定律,得 mg(h+R)=mv, 由此可解得h=3R. (2)设小球到达最高点的速度为v2,落点C与A的水平距离为x,由机械能守恒定律得 mv=mv+2mgR, 由平抛运动的规律得R=gt2,R+x=v2t, 由此可解得x=(2-1)R. 【答案】 (1)3R (2)(2-1)R。
2014年普通高等学校招生全国统一考试理综物理试题(新课标Ⅰ,含答案)2014年普通高等学校招生全国
2014年高考物理试卷及解析14.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B. 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流的变化。
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化【答案】D15题.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力,铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A. 2 B. C. 1 D.【答案】D17.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】A如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是【答案】C19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。
2014年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题精编(一)物理试题Word版含详解
高考模拟试题精编(一)【说明】 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分.1.在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A .安培首先提出了磁场对运动电荷的作用力公式B .法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转发现了电流的磁效应C .楞次发现了电磁感应现象,并研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律D .法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律 2.如图所示,两个等量异种点电荷对称地放在一无限大平面的两侧(两点电荷未画出),O 点是两点电荷连线与平面的交点,也是连线的中点.在平面内以O 点为圆心画两个同心圆,两圆上分别有a 、b 、c 、d 四个点,则以下说法错误的是( ) A .a 、c 两点电场强度大小相等 B .c 、d 两点电场强度一定相等C.a、b两点电势一定相等D.a、d两点电势一定相等3.a、b两车在同一直线上做匀加速直线运动,v-t图象如图所示,在15 s末两车在途中相遇,由图象可知()A.a车的速度变化比b车慢B.出发前a车在b车之前75 m处C.出发前b车在a车之前150 m处D.相遇前a、b两车的最远距离为150 m4.2012年6月,“神九”飞天,“蛟龙”探海,实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”这个充满浪漫主义气概的梦想.处于340 km高空的“神九”和处于7 000 m深海的“蛟龙”的向心加速度分别为a1和a2,转动的角速度分别为ω1和ω2,下列说法中正确的是()A.因为“神九”离地心的距离较大,根据ω=vr得:ω1<ω2B.根据ω=2πT可知,ω与圆周运动的半径r无关,所以ω1=ω2C.因为“神九”离地心的距离较大,根据a=GMr2得:a1<a2D.因为“神九”离地心距离较大且角速度也较“蛟龙”大,根据a=ω2r得:a1>a25.甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′.下列说法中正确的是()A.甲做的可能是直线运动,乙做的可能是圆周运动B.甲和乙可能都做圆周运动C.甲和乙受到的合力都可能是恒力D.甲受到的合力可能是恒力,乙受到的合力不可能是恒力6.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力7.导体A、B、C的伏安特性曲线分别是图线1、2、3,其中导体C为一非线性电阻.当它们串联后接在电压恒为6 V的直流电源两端时,它们的电阻分别为R1、R2、R3,则下列说法正确的是()A.此时流过三导体的电流均为1 AB.R1∶R2∶R3=1∶3∶2C.若将三导体串联后接在3 V的直流电源上,则三导体的阻值之比不变D.若将三导体并联后接在3 V的直流电源上,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3=3∶2∶18.自耦变压器的输入端接在内阻为r的交流电源上,输出端接阻值为R的负载.如果要求负载R上消耗的电功率最大,变压器原、副线圈的匝数比应为(变压器为理想变压器,输入端的电动势恒定)()A .小于rR B .等于r R C .等于Rr D .大于R r9.如图所示,两个质量均为m 的完全相同的小球A 和B 用轻杆连接,由静止从曲面上释放至滑到水平面的过程中,不计一切摩擦,则杆对A 球做的功为( ) A.12mgh B .-12mgh C .mgh D .-mgh 10.如图所示,质量为M 的足够长金属导轨abcd 放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r ,质量为m 的导体棒PQ 放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc 构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc 段电阻为R ,长为L ,其他部分电阻不计.以ef 为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B .在t =0时,一水平向左的拉力F 垂直作用在导轨的bc 边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a .则( ) A .F 与t 成正比 B .F 与t 2成正比C .当t 达到一定值时,QP 刚好对轨道无压力D .若F =0,PQbc 静止,ef 左侧磁场均匀减小,当ΔBΔt 达到一定值时,QP 刚好对轨道无压力 答题栏第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、非选择题:本题共5小题,共60分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(5分)现用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”.小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来.速度传感器安装在距离L=48.0 cm的长木板的A、B两点.(1)实验主要步骤如下:A.将拉力传感器固定在小车上;B.平衡摩擦力,让小车在没有拉力作用时能做匀速直线运动;C.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与轻质小盘(盘中放置砝码)相连;D.接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v A、v B;E.改变小盘中砝码的数量,重复D的操作.由以上实验可得出加速度的表达式a=________.(2)现已得出理论上的a-F图线,某同学又用描点法根据实验所得数据,在坐标纸上作出了由实验测得的a-F图线.对比实验结果与理论计算得到的两个关系图线,,偏差的主要原因是___________________________.12.(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图.A.电压表V(15 V,10 kΩ)B.电流表G(量程3.0 mA,内阻R g为10 Ω)C.电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.5 Ω)D.滑动变阻器R1(0~20 Ω,10 A)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,1 A)F.定值电阻R3=990 ΩG.开关S和导线若干(1)该同学没有选用电压表是因为________;(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联,实际上是进行了电表的改装,则他改装的电压表对应的量程是________V;(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号);(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据,并根据这些数据绘出了如图所示的图线,根据图线可求出干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),干电池的内阻r=________Ω(保留2位有效数字).13.(13分)如图所示,在光滑水平面上有一长为L1、宽为L2的单匝矩形闭合导体线框abcd,处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中,其ab边与磁场的边界重合.线框由同种粗细均匀的导线制成,它的总电阻为R.现用垂直于线框ab边的水平拉力,将线框以速度v向右沿水平方向匀速拉出磁场(此过程中保持线框平面与磁感线垂直,且ab边与磁场边界平行),线框中产生的焦耳热与导体线框abcd以ab为轴匀速顺时针(cd向上)转动90°过程中线框中产生的焦耳热相同.求线框匀速转动的角速度.14.(14分)如图所示,传送带A、B间距离L=5 m且在同一水平面内,两个轮子半径均为r =0.2 m,半径R=0.4 m的固定竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点,C点是圆轨道的最高点.当传送带静止不动时,质量m=1 kg的小煤块在A点以初速度v0=215 m/s开始运动,刚好能运动到C点.重力加速度g=10 m/s2.求:(1)当传送带的轮子以ω=10 rad/s的角速度匀速转动时,将小煤块无初速地放到传送带上的A点,求小煤块从A点运动到B点的过程中在传送带上划过痕迹的长度.(2)当传送带的轮子匀速转动的角速度在什么范围内时,将小煤块无初速地放到传送带上的A点,小煤块运动到C点时对圆轨道的压力最大,最大压力F C是多大.15.(18分)如图所示,电源电动势为E0(未知),内阻不计,滑动变阻器的滑片P处于R的中点.一质量为m,带电荷量为q的粒子(重力不计)从加速电场AK中的s1点由静止经加速电场加速后,沿s1s2方向从边长为L的正方形场区的中间进入有界均匀场区.当场区内只加竖直向上的匀强电场(电场强度为E)时,带电粒子恰从b点射出场区.(1)求加速电源的电动势E0.(2)若滑动变阻器的滑片位置不变,场区内只加垂直纸面向里大小为B的匀强磁场,带电粒子仍从b点射出,则带电粒子的比荷qm为多大?(3)若使带电粒子进入场区后不改变方向,需在场区内同时加匀强电场和匀强磁场,求所加复合场的电场强度E1与磁感应强度B1之比.附加题:本题共3小题,每小题15分.分别考查3-3、3-4、3-5模块.请考生根据本省考试情况选择相应题目作答,其分值不计入总分.1.[物理——选修3-3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________.A.物体是由大量分子组成的,分子间的引力和斥力同时随分子间距离的增大而减小B.悬浮在水中的花粉颗粒运动不是水分子的运动,而是花粉分子的运动C.物体的机械能可以为零,而内能不可以为零D.第二类永动机违反能量守恒定律E.一定质量的理想气体压强不变,温度升高时吸收的热量一定大于内能的增加量(2)(5分)已知家用煤气的主要成分是一氧化碳,其密度小于空气的密度,且空气在常温下的密度为1.29 kg/m3,如果家庭出现了煤气泄漏,当煤气的质量达到空气总质量的6%时可发生爆炸.若某家庭密闭的厨房中煤气发生泄漏,且泄漏的速度是10 g/min,则煤气可发生爆炸时煤气已经泄漏了________h;若爆炸时厨房的温度迅速上升到1 500℃,则此时厨房内的气体压强为________Pa.(假设厨房的空间体积为30 m 3,大气压强为105 Pa ,厨房温度为27℃,忽略煤气泄漏及爆炸反应对厨房内空气分子数的影响) (3)(5分)如图所示,光滑水平地面上放有一质量为m 的导热气缸,用活塞封闭了一部分气体.活塞质量为m2,截面积为S ,可无摩擦滑动,气缸静止时与缸底距离为L 0.现用水平恒力F 向右推气缸,最后气缸与活塞达到相对静止状态.已知大气压强为p 0.求:①稳定时封闭气体的压强; ②稳定时活塞与气缸底部的距离. 2.[物理——选修3-4](15分)(1)(5分)欧洲大型强子对撞机是现在世界上体积最大、能量最高的加速器,是一种将粒子加速对撞的高能物理设备.该设备能把数以万计的粒子加速到相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.则下列说法中错误的是________.A .如果继续对粒子进行加速,粒子的速度不能达到光速B .如果继续对粒子进行加速,粒子的速度能够达到光速C .如果继续对粒子进行加速,粒子的速度能够超过光速D .粒子高速运动时的质量大于静止时的质量E .粒子高速运动时的质量小于静止时的质量(2)(5分)一简谐横波以2 m/s 的波速沿x 轴正方向传播.已知t =0时的波形如图所示,则该波的周期为________,t =0时刻x =0处的质点运动方向为________,x =0处的质点在最短时间t =________s 时速度值最大.(3)(5分)为了研究光通过折射率n =1.6的球形玻璃的偏折现象,让一细束光线射入玻璃球,玻璃球的半径R=10 mm,球心O到入射光线的垂直距离d=8 mm.(sin 53°=0.8)①在图上画出该束光线射入玻璃球后,第一次从玻璃球中射出的光路图.②求这束光线从射入玻璃球到第一次射出玻璃球,光线偏转的角度.3.[物理——选修3-5](15分)(1)(5分)关于近代物理内容的若干叙述正确的是________.A.自然界中含有少量的14C,14C具有放射性,能够自发地进行β衰变,因此在考古中可利用14C来测定年代B.重核的裂变过程质量增大,轻核的聚变过程有质量亏损C.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定D.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,电势能减小E.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大(2)(5分)核能发电已经成为人类开发和利用新能源的重要途径,某舰艇想依靠所携带的10.9 kg铀丸,利用其放射性衰变释放的能量发电.已知铀丸(23892U)衰变后成为23490Th,则衰变方程为________;若分别用m1、m2、m3表示衰变过程中23892U 核、23490Th核和放出的粒子的质量,则衰变过程中释放出的核能可以表示为________.(3)(5分)如图所示,质量为m1=60 kg的滑块在光滑水平面上以速度v1=0.5 m/s 向右运动,质量为m2=40 kg的滑块(包括小孩)在光滑水平面上以速度v2=3 m/s 向左运动,为了避免两滑块再次相碰,在两滑块靠近的瞬间,m2上的小孩用力将m1推开.求小孩对m1做功的范围.(滑块m2与右边竖直墙壁碰撞时无机械能损失,小孩与滑块不发生相对滑动,光滑水平面无限长)高考模拟试题精编(一)参考答案1.D 洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式,A 错.奥斯特发现了电流的磁效应,B 错.法拉第发现了电磁感应现象,C 错.库仑利用扭秤发现了电荷之间的相互作用规律,D 正确.2.A 因为两个等量异种点电荷对称地放在大平面的两侧,电场线应该垂直平面,且该平面应该是一个等势面,所以C 、D 说法是正确的,根据电场线的分布情况,说法A 错、B 正确,故选A.3.AD 由v -t 图象可知,两车的加速度分别为a a =1510 m/s 2=1.5 m/s 2,a b =3015m/s 2=2 m/s 2,车的加速度是表示车的速度变化快慢的物理量,A 对;相遇时,x a =12×10×15 m =75 m ,x b =12×15×30 m =225 m ,x a +Δx =x b ,所以a 车在b 车前Δx =x b -x a =150 m ,B 、C 错误;由图象可知,两车位移差随时间的增加而增大,且它们在15 s 时相遇,即意味着它们的距离从150 m 一直减小到0,所以D 正确.4.D 根据ω=v r 可知,做圆周运动的角速度不仅与r 有关,还与线速度v 有关,所以A 、B 均错;因为“蛟龙”属于天体自转问题,它转动的角速度与地球同步卫星相同,“神九”与同步卫星相比,根据G Mm r 2=mω2r 得“神九”的角速度较大,即“神九”的角速度大于“蛟龙”随地球自转的角速度,根据a =ω2r 得C 错、D 正确.5.BD 甲、乙两物体速度的方向在改变,不可能做直线运动,则A 错;从速度变化量的方向看,甲的方向一定,乙的发生了变化,甲的合力可能是恒力,也可能是变力,而乙的合力不可能是恒力,则C 错误;B 、D 正确.6.C 物块在斜面上处于静止状态,先对物块进行受力分析,确定其运动趋势,列平衡方程可得F f max .物块受与斜面平行的外力F 作用,而在斜面上静止,此时摩擦力的大小和方向将随F 的变化而变化.设斜面倾角为θ,由平衡条件F 1-mg sin θ-F f max =0,F 2-mg sin θ+F f max =0,解得F f max =F 1-F 22,故选项C 正确.7.AB 由题给的伏安特性曲线可知,当三导体串联接在电压恒为6 V 的直流电源的两端时,作平行U 轴的直线使三导体两端的总电压为6 V ,R 1、R 2、R 3两端的电压分别为1 V 、3 V 、2V ,此直线恰好过I 轴的1 A 处,可知A 、B 正确;同样可判断C 错误;若将三导体并联后接在3 V 的直流电源上,过U 轴3 V 作平行I 轴的竖直线可知,通过三导体的电流分别约为3 A 、1 A 和2.2 A ,可知D 错.8.B 设变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,输入端的电动势为E ,电流分别为I 1、I 2,电压分别为U 1、U 2,则:U 1=E -I 1r ,电阻R 消耗的电功率P =U 2I 2=U 1I 1,即P =(E -I 1r )I 1=-I 21r +EI 1,可见当I 1=E 2r 时,P 有最大值P max =E 24r,此时U 1=E -I 1r =E -E 2r r =E 2,则U 2=n 2n 1U 1=n 2n 1E 2,I 2=U 2R =n 2n 1E 2R ,又因I 1I 2=n 2n 1,联立以上各式得:n 1n 2=r R ,故A 、C 、D 错,B 对.9.B 由初、末状态看出,A 、B 的机械能:E A 初-E B 初=mgh ①,E A 末-E B 末=0②,由①②得:(E A 初-E A 末)+(E B 末-E B 初)=mgh ,即ΔE A 减+ΔE B 增=mgh ③,由A 、B 系统机械能守恒可知ΔE A 减=ΔE B 增④,联立③④得:ΔE A 减=12mgh ,根据功能关系得,杆对A 球做的功为-12mgh ,则A 、C 、D 错,B 对.10.C bc 切割磁感线运动时产生的感应电动势为E =BL v ,感应电流I =E R +r ,由于bc 做初速度为0的匀加速运动,所以v =at ,bc 受到的安培力F A =BIL ,对于金属导轨abcd ,根据牛顿第二定律得:F -F A =Ma ,联立上面各式得:F =Ma+B2L2aR+rt,所以A、B均错;当bc向左运动时,根据楞次定律,QP的电流方向由Q→P,根据左手定则可知,C正确;若F=0,PQbc静止,当ef左侧磁场均匀减小时,QP的电流方向由P→Q,根据左手定则可知,D错.11.解析:(1)小车从A到B做匀加速直线运动,由运动学公式2aL=v2B-v2A,得加速度a=v2B-v2A 2L.(2)实验所得图线为直线,但不过原点,当F有一定数值时,小车加速度仍为零,说明没有完全平衡摩擦力,也可能拉力传感器读数存在误差,即读数偏大.答案:(1)v2B-v2A2L(3分)(2)没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大(2分)12.解析:(1)因为电压表量程远大于干电池的电动势;(2)改装电压表的量程等于电流表G的满偏电流与电流表G所在支路总电阻的乘积,即U V=I g(R3+R g)=3.0×10-3×(990+10)V=3.0 V;(3)为了便于调节,滑动变阻器的阻值不能太大,选择R1比较合适;(4)由于R3支路电阻远大于滑动变阻器R1所在支路电阻,所以干路电流近似等于I2,闭合电路欧姆定律E=U+Ir可变形为:E=I1(R3+R g)+I2r,即I1=ER3+R g-rR3+R gI2,由图象知直线与纵轴的截距为ER3+R g=1.48mA,解得E=1.48 V,直线斜率的绝对值为rR3+R g=(1.48-1.06)×10-30.5,解得r=0.84 Ω.答案:(1)电压表量程太大(2分)(2)3(2分) (3)D(2分)(4)1.48(2分)0.84(2分) 13.解:线框被拉出磁场的过程中:产生的感应电流I=BL2vR(2分)需要的时间t =L 1v (1分)所以产生的焦耳热Q =I 2Rt =B 2L 1L 22v R ①(2分)线框转动90°过程中:产生感应电流的最大值I max =BL 1L 2ωR (2分)有效值I ′=BL 1L 2ω2R (1分) 需要的时间t ′=π2ω(1分)所以产生的焦耳热Q =I ′2Rt ′=πBL 21L 22ω4R ②(2分) 联立①②得:ω=4v πL 1(2分) 14.解:(1)当传送带静止不动时,小煤块刚好能运动到C 点,则在C 点,根据牛顿第二定律得:mg =m v 2C R ①(1分)小煤块从A →C 过程中,由动能定理得:-μmgL -2mgR =12m v 2C -12m v 20 ②(1分)联立①②得μ=0.4(1分)当传送带的轮子以ω=10 rad/s 的角速度匀速转动时,传送带的线速度v =ωr =2 m/s(1分)由v 22μg =0.5 m<L ,得小煤块在传送带上加速的时间t =v μg =0.5 s(1分)小煤块与传送带的相对位移为l =v t -v 2t =0.5 m ,即划过痕迹的长度为0.5 m(2分)(2)当小煤块在传送带上一直加速时,小煤块到达B 点的速度最大,在C 点对圆轨道的压力最大.设小煤块到达B 点的最大速度为v B ,则:μmgL =12m v 2B (1分)解得v B =210 m/s(1分)传送带的线速度v ≥210 m/s ,即传送带的角速度ω≥1010 rad/s 时,小煤块在C 点对圆轨道的压力最大(1分)小煤块从B →C ,由机械能守恒定律得:2mgR =12m v 2B -12m v 2C max ③(1分)小煤块此时在C 点,由牛顿第二定律得:F max +mg =m v 2C max R ④(1分)联立③④得F max =50 N(1分)根据牛顿第三定律得,对圆轨道最大压力F C =F max =50 N(1分)15.解:(1)设带电粒子加速后的速度大小为v 0,则在加速电场中,由动能定理得:Uq =12m v 20 ①(2分)在偏转电场中做类平抛运动:L =v 0t ②(1分)L 2=12Eq m t 2 ③(1分)联立解得:U =EL 2 ④(1分)由闭合电路欧姆定律得:E 0=2U =EL (2分)(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为R ,如图,由几何关系得:R 2=L 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫R -L 22 ⑤(2分) 由向心力为洛伦兹力得:Bq v 0=m v 20R ⑥(2分)联立解得:q m =16E 25B 2L ⑦(2分)(3)带电粒子在复合场中做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡:q v 0B 1=qE 1 ⑧(3分)联立解得:E 1B 1=4E 5B (2分) 附加题1.(1)解析:根据分子动理论,A 对;布朗运动不是分子的运动,B 错;物体的内能是物体的所有分子动能与分子势能的总和,由于分子动能不可能为零,所以物体内能不可以为零,C 对;第二类永动机违反热力学第二定律,不违反能量守恒定律,D 错;由pV T =C 得,气体压强不变温度升高时体积V 变大,气体对外做功,W <0,根据热力学第一定律Q +W =ΔU 得E 正确.答案:ACE(5分)(2)解析:由题意可知煤气可发生爆炸时的质量m =6%ρV =2.322 kg ,则煤气泄漏的时间t =m 10 g/min 232.2 min =3.87 h .把空气近似看做理想气体,则由题意可知在爆炸瞬间可看做是体积不变的过程,则由查理定律可得p 1T 1=p 2T 2,所以爆炸瞬间产生的气体压强为p 2=p 1T 2T 1=6×105Pa. 答案:3.87(2分) 6×105(3分)(3)解:①对整体:F =⎝ ⎛⎭⎪⎫m +m 2a (1分)对活塞:(p -p 0)S =m 2a (1分)联立可得:p =p 0+F 3S (1分)②根据玻意耳定律得:p 0L 0=pL (1分)所以L =p 0p 0+F 3SL 0(1分)2.(1)解析:根据公式u =u ′+v 1+u ′v c 2可知粒子的速度u 不可能等于或大于光速,所以A 正确,B 、C 错误;根据公式m =m 01-⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2可知高速运动的粒子的质量m 大于静止时的质量m 0,故D 正确、E 错误.答案:BCE(5分)(2)解析:由图可知,该波的波长λ=4 m ,所以该波的周期T =λv =2 s ;根据波的传播方向与质点振动方向的关系得t =0时刻x =0处的质点运动方向为y 轴负方向;根据波的传播方向和t =0时刻的波的图象及y =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT t +φ0可得,x =0处的质点的φ0=5π6,x =0处的质点运动到平衡位置时速度值最大,所以最短时间t=16 s.答案:2 s(1分) y轴负方向(2分) 16(2分)(3)解:①如图所示(1分)②由几何关系得sin θ1=d R =0.8(1分)即θ1=53°(1分)由折射定律得sin θ1=n sin θ2解得θ2=30°(1分)则φ=2(θ1-θ2)=46°(1分)3.(1)解析:根据原子核衰变的半衰期规律及其应用可知A 对;重核的裂变过程中有质量亏损,B 错;原子核的比结合能越大越稳定,C 对;核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,电势能减小,线速度增大,动能增大,总能量减小,部分转化为光子的能量,D 对;根据光电效应规律,从金属表面逸出的光电子的最大初动能只与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,E 错.答案:ACD(5分)(2)解析:根据衰变过程中质量数和电荷数守恒可知,放出的粒子应为α粒子,衰变方程为238 92U →234 92Th +42He.由爱因斯坦的质能方程可知,释放出的核能为(m 1-m 2-m 3)c 2.答案:238 92U →234 90Th +42He(2分)(m 1-m 2-m 3)c 2(3分)(3)解:小孩用力将m 1推开的过程中,m 1、m 2组成的系统动量守恒,得: m 2v 2-m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′(1分)其中v 2′=±v 1′是避免两滑块再次相碰的临界条件,即v 2′=m 2v 2-m 1v 1m 2±m 1(1分) 代入数据解得v 11′=0.9 m/s ,v 12′=4.5 m/s(1分)所以小孩对m 1做功的最小值是W min =12m 1(v ′211-v 21)=16.8 J(1分)小孩对m 1做功的最大值是W max =12m 1(v ′212-v 21)=600 J(1分)。
上海市宝山区2014届高三物理一模试卷(含答案)
宝山区2013学年第一学期期末教学质量监控测试高三物理试卷本试卷分第I卷(1—4页)和第II卷(5—8页)两部分。
全卷共8页。
满分150分。
考试时间120分钟。
第I卷(共56分)考生注意:1.答第1卷前,考生务必在试卷和答题卡上用黑色的钢笔或圆珠笔清楚填写姓名、班级、学校和准考证号,并用2B铅笔在答题卡上正确涂写准考证号。
2.第I卷(1—20题)由机器阅卷,答案必须全部涂写在答题卡上。
考生应将代表正确答案的小方格用2B铅笔涂黑。
注意试题题号和答题卡编号一一对应,不能错位。
答案需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。
答案不能涂写在试卷上,涂写在试卷上一律不给分。
一.单项选择题1(共16分,每小题2分。
每小题只有一个正确选项,答案涂在答题卡上)1、下列物理量中,属于矢量的是A.质量 B.温度 C.磁通量 D.电场强度2、下列能源中属于常规能源的是A.太阳能 B.天然气 C.核能 D.潮汐能3、许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是A.卡文迪许测出了万有引力常数B.安培最早发现了电流周围存在着磁场C.奥斯特发现了电流的磁效应,总结出了电磁感应定律D.伽利略通过理想斜面实验,总结出了惯性定律4、物体做竖直上抛运动时,在任意相同时间间隔内,速度的变化量A.大小相同、方向相同B.大小相同、方向不同C.大小不同、方向不同D.大小不同、方向相同5、一定质量的某种气体,其压强为P,热力学温度为T,下列说法中正确的是:A.P增大时,单位体积内气体分子数一定增大B.T减小时,单位体积内气体分子数一定增大C.P/T的比值增大时,单位体积内气体分子数一定增大D.P/T的比值增大时,单位体积内气体分子数可能增大,也可能减小6、在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。
传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是7、如图所示,由基本门电路组成的四个电路,其中能使小灯泡发光的是 8、2013年12月2日,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,将嫦娥三号月球探测器成功送入太空。
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2014届高考物理一轮课时知能训练:阶段知能检测6一、单项选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得5分,选错或不答的得0分.)图11.空气中的负离子对人的健康极为有益.人工产生负氧离子的方法最常用的是电晕放电法.如图1所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高电压,电压达5 000 V 左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5 mm ,且视为匀强电场,电场强度为E ,电场对负氧离子的作用力为F ,则( )A .E =103V/m ,F =1.6×10-16N B .E =106 V/m ,F =1.6×10-16N C .E =103 V/m ,F =1.6×10-13N D .E =106 V/m ,F =1.6×10-13N【解析】 由E =U d 可得E =5 0005×10-3 V/m =106V/m ,F =qE =1.6×10-19×106 N =1.6×10-13N ,故D 正确. 【答案】 D2.(2013·盐城模拟)静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图2所示,A 、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计.开始时开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是( )图2A .断开开关S 后,将A 、B 两极板分开些 B .保持开关S 闭合,将A 、B 两极板分开些C .保持开关S 闭合,将A 、B 两极板靠近些D .保持开关S 闭合,将变阻器滑动触头向右移动【解析】 要使静电计的指针张开角度增大些,必须使静电计金属球和外壳之间的电势差增大,断开开关S 后,将A 、B 两极板分开些,电容器的带电量不变,电容减小,电势差增大,A 正确;保持开关S 闭合,将A 、B 两极板分开或靠近些,静电计金属球和外壳之间的电势差不变,B 、C 错误;保持开关S 闭合,将滑动变阻器滑动触头向右或向左移动,静电计金属球和外壳之间的电势差不变,D 错误.【答案】 A图33.(2013·山东聊城模拟)匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,D 为AB 的中点,如图3所示,已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为16 V 、8 V 和4 V ,一电量为2×10-6C 的正电荷从D 点移到C 点,电场力所做的功为( )A .1.6×10-5J B .2×10-6J C .8×10-6JD .3. 2×10-5J【解析】 由匀强电场特点可知,φD =12 V ,故U DC =φD -φC =8 V ,将正电荷由D 点移到C 点,电场力所做的功为W DC =U DC ·q =8×2×10-6J =1.6×10-5J ,A 正确.【答案】 A图44.(2012·云浮模拟)如图4所示,D 是一只二极管,它的作用是只允许电流从a 流向b ,不允许电流从b 流向a ,平行板电容器AB 内部原有电荷P 处于静止状态,当两极板A 和B 的间距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行),P 的运动情况将是( )A .仍静止不动B .向下运动C .向上运动D .无法判断【解析】 此题利用二极管的单向导电性来判断电容器是Q 不变还是U 不变.若假设U 不变,由E =Ud可判断出E 变小,电场力变小,电荷P 向下运动,但d 变大又导致C 变小,结合U 不变得出Q 变小,即电容器A 板应该放出正电荷,与题目不符,所以假设错误,即Q 不变.可以根据E =U d =Q Cd =4k πQεr S得出E 不变(与d 无关),故P 仍受力平衡,A 选项正确.【答案】 A图55.质量为m 的物块,带电荷量为+Q ,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E =3mg /Q 的匀强电场中,如图5所示,斜面高为H ,释放物块后,物块落地时的速度大小为( )A. 2gHB. 52gHC. 22gHD. 223gH【解析】 将重力和电场力合成如图所示,合力的方向与水平方向成30°.所以物体将沿合力方向做初速度为0的匀加速直线运动,对此过程应用动能定理:mgH +3QEH =12mv 2,解得v =22gH .【答案】 C二、双项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分.全部选对的得6分,只选1个且正确的得3分,有选错或不答的得0分.)图66.(2012·枣庄模拟)某电场的电场线分布如图6所示,下列说法正确的是( ) A .a 点的电势高于b 点的电势 B .c 点的电场强度小于d 点的电场强度C .若将一正试探电荷由a 点移到b 点,电场力做负功D .若将一负试探电荷由c 点移到d 点,电势能增加【解析】 由电场线的疏密程度可知E d >E c ,B 正确;过a 、b 两点作电场的等势线,根据电场方向可以判断,φb >φa ,A 错误;同理可知,φd >φc ,由W cd =U cd ·q ,U cd <0,q <0可知,W cd >0,因此电场力对负试探电荷做正功电势能减少,D 错误,由W ab =U ab ·q ,U ab <0,q >0可知,W ab <0,因此,将正试探电荷由c 点移到d 点,电场力做负功,C 正确.【答案】 BC图77.如图7所示,一个平行板电容器,板间距离为d ,当对其加上电压后,A 、B 两板的电势分别为+φ和-φ,下述结论正确的是( )A .电容器两极板间可形成匀强电场,电场强度大小为E =φdB .电容器两极板间各点的电势有的相同,有的不同;有正的,有负的,有的为零C .若只减小两极板间的距离d ,该电容器的电容C 要增大,但极板上带的电荷量Q 不变D .若有一个电子水平射入两极板之间的电场,则电子的电势能一定会减小【解析】 由题意可知,两极板间电压为2φ,电场强度为E =2φd,A 错误;板间与板平行的中线上电势为零,中线上方为正,下方为负,故B 正确;由C =εr S4πkd 知,d 减小,C增大,由Q =CU 知,极板带电量Q 增加,C 错误;电子水平射入两极板之间的电场时,电场力一定对电子做正功,电子的电势能一定减小,D 正确.【答案】 BD图88.(2012·威海模拟)如图8所示,在平行于xOy 平面的区域内存在着电场,一个正电荷沿直线先后从C 点移动到A 点和B 点,在这两个过程中,均需要克服电场力做功,且做功的数值相等.下列说法正确的是( )A .A 、B 两点在同一个等势面上 B .B 点的电势低于C 点的电势C .该电荷在A 点的电势能小于在C 点的电势能D .这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的【解析】 由W =U ·q ,W CA =W CB <0可知,U CA =U CB <0,故有A 、B 两点电势相等,B 点电势高于C 点电势,A 正确,B 错误;因W CA <0,故该电荷在A 点的电势能大于电荷在C 点的电势能,C 错误;此区域内的电场可能是由第Ⅳ象限内的正电荷产生的,此电荷应在AB 连线的中垂线上,D 正确.【答案】 AD图99.如图9所示匀强电场E 的区域内,在O 点处放置一点电荷+Q ,a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 点为球心的球面上的点,aecf 平面与电场平行,bedf 平面与电场垂直,则下列说法中正确的是( )A .b 、d 两点的电场强度相同B .a 点的电势高于f 点的电势C .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功D .点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时,从球面上a 点移动到c 点的电势能变化量一定最大【解析】 电场中各点的电场强度均为匀强电场E 与+Q 形成的电场强度的矢量和由对称性可知,b 、d 两点的电场强度大小相同,方向不同,A 错误;在球面上各点,相对于+Q 形成的电场各点电势相同,但考虑匀强电场E 的存在,a 点电势高于f 点电势,B 正确;点电荷+q 在bedf 面上移动时,电场力不做功,C 错误;因球面上a 、c 两点电势差最大,故将+q 从a 点移到c 点电场力做功最多,电荷电势能变化量最大,故D 正确.【答案】 BD图1010.(2013·江苏常州模拟)如图10所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m 的带正电小球,小球与弹簧不连接.现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做功的大小分别为W 1和W 2,小球离开弹簧时速度为v ,不计空气阻力,则上述过程( )A .电势能增加W 2B .弹簧弹性势能最大值为W 1-W 2+12mv 2C .弹簧弹性势能减少量为W 2+W 1D .系统机械能增加W 2【解析】 电场力对小球做正功W 2,电荷的电势能减小W 2,A 错误;由动能定理得:W弹-W 1+W 2=12mv 2,故弹簧弹力做功为W 弹=W 1-W 2+12mv 2,对应弹簧弹性势能的减少量和弹簧弹性势能的最大值,B 正确C 错误;系统机械能的增加量等于电场力做的功W 2,故D 正确.【答案】 BD三、计算题(本题共3个小题,满分36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)图1111.(12分)如图11所示,A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v 0=4×106m/s 的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场,从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方向与v 0方向成30°的夹角.已知电子电荷量e =1.6×10-19C ,电子质量m =0.91×10-30kg ,求:(1)电子在C 点时的动能是多少? (2)O 、C 两点间的电势差大小是多少? 【解析】 (1)电子在C 点时的速度为v t =v 0cos 30°有E k =12m (v 0cos 30°)2=9.7×10-18J.(2)对电子从O 到C 由动能定理,有eU =12mv 2t -12mv 2得U =m v 2t -v 202e=15.125 V.【答案】 (1)9.7×10-18J (2)15.125 V图1212.(15分)在一个水平面上建立x 轴,在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E =6.0×105N/C ,方向与x 轴正方向相同.在O 处放一个电荷量q =-5.0×10-8C 、质量m =1.0×10-2 kg 的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x 轴正方向给物块一个初速度v 0=2.0 m/s ,如图12所示.求物块最终停止时的位置.(g 取10 m/s 2)【解析】 物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x 1,由动能定理得: -(qE +μmg )x 1=0-12mv 2所以x 1=mv 202qE +μmg代入数据得x 1=0.4 m可知,当物块向右运动0.4 m 时速度减为零,因物块所受的电场力F =qE =0.03 N >F f=μmg =0.02 N ,所以物块将沿x 轴负方向加速,跨过O 点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O 点左侧某处,设该点距O 点距离为x 2,则对全过程由动能定理得-μmg (2x 1+x 2)=0-12mv 20.解得x 2=0.2 m.【答案】 在O 点左侧距O 点0.2 m 处图1313.(18分)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图13所示,在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E 1=2.0×103N/C 和E 2=4.0×103N/C ,方向如图所示.带电微粒质量m =1.0×10-20kg ,带电量q =-1.0×10-9C ,A 点距虚线MN 的距离d 1=1.0 cm ,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:(1)B 点距虚线MN 的距离d 2;(2)带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t .【解析】 (1)带电微粒由A 运动到B 的过程中,由动能定理有|q |E 1d 1-|q |E 2d 2=0①由①式解得d 2=E 1E 2d 1=0.50 cm.②(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a 1、a 2,由牛顿第二定律有 |q |E 1=ma 1③ |q |E 2=ma 2④设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t 1、t 2,由运动学公式有d 1=12a 1t 21⑤ d 2=12a 2t 22⑥又t =t 1+t 2⑦ 由②③④⑤⑥⑦式解得t =1.5×10-8 s.【答案】 (1)0.50 cm (2)1.5×10-8s。