2015年全国100所名校高考物理一轮复习试卷资料
2015届高考物理大一轮总复习 机械能及其守恒定律阶段示范性金考卷(含解析)
机械能及其守恒定律本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷 (选择题,共50分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在第1、2、4、6、8小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第3、5、7、9、10小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. [2013·福建厦门集美中学期中]两互相垂直的力F 1和F 2作用在同一物体上,使物体运动一段位移后,力F 1对物体做功4 J ,力F 2对物体做功3 J ,则合力对物体做功为( )A. 7 JB. 1 JC. 5 JD. 3.5 J解析:合外力对物体做的功与各个力对物体做功的代数和相等,选项A 正确. 答案:A2. [2014·浙江杭州]用竖直向上大小为30 N 的力F ,将2 kg 的物体由沙坑表面静止提升1 m 后撤去力F ,经一段时间后,物体落入沙坑,测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力,g 取10 m/s 2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A. 20 JB. 24 JC. 34 JD. 54 J解析:对物体运动的整个过程,由动能定理得,-W +mgh +FH =0,解得,W =34 J ,C 项正确.答案:C3. [2014·太原高三调研]如图所示,一直角斜面固定在水平地面上,右边斜面倾角为60°,左边斜面倾角为30°,A 、B 两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,置于两斜面上,且位于同高度处于静止状态.将两物体看成质点,不计一切摩擦和滑轮质量,剪断轻绳,让两物体从静止开始沿斜面滑下,下列判断正确的是(以地面为参考平面)( )A. 到达斜面底端时两物体速率相等B. 到达斜面底端时两物体机械能相等C. 到达斜面底端时两物体重力的功率相等D. 两物体沿斜面下滑的时间相等解析:根据机械能守恒定律,两物体减少的重力势能转化为动能mgh =12mv 2,到达斜面底端的速率v =2gh ,只与高度有关,而两物体高度一样,到达斜面底端的速率相等,则A 正确;两物体在光滑斜面上能够静止,轻绳张力处处相等,则有m A g sin60°=m B g sin30°,得3m A =m B ,两物体质量不相等,高度一样,那么两物体机械能不相等,则B 错;两物体到达斜面底端时重力做功功率分别为P A =m A gv sin60°,P B =m B gv sin30°,则有P A =P B ,则C 正确;两物体匀加速下滑,h sin θ=12g sin θt 2,两物体高度相同而斜面倾斜角不同,下滑的时间就不相等,则D 错误.答案:AC4. 如图所示,长木板A 放在光滑的水平地面上,物体B 以水平速度冲上A 后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A 上,则从B 冲到木板A 上到相对板A 静止的过程中,下述说法中正确的是( )A. 物体B 动能的减少量等于系统损失的机械能B. 物体B 克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C. 物体B 损失的机械能等于木板A 获得的动能与系统损失的机械能之和D. 摩擦力对物体B 做的功和对木板A 做的功的总和等于零解析:物体B 以水平速度冲上A 后,由于摩擦力作用,B 减速运动,A 加速运动,根据能量守恒定律,物体B 动能的减少量等于A 增加的动能和产生的热量之和,选项A 错误;根据动能定理,物体B 克服摩擦力做的功等于B 损失的动能,选项B 错误;由能量守恒定律可知,物体B 损失的机械能等于木板A 获得的动能与系统损失的机械能之和,选项C 正确;摩擦力对B 做负功,对A 做正功,但二者位移不同,所以总功不为零,选项D 错误.答案:C5. [2014·浙江五校高三联考]如图所示,半径r =0.5 m 的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r 小很多).现给小球一个水平向右的初速度v 0,要使小球不脱离轨道运动,v 0应满足 ( )A. v 0≥0B. v 0≥2 5 m/sC. v 0≥5 m/sD. v 0≤10 m/s解析:小球不脱离圆轨道的条件有以下两种情形:(1)能通过最高点:上升到最高点的临界条件是v ≥gr ,在从最低点运动到最高点的过程中,根据机械能守恒定律12mv 20=12mv 2+2mgr ,由以上两式解得:v 0≥5gr =5 m/s ;(2)上升的高度h ≤r :从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律12mv 20=mgh ,由以上两式得:v 0≤2gr =10 m/s.正确选项为C 、D.答案:CD6. [2013·安徽安庆模拟二]假设某篮球运动员准备投三分球前先屈腿下蹲再竖直向上跃起,已知他的质量为m ,双脚离开地面时的速度为v ,从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h ,则下列说法正确的是( )A. 从地面跃起过程中,地面对他所做的功为0B. 从地面跃起过程中,地面对他所做的功为12mv 2+mghC. 从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒D. 离开地面后,他在上升过程中处于超重状态;在下落过程中处于失重状态解析:运动员跳起的过程中,地面对人有力没有位移,所以不做功,A 正确,B 错误;从下蹲到跃起的过程中,运动员的动能增加,重力势能增加,所以机械能是增加的,C 错误;判断超重或失重,关键是看加速度的方向,上升和下落过程中,加速度方向都是向下的,所以都是处于失重状态,D 错误.答案:A7. 如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A 点.质量为m 的物体从斜面上的B 点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上.下列说法正确的是( )A .物体最终将停在A 点B .物体第一次反弹后不可能到达B 点C .整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D .整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能解析:物体由静止下滑,说明重力沿斜面的分力大于摩擦力,所以物体最终停下后一定要压缩弹簧,不可能停在A 点,所以选项A 错误;物体在运动过程中,克服摩擦力做功将机械能转化为内能,所以物体第一次反弹后不可能到达B 点,选项B 正确;因整个过程中要克服摩擦力做功,最终压缩弹簧也克服弹力做功,所以选项C 正确;对物体在最大动能处下落至弹簧达到最大弹性势能处的过程运用能量守恒分析,知该过程中重力势能减少量大于摩擦力做的功,所以整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,选项D 错误.答案:BC8. [2014·山东青岛]小球由地面竖直上抛,设所受阻力大小恒定,上升的最大高度为H ,以地面为零势能面.在上升至离地高度h 处,小球的动能是重力势能的两倍,在下落至离地面高度h 处,小球的重力势能是动能的两倍,则h 等于( )A. H9 B. 2H 9C. 3H 9D. 4H 9解析:设小球受到的阻力大小恒为f ,小球上升至最高点过程由动能定理得,-mgH -fH =0-12mv 2小球上升至离地面高度h 处时速度设为v 1,由动能定理得,-mgh -fh =12mv 21-12mv 20;又12mv 21=2mgh ; 小球上升至最高点后又下降至离地面高度h 处时速度设为v 2,此过程由动能定理得,-mgh -f (2H -h )=12mv 22-12mv 20;又12mv 22=12mgh ; 联立解得,h =4H9,D 项正确.答案:D9. 在上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界.若风洞内总的向上的风速风向保持不变,让质量为m 的表演者通过调整身姿,可改变所受的向上的风力的大小,以获得不同的运动效果.假设人体受风力大小与正对面积成正比,已知水平横躺时受风力面积最大,且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8,风洞内人体可上下移动的空间总高度为H .开始时,若人体与竖直方向成一定角度倾斜,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移;后来,人从最高点A 开始,先以向下的最大加速度匀加速下落,经过某处B 后,再以向上的最大加速度匀减速下落,刚好能在最低点C 处减速为零,则有( )A. 表演者向上的最大加速度是gB. 表演者向下的最大加速度是g4C. B 点的高度是37HD. 从A 至C 全过程表演者克服风力做的功为mgH解析:设人体平躺时受风力面积为S ,则有平衡时mg =kS /2,表演者向下减速时,有kS -mg =ma 1,因此其向上的加速度最大值为g ,A 正确;同理向下加速时有:mg -kS /8=ma 2,所以向下的最大加速度为3g /4,B 错误;设表演者到达B 点时的速度大小为v ,则有:v 22a 1+v 22a 2=H ,h B =v 22a 1,联立两式得:h B =3H /7,C 正确;从A 到C 由动能定理可知表演者克服风力做功和重力做功大小一样为mgH ,故D 正确.答案:ACD10. [2014·济南高三模拟]如图所示,两个34竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上,半径R 相同,左侧轨道由金属凹槽制成,右侧轨道由金属圆管制成,均可视为光滑.在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B 由静止释放,小球距离地面的高度分别为h A 和h B ,下列说法正确的是 ( )A .若使小球A 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为5R2B .若使小球B 沿轨道运动并且从最高点飞出,释放的最小高度为5R2C .适当调整h A ,可使A 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处D .适当调整h B ,可使B 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处解析:若使小球A 沿轨道运动并且从最高点飞出,则小球A 到达最高点的速度为gR ,由机械能守恒定律有mg (h A -2R )=12mv 2,则释放的最小高度为5R2,选项A 正确;若使小球B 沿轨道运动并且从最高点飞出,只需小球到达最高点的速度大于零即可,则释放的最小高度为2R ,选项B 错误;A 球从轨道最高点恰好飞出后,R =12gt 2,x =gRt =2R ,不能落在轨道右端口处,选项C 错误;适当调整h B ,可使B 球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处,选项D正确.答案:AD第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共20分)11. (8分)[2013·重庆一中月考]某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理.图中A为小车,B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮间的摩擦.静止释放小车后在打出的纸带上取计数点,已知相邻两计数点的时间间隔为0.1 s,并测量出两段长度如图,若测出小车质量为0.2 kg,选择打2、4两点时小车的运动过程来研究,可得打2点时小车的动能为________J;打4点时,小车的动能为________J;该同学读出弹簧秤的读数为0.25 N,由W F=F·x24算出拉力对小车做功为________J;计算结果明显不等于该过程小车动能增加量,超出实验误差的正常范围.你认为误差的主要原因是________.解析:根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度可求出2、4点的速度,从而计算动能及增加量;绳拉力做的功大于动能变化,说明还有向左的力做负功.答案:(1)0.004 J 0.016 J 0.015 J 主要误差原因是小车还受到了向左的摩擦力12. (12分)[2014·云南重点高中高三联考]利用如图所示的装置验证机械能守恒定律.(1)打点计时器应接________(填“交流”或“直流”)电源.(2)实验部分步骤如下:A.按图装置沿竖直方向固定好打点计时器,把纸带下端挂上重物,穿过打点计时器.B .将纸带下端靠近打点计时器附近静止,________,________,打点计时器在纸带上打下一系列的点.C .如图为打出的一条纸带,用________测出A ,B ,C 与起始点O 之间的距离分别为h 1,h 2,h 3.(3)设打点计时器的周期为T ,重物质量为m ,重力加速度为g ,则重物下落到B 点时的速度v =________.研究纸带从O 下落到B 过程中增加的动能ΔE k =________,减少的重力势能ΔE p =________.(4)由于纸带受到摩擦,实验测得的ΔE k ________(填“大于”或“小于”)ΔE p . 解析:本题考查验证机械能守恒定律实验的操作步骤及注意事项.难度中等.(1)打点计时器的工作电压为交流电,实验时必须先接通电源再释放纸带;(2)处理数据时,由于纸带做匀加速直线运动,则某段时间内中间时刻的速度等于平均速度,到B 点时速度v =h 3-h 12T,O 点速度为零,增加的动能ΔE k =12mv 2,联立得ΔE k =mh 3-h 128T2,到B 点时减小的重力势能ΔE p =mgh 2,由于纸带和计时器之间有摩擦,实际有ΔE k <ΔE p .答案:(1)交流(2)接通电源 释放纸带 刻度尺(3)h 3-h 12T m h 3-h 128T2mgh 2(4)小于三、计算题(本题共4小题,共40分)13. (8分)[2014·湖南常德高三阶段检测]如图所示,质量m =1 kg 的滑块(可看成质点),被压缩的弹簧弹出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距离x =0.4 m 后从桌面抛出,落在水平地面上.落点到桌边的水平距离s =1.2 m ,桌面距地面的高度h =0.8 m .滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2.(取g =10 m/s 2,空气阻力不计)求:(1)滑块落地时速度的大小; (2)弹簧弹力对滑块所做的功.解析:(1)滑块抛出后竖直方向自由落体h =12gt 2解得t =2hg滑块落地时竖直方向速度v y =gt =4 m/s滑块抛出后水平方向匀速运动v 0=s t=3 m/s 所以落地速度v =v 20+v 2y =5 m/s (2)根据动能定理W 弹-μmg ·x =12mv 2解得W 弹=μmg ·x +12mv 20=5.3 J答案:(1)5 m/s (2)5.3 J14. (10分)[2013·淄博市二模]如图所示,上表面光滑,长度为3 m 、质量M =10 kg 的木板,在F =50 N 的水平拉力作用下,以v 0=5 m/s 的速度沿水平地面向右匀速运动.现将一个质量为m =3 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,当木板运动了L =1 m 时,又将第二个同样的小铁块无初速度地放在木板最右端,以后木板每运动1 m 就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块.(g 取10 m/s 2)求:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ. (2)刚放第三个铁块时木板的速度.(3)从放第三个铁块开始到木板停下的过程,木板运动的距离.解析:(1)木板做匀速直线运动时,设受到地面的摩擦力为f ,由平衡条件得:F =f ①f =μMg ②联立并代入数据得:μ=0.5 ③(2)每放一个小铁块,木板所受的摩擦力增加μmg令刚放第三个铁块时木板速度为v 1,对木板从放第一个铁块到刚放第三个铁块的过程,由动能定理得:-μmgL -2μmgL =12Mv 21-12Mv 20 ④联立③④式并代入数据得:v 1=4 m/s ⑤(3)从放第三个铁块开始到木板停下之前,木板所受的水平方向的合力均为3μmg ,设木板运动的距离为x ,对木板由动能定理得-3μmgx =0-12Mv 21 ⑥联立③⑤⑥式并代入数据得x =169 m =1.78 m . ⑦答案:(1)0.5 (2)4 m/s (3)1.78 m15. [2014·江苏南京]如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB 底端与半径R =0.4 m 的光滑半圆轨道BC 平滑相连,O 为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直方向,A 、C 两点等高.质量m =1 kg 的滑块从A 点由静止开始下滑,恰能滑到与O 等高的D 点,g 取10 m/s 2,sin37°=0.6 cos37°=0.8.(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)若使滑块能到达C 点,求滑块从A 点沿斜面滑下时的初速度v 0的最小值;(3)若滑块离开C 点的速度大小为4 m/s ,求滑块从C 点飞出至落到斜面上的时间t . 解析:(1)在滑块从A 到D 过程,根据动能定理得,mg ×(2R -R )-μmg cos37°×2Rsin37°=0μ=12tan37°=0.375.(2)若滑块能到达C 点,根据牛顿第二定律得,mg +F N =mv 2CR在滑块从A 到C 的过程,根据动能定理得, -μmg cos37°×2R sin37°=12mv 2C -12mv 2解得,v 0=v 2C +2gR ≥2 3 m/s.(3)滑块离开C 点做平抛运动,根据平抛运动规律可得,x =v C t ,y =12gt 2由几何关系得,tan37°=2R -yx解得,t =0.2 s.答案:(1)0.375 (2)2 3 m/s (3)0.2 s16. (12分)[2014·浙江嘉兴基础测试]如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB 和圆轨道BCD 组成,AB 和BCD 相切于B 点,CD 连线是圆轨道竖直方向的直径(C ,D 为圆轨道的最低点和最高点),且∠BOC =θ=37°.可视为质点的小滑块从轨道AB 上高H 处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D 时对轨道的压力为F ,并得到如图乙所示的压力F 与高度H 的关系图象.求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)滑块的质量和圆轨道的半径;(2)通过计算判断是否存在某个H 值,使得滑块经过最高点D 后能直接落到直轨道AB 上与圆心等高的点.解析:(1)滑块由A 到D 的过程中mg (H -2R )=12mv 2D (或mgh =12mv 2D )由牛顿第三定律得滑块在D 点所受轨道支持力与滑块对轨道的压力等大反向,记为F ,则F +mg =m v 2DR解得F =2mgRH -5mg结合图象可得m =0.1 kgR =0.2 m(注:若选取特殊点求得半径的给2分,再求得质量的给2分) (2)存在满足条件的H 值.设滑块在D 点的速度为v 时,恰能落到直轨道上与圆心等高处 竖直方向R =12gt 2水平方向x =vt由几何关系得x =R sin θ=53R解得v =53gR 2=53m/s 物体恰好能过D 点的速度大小v 0=gR = 2 m/s 因为v >v 0,所以存在满足条件的H 值. 答案:(1)0.1 kg 0.2 m (2)存在。
2015届高考物理第一轮总复习检测题47
第4讲光的波动性电磁波相对论简介1在观察光的双缝干涉现象的实验中:(1) 将激光束照在如图1乙所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图甲中的 _________ .图1(2) _______________________ 换用间隙更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏 上观察到的条纹宽度将 保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将 ___________ (以上均 选填“变宽”、“变窄”或“不变”).解析(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹,A 图正确;(2)根据△ x = £入知,双缝间的距离d 减小时,条纹间距变宽; 当双缝到屏的距离L 减小时,条纹间距变窄.答案 (1)A (2)变宽变窄 2. 在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题.(1) ___________ 如图2所示,甲、乙两图都是光的条纹形状示意.....[>»<< C. w图,其中干涉图样是.min Din甲乙(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为_______________ .(填写元件代号)⑶ 已知该装置中双缝间距d= 0.50 mm,双缝到光屏的距离I = 0.50 m在光屏上得到的干涉图样如图3a所示,分划板在图中A 位置时游标卡尺如图b所示,则其示数为 ___________________ mm在B位置时游标卡尺如图c所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为m.解析(1)光的干涉条纹是等间距的,故题图中的干涉条纹是图甲.(2)根据实验原理可知,图丙中的光具座上自左向右放置的光学元件依次为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、光屏,故答案为EDBA(3)由图b可知,A位置所对应的条纹位置为x i= 111 mmb2X 0.05 mm= 111.10 mm由图c可知,B位置所对应的条纹位置为X2= 115X2 一X1 mim- 12X 0.05 mim= 115.60 mm故条纹间距△ x = 7一~0.64 mm心—八、、L … d 0.50 一6将其代入△ x = &入,解得入=L △ x = 0 50 x 0.64 x 10 m =6.4 x 10 7 m.答案(1)甲(2)EDBA (3)111.10 6.4 x 10一73.据《飞行国际》报道称,中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼20” (如图4所示),使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家.隐形飞机的原图3理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击.根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是().图4A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,你也不能看到它B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击解析雷达向外发射电磁波,当电磁波遇到飞机时就要发生反射,雷达通过接收反射回来的电磁波,就可以测定飞机的位置,所以要想降低飞机的可探测性,可以使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现,选项 B 正确.答案B4.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象.请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X 光机,_______ .(2)紫外线灯,________ .(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用________ .A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线的很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长,易发生衍射解析(1)X 光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线,选择D.(2) 紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择 C.(3) “神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择E.答案(1)D (2)C (3)E5.(1) 下列关于电磁波的说法正确的是( ) .A.电磁波必须依赖介质传播B.电磁波可以发生衍射现象C.电磁波不会发生偏振现象D.电磁波无法携带信息传播(2) 近年来军事行动中,士兵都配戴“红外夜视仪”,在夜间也能清楚地看清目标,这是为什么?解析(1)电磁波具有波的共性,可以发生衍射现象,故B正确.电磁波是横波,能发生偏振现象,故C错.电磁波能携带信息传播,且传播不依赖介质,在真空中也可以传播,故A、D错.(2) 一切物体都在不停地向外辐射红外线,不同物体辐射出来的红外线不同,采用红外线接收器,可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置,不受白天和夜晚的影响,确认出目标可以采取有效的行动.答案(1)B (2) 见解析6. (1)目前雷达发出的电磁波频率多在200〜1 000 MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( ) .A.真空中,上述频率范围的电磁波的波长在30〜150 m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.波长越短的电磁波,越容易绕过障碍物,便于远距离传播D.测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,就可以确定障碍物的距离(2)列举下列三种电磁波的一种应用:(3)某居住地A位于某山脉的一边,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站,如图7所示.该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3X 108m/s,求:①发射站发出的电磁波是通过干涉还是衍射后到达居住地A处的;②若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好?为什么?c解析(1)由f知入=f,可知真空中上述频率的电磁波的波长在0.3〜1.5 m之间,A错;电磁波是由周期性变化的电场、磁场产生的,B错;波长越短的电磁波,衍射本领越弱,越不容易绕过障碍物,不便于远距离传播,C错;测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间,由s = c t就可以确定障碍物的距离,D对.(2)红外线主要是热作用,如红外线烤箱.紫外线有荧光和杀菌作用,如验钞机,消毒.X射线主要是穿透作用,如X射线透视.(3)①无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象.②频率为400 kHz的中波接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显.答案(1)D (2)、⑶ 见解析薄雾浓云愁永昼,瑞脑消金兽。
2015年高考物理真题及问题详解
2015·新课标Ⅰ卷第1页2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)理综物理部分本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分110分.第Ⅰ卷(选择题 共48分)一、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.)14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( )A .轨道半径减小,角速度增大B .轨道半径减小,角速度减小C .轨道半径增大,角速度增大D .轨道半径增大,角速度减小15.如图,直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N 、P 、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等.则( )A .直线a 位于某一等势面,φM >φQB .直线c 位于某一等势面,φM >φNC .若电子由M 点运动到Q 点,电场力做正功D .若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功16.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上,如图所示,设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ,则( )A .U =66 V ,k =19B .U =22 V ,k =19C .U =66 V ,k =13D .U =22 V ,k =1317.如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平.一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道.质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小.用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功.则( )A .W =12mgR ,质点恰好可以到达Q 点B .W >12mgR ,质点不能到达Q 点C .W =12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离 D .W <12mgR ,质点到达Q 点后,继续上升一段距离 18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h .不计空气的作用,重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某围,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值围是( )A.L 12 g 6h <v <L 1 g 6hB.L 14 g h <v < 4L 21+L 22g 6hC.L 12 g 6h <v <12 4L 21+L 22g 6h D.L 14 g h <v <12 4L 21+L 22g 6h19.1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说确的是( )A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动20.如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度21.我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落.已知探测器的质量约为1.3×103kg,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2.则此探测器( )A.在着陆前的瞬间,速度大小约为8.9 m/sB.悬停时受到的反冲作用力约为2×103NC.从离开近月圆轨道到着陆这段时间,机械能守恒D.在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度2015·新课标Ⅰ卷第2页第Ⅱ卷(非选择题共62分)二、非选择题(包括必考题和选考题两部分.第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第35题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(4题,共47分)22.(6分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20 m).完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg;(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为________kg;(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m序号1234 5m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90(4);小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2,计算结果保留2位有效数字)23.(9分)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框是毫安表的改装电路.(1)已知毫安表表头的阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可以求出R1=________Ω,R2=________Ω.(2)现用一量程为3 mA、阻为150 Ω的标准电流表○A 对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5 mA、1.0 mA、1.5 mA、2.0 mA、2.5 mA、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V,阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0应选用阻值为________Ω的电阻,R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框未画出的电路即为图(a)虚线框的电路.则图中的d点应和接线柱______(填“b”或“c”)相连.判断依据是:________________________.2015·新课标Ⅰ卷第3页24.(12分)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度的大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.25.(20分)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m ,如图(a)所示.t =0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t =1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s 时间小物块的v -t 图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10 m/s 2.求:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.(二)选考题(共15分,请考生从给出的3道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)33.[选修3-3](15分)(1)(5分)下列说确的是________(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B .固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C .由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E .在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,能也保持不变(2)(10分)如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m 1=2.50 kg ,横截面积为S 1=80.0 cm 2;小活塞的质量为m 2=1.50 kg ,横截面积为S 2=40.0 cm 2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l =40.0 cm ;汽缸外大气的压强为p =1.00×105 Pa ,温度为T =303 K .初始时大活塞与大圆筒底部相距l2,两活塞间封闭气体的温度为T 1=495 K .现汽缸气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g 取10 m/s 2.求:(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸封闭气体的温度;(ⅱ)缸封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸封闭气体的压强.34.[选修3-4](15分)(1)(5分)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1________Δx2(填“>”、“=”或“<”).若实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为________mm.(2)(10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,波速均为v=25 cm/s.两列波在t=0时的波形曲线如图所示.求:(ⅰ)t=0时,介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标;(ⅱ)从t=0开始,介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16 cm的质点的时间.35.[选修3-5](15分)(1)(5分)在某次光电效应实验中,得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________.(2)(10分)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.2015·新课标Ⅰ卷第4页2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)理综物理部分本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分110分.第Ⅰ卷(选择题 共48分)2015·新课标Ⅱ卷 第1页一、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14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A .保持静止状态B .向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D .向左下方做匀加速运动15.如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上,当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A .U a >U c ,金属框中无电流B .U b >U c ,金属框中电流方向沿a b c aC .U bc =-12Bl 2ω,金属框中无电流 D .U bc =12Bl 2ω,金属框中电流方向沿a c b a 16.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s ,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 1.55×103 m/s ,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A .西偏北方向,1.9×103 m/sB .东偏南方向,1.9×103 m/sC .西偏北方向,2.7×103 m/sD .东偏南方向,2.7×103 m/s17.一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变.下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中,可能正确的是( )18.指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说确的是( )A .指南针可以仅具有一个磁极B .指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C .指南针的指向会受到附近铁块的干扰D .在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转19.有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k 倍.两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动.与Ⅰ中运动的电子相比,Ⅱ中的电子( )A .运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍B .加速度的大小是Ⅰ中的k 倍C .做圆周运动的周期是Ⅰ中的k 倍D .做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等20.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着车厢以大小为23a 的加速度向西行驶时,P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )A .8B .10C .15D .182015·新课标Ⅱ卷 第2页21.如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a 套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h ,b 放在地面上.a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g .则( )A .a 落地前,轻杆对b 一直做正功B .a 落地时速度大小为 2ghC .a 下落过程中,其加速度大小始终不大于gD .a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为mg第Ⅱ卷(非选择题 共62分)二、非选择题(包括必考题和选考题两部分.第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~35题为选考题,考生根据要求作答)(一)必考题(共4题,共47分)22.(6分)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了五个连续点之间的距离.(1)物块下滑时的加速度a=________ m/s2,打C点时物块的速度v=________ m/s;(2)已知重力加速度大小为g,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是________(填正确答案标号).A.物块的质量B.斜面的高度C.斜面的倾角23.(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表○V(量程3 V,阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,阻不计),开关两个,导线若干.(1)虚线框为该同学设计的测量电压表阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.(2)根据设计的电路,写出实验步骤:________________________________________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表阻记为R V′,与电压表阻的真实值R V相比,R V′________R V(填“>”、“=”或“<”),主要理由是________________________________________________________.24.(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点,已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.25.(20分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 37°=35的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A(含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为38,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)在0~2 s 时间A 和B 加速度的大小;(2)A 在B 上总的运动时间.2015·新课标Ⅱ卷 第3页(二)选考题(共15分,请考生从给出的3道题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分)33.[选修3-3](15分)(1)(5分)关于扩散现象,下列说确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .温度越高,扩散进行得越快B .扩散现象是不同物质间的一种化学反应C .扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D .扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E .液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的(2)(10分)如图,一粗细均匀的U 形管竖直放置,A 侧上端封闭,B 侧上端与大气相通,下端开口处开关K 关闭;A 侧空气柱的长度为l =10.0 cm ,B 侧水银面比A 侧的高h =3.0 cm.现将开关K 打开,从U 形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h 1=10.0 cm 时将开关K 关闭.已知大气压强p 0=75.0 cmHg.(ⅰ)求放出部分水银后A 侧空气柱的长度.(ⅱ)此后再向B 侧注入水银,使A 、B 两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管的长度.34.[选修3-4](15分)(1)(5分)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与O的距离为35 cm,此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动,周期T=1 s,振幅A=5 cm.当波传到P点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5 s,平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置.求:(ⅰ)P、Q间的距离;(ⅱ)从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程过的路程.2015·新课标Ⅱ卷第4页35.[选修3-5](15分)(1)(5分)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关(2)(10分)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图像如图所示.求:(ⅰ)滑块a、b的质量之比;(ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.2015年普通高等学校招生全国统一考试(卷)理综物理部分2015·卷第1页本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分110分.第Ⅰ卷(选择题共42分)一、选择题(本题共7小题,每小题6分.在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,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( )A.1.25 m B.2.25 mC.3.75 m D.4.75 m15.如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动.以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是( )A.a2>a3>a1 B.a2>a1>a3C.a3>a1>a2 D.a3>a2>a116.如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( )A.1μ1μ2B.1-μ1μ2μ1μ2C.1+μ1μ2μ1μ2D.2+μ1μ2μ1μ217.如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减速过程中,以下说确的是( ) A.处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动C.若所加磁场反向,圆盘将加速转动D.若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动18.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零.静电力常量用k 表示.若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为( )A.3kQ4a2,沿y轴正向 B.3kQ4a2,沿y轴负向C.5kQ4a2,沿y轴正向 D.5kQ4a2,沿y轴负向19.如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化.规定圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压u ab为正,下列u ab-t图像可能正确的是( )20.如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~T3时间微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g .关于微粒在0~T 时间运动的描述,正确的是( )A .末速度大小为2v 0B .末速度沿水平方向C .重力势能减少了12mgd D .克服电场力做功为mgd 2015·卷 第2页第Ⅱ卷(非选择题 共68分)二、非选择题(其中第21~24题为必做部分,第37~39题为选做部分)【必做部分】(56分)21.(10分)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.实验步骤:①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上,使其轴线沿竖直方向.②如图甲所示,将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上,另一端用圆珠笔尖竖直向下拉,直到弹簧秤示数为某一设定值时,将橡皮筋两端的位置标记为O 1、O 2,记录弹簧秤的示数F ,测量并记录O 1、O 2间的距离(即橡皮筋的长度l ).每次将弹簧秤示数改变0.50 N ,测出所对应的l ,部分数据如下表所示:F /(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50l /(cm) l 0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05③找出②中F =2.50 N 时橡皮筋两端的位置,重新标记为O 、O ′,橡皮筋的拉力记为F OO ′.④在秤钩上涂抹少许润滑油,将橡皮筋搭在秤钩上,如图乙所示.用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端,使秤钩的下端达到O 点,将两笔尖的位置标记为A 、B ,橡皮筋OA 段的拉力记为F OA ,OB 段的拉力记为F OB .完成下列作图和填空:(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出F -l 图线,根据图线求得l 0=________cm.(2)测得OA =6.00 cm ,OB =7.60 cm ,则F OA 的大小为________N.(3)根据给出的标度,在图中上作出F OA 和F OB 的合力F ′的图示.。
2015年全国高考物理真题汇编(12套)
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ)14.(2015全国新课标理综Ⅰ)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的( D )A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小解析:因洛伦兹力不做功,故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后,其速度大小不变,由r=知,轨道半径增大;由角速度ω=知,角速度减小,选项D正确.15.(2015全国新课标理综Ⅰ)如图,直线a,b和c,d是处于匀强电场中的两组平行线,M,N,P,Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM,φN,φP,φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等.则( B )A.直线a位于某一等势面内,φM>φQB.直线c位于某一等势面内,φM>φNC.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功解析:由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等可知,φM>φN=φP,故过N,P点的直线d位于某一等势面上,则与直线d平行的直线c也位于某一等势面上,选项A错误,B正确;φM=φQ,则电子由M点运动到Q点,电场力不做功,选项C错误;由于φP<φM=φQ,电子由P点运动到Q点,电势能减小,电场力做正功,选项D错误.16.(2015全国新课标理综Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( A )A.U=66 V,k=B.U=22 V,k=。
2015年高考物理全国卷1及答案解析_共10页
第Ⅰ卷(选择题)2015 年理综全国卷 1 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。
14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的A .轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小15.如图,直线a、b 和c、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N、P、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为M、N 、P 、Q 。
一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等。
则A .直线 a 位于某一等势面内,M > QB.直线 c 位于某一等势面内,M > NC.若电子由M 点运动到Q 点,电场力做正功D.若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功16.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:l,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上,如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k。
则19 A.U=66V ,k=19 B.U=22V ,k=C.U=66V ,k=13 D.U=22V ,k=1317.如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为 4 mg,g 为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功。
则12A.W=mgR,质点恰好可以到达Q 点1B.W>2 mgR,质点不能到达Q 点12C.W=mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离1D.W<2 mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
2015届高考物理大一轮总复习 牛顿运动定律阶段示范性金考卷(含解析)
牛顿运动定律本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在第1、2、3、7、8、9小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第4、5、6、10小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. [2013·海南高考]一质点受多个力的作用,处于静止状态.现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大解析:质点在多个力作用下处于静止状态时,其中一个力必与其余各力的合力等值反向.当该力大小逐渐减小到零的过程中,质点所受合力从零开始逐渐增大,做加速度逐渐增大的加速运动;当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中,质点所受合力方向仍不变,大小逐渐减小到零,质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动,故C正确.答案:C2. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是( )A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下解析:本题考查的是物体的受力分析,意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力.当扶梯匀速运转时,顾客只受两个力的作用,即重力和支持力,故A、B都不对;由受力分析可知,加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力,故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方,而匀速时没有摩擦力,此时方向竖直向下,故选C.答案:C3. 如图所示,一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动,前方固定一个轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )A .木块将立即做匀减速直线运动B .木块将立即做变减速直线运动C .在弹簧弹力大小等于恒力F 时,木块的速度最大D .在弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度为零解析:分析木块受力,由牛顿第二定律得,F -kx =ma ,x 为弹簧压缩量,在x 逐渐增大的过程中,加速度a 向左且逐渐减小,木块向左做加速运动,当F -kx =ma =0时,木块速度达到最大;以后加速度a 方向向右,且随x 增加而增加,木块做减速运动,当弹簧处于最大压缩量时,加速度a 最大,速度为零,故只有C 项正确.答案:C4. [2014·辽宁丹东]如图所示,A 、B 、C 三球的质量均为m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连,A 、B 间固定一个轻杆,B 、C 间由一轻质细线连接.倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A .B 球的受力情况未变,加速度为零B .A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为g sin θC .A 、B 之间杆的拉力大小为32mg sin θD .C 球的加速度沿斜面向下,大小为g sin θ解析:细线被烧断的瞬间,绳上的弹力突变为零,B 、C 两球的受力均发生变化,C 球只受重力和斜面的弹力作用,其合力沿斜面向下,大小为mg sin θ,根据牛顿第二定律可知,C 球的加速度沿斜面向下,大小为g sin θ,所以A 项错误,D 项正确;细线被烧断前,细绳对B 球沿斜面向下的拉力大小为mg sin θ,烧断瞬间,A 、B 两小球组成系统的合力沿斜面向上,大小为mg sin θ,系统的加速度沿斜面向上,大小为a =12g sin θ,再隔离B 球,设A 、B 之间轻杆的拉力大小为F ,则F -mg sin θ=ma ,可得F =32mg sin θ,所以C 项正确,B 项错误.答案:CD5. [2014·湖北省武汉市高三调研考试]在光滑的水平面上放置着质量为M 的木板,在木板的左端有一质量为m 的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F ,木块与木板由静止开始运动,经过时间t 分离.下列说法正确的是( )A .若仅增大木板的质量M ,则时间t 增大B .若仅增大木块的质量m ,则时间t 增大C .若仅增大恒力F ,则时间t 增大D .若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为μ,则时间t 增大解析:本题考查牛顿运动定律,意在考查考生应用隔离法分析长木板和木块的受力和运动、应用牛顿运动定律和运动学公式计算时间的能力.对m ,加速度a 1=F -μmg m =Fm-μg ,对M ,加速度a 2=μmg M ,当两者恰分离时,12(a 1-a 2)t 2=L ,时间t =2LF m -m +M M·μg,由此,仅增大M 或F ,时间t 减小,仅增大m 或μ,时间t 增大,选项BD 正确.答案:BD6. 神舟飞船返回时,3吨重的返回舱下降到距地面10 km 时,下降速度为200 m/s.再减速就靠降落伞了,先是拉出减速伞,16 s 后返回舱的速度减至80 m/s ,此时减速伞与返回舱分离.然后拉出主伞,主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s ,此时飞船距地面高度为1 m ,接着舱内4台缓冲发动机同时点火,给飞船一个向上的反冲力,使飞船的落地速度减为零.将上述各过程视为匀变速直线运动,g =10 m/s 2.根据以上材料可得( )A. 减速伞工作期间返回舱处于失重状态B. 主伞工作期间返回舱处于失重状态C. 减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s 2D. 每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍解析:减速伞和主伞工作期间返回舱均减速下降,处于超重状态,A 、B 项错;减速伞工作期间,返回舱从200 m/s 减速至80 m/s ,由运动学公式得a 1=v 1-v 2t 1=7.5 m/s 2,C 项正确;缓冲发动机开动后,加速度大小为a 3=v 232h 3=50 m/s 2,由牛顿第二定律得4F -mg =ma 3,解得F mg=1.5,D 项正确.答案:CD7. [2013·潍坊模拟]如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m 和M (m ∶M =1∶2)的物块A 、B 用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F 作用于B 上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x 1.当用同样大小的力F 竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x 2,则x 1∶x 2等于 ( )A. 1∶1B. 1∶2C. 2∶1D. 2∶3解析:水平放置时,F -μ(m +M )g =(M +m )a 1,kx 1-μmg =ma 1,可得x 1=mFM +m k;竖直放置时:F -(m +M )g =(M +m )a 2,kx 2-mg =ma 2,解得x 2=mFM +m k,故x 1∶x 2=1∶1,A正确.答案:A8. [2014·浙江嘉兴基础测试]在粗糙的水平面上,一质量为m 的物体在水平恒力F T 作用下做加速度为a 的匀加速直线运动.如果在物体上再加上一个恒定的推力F ,并保持其加速度不变,则所加的恒力F 与水平方向夹角的正切值是 ( )A. g aB. mF T -mgC.mgF T -ma D.m g +aF T解析:未加推力F 时,由牛顿第二定律F T -μmg =ma ,解得μ=F T -mamg;施加推力F 后,要保持加速度不变,则增加的水平分力与增加的滑动摩擦力大小相等,即F cos α=μF sin α,解得tan α=1/μ.故正确选项为C.答案:C9. [2014·辽宁大连高三双基]如图所示,物体A 的质量为2m ,物体B 的质量为m ,A 与地面间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的摩擦不计,用水平力F 向右推A 使A 、B 一起加速运动,则B 对A 的作用力大小为( )A. F -μmg3 B.F -2μmg3C.F -3μmg3D. 2F -4μmg 3解析:本题考查牛顿运动定律的简单应用.由整体法可得:F -2μmg =3ma ,隔离B 可得:F AB =ma ,联立可解得:F AB =F -2μmg3,由牛顿第三定律可知,选项B 正确.答案:B10. 一小滑块从斜面上A 点由静止释放,经过时间4t 0到达B 处,在5t 0时刻滑块运动到水平面的C 点停止,滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同.已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示,设滑块运动到B 点前后速率不变.以下说法中正确的是( )A .滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为16∶5B .滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1∶4C .斜面的倾角为45°D .滑块与斜面的动摩擦因数μ=47解析:由题意可知,滑块从A 点匀加速运动至B 点后匀减速运动至C 点,根据运动规律得,x 1=v A +v B 2t 1,x 2=v C +v B2t 2,由题图可知t 1∶t 2=4∶1,所以x 1∶x 2=4∶1,A 项错误;滑块在斜面和水平面上滑动的过程中Δv 相同,又a =ΔvΔt,所以a 1∶a 2=t 2∶t 1=1∶4,B 项正确;对滑块受力分析并结合图乙可得,μmg =54μmg cos θ,则cos θ=45,θ=37°,C 项错误;由牛顿第二定律及以上各式得,mg sin θ-μmg cos θ=14μmg ,则μ=47,D 项正确.答案:BD第Ⅱ卷 (非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共18分)11. [2014·北京市海淀区第一学期期中练习](9分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:A .交流电源、导线B .天平(含配套砝码)C .秒表D .刻度尺E .细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是________(填代号).(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T =0.02 s ,测得A 点到B 、C 点的距离分别为x 1=5.99 cm 、x 2=13.59 cm ,则在打下点迹B 时,小车运动的速度v B =________ m/s ;小车做匀加速直线运动的加速度a =________ m/s 2.(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a 与合外力F 的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a -F 图象,其中图线不过原点的原因是________________________,图线在末端弯曲的原因是____________________________________.解析:本题考查验证牛顿第二定律的实验,意在考查考生处理数据的能力.(1)利用纸带上的打点间隔数可得出小车相应的运动时间,故秒表不必要.(2)v B =v AC =x 22×5T=0.680 m/s ;a =x 2-x 1-x 1T2=1.61 m/s 2.(3)由a -F 图象可知,F =0时,a >0,说明重力沿斜面方向的分量大于摩擦力即平衡摩擦力过度了;F (即mg )越大,越不满足“砂和小砂桶的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M ”,小车受的合外力即绳的拉力不再近似等于砂和小砂桶的总重力mg ,故a -F 图象不再是一条直线了.答案:(1)C (2)0.680 1.61 (3)平衡摩擦力过度 砂和小砂桶的总质量m 不远小于小车和砝码的总质量M12. (9分)光滑斜面上小球和斜面一起在水平面上加速,当加速度的大小满足一定条件时,小球和斜面可以保持相对静止.为了研究此现象,某学习研究小组同学自制小车进行探究,图甲为实验装置:钩码、小车、小球、打点计时器等(交流电频率为50 Hz).(1)打点计时器如图乙,则该打点计时器是________计时器,工作电压为________伏. (2)侧面为直角三角形的斜面小车底边长L 、高为h ,如图丙所示,请你用计算式表示小球和小车保持相对静止时的加速度a =________.(3)如图是某同学实验时测量的纸带,则打下B 点时小车的速度为________ m/s ,小车的加速度为________ m/s 2.(计算结果均保留两位有效数字)解析:本题考查探究小球和小车一起加速运动实验,意在考查考生计算速度和加速度的能力及运用牛顿第二定律解决问题的能力.(1)由图乙可知,该打点计时器为电火花计时器;工作电压要求220 V.(2)以小球为研究对象,小球受到竖直向下的重力mg 、垂直斜面向上的弹力F N ,两者合力方向为水平向左,由牛顿第二运动定律有关系:tan θ=F 合mg ,得:F 合=mg tan θ=mg hL=ma ,故小球和小车相对静止时的加速度a =hLg .(3)相邻计数点间时间间隔t =0.02 s ,根据B 点的瞬时速度为AC 段的平均速度,得打下B 点时小车的速度v B =x ACt AC=--2m2×0.02 s=0.70 m/s ;同理得:v C =x BDt BD=--2m2×0.02 s =0.80 m/s ;故小车的加速度a =v C -v B t BC =0.80-0.700.02m/s 2=5.0 m/s 2.答案:(1)电火花 220 (2)hg /L (3)0.70 5.0 三、计算题(本题共4小题,共42分)13. (8分)如图所示,质量m =40 kg 的木块静止于水平面上,某时刻在大小为200 N 、方向与水平方向成θ=37°角斜向上的恒力F 作用下做匀加速直线运动,2 s 末撤去力F 时木块滑行的距离为x 0=5.2 m ,(重力加速度g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)木块与地面间的动摩擦因数; (2)撤去拉力后,木块继续滑行的距离. 解析:(1)设木块加速阶段的加速度为a 1 由匀变速直线运动规律得x 0=12a 1t 21对木块受力分析得N +F sin θ=mg F cos θ-μN =ma 1解得μ=0.2(2)2 s 末木块的速度v 1=a 1t 1 匀减速阶段a 2=μg木块继续滑行的距离x =v 212a 2解得:x =6.76 m. 答案:(1)0.2 (2)6.76 m14. (10分)[2014·北京市东城区高三期末]杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竿底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器,传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示.竿上演员质量为m 1=40 kg ,长竹竿质量m 2=10 kg ,g =10 m/s 2.(1)求竿上的人下滑过程中的最大速度v 1; (2)请估测竹竿的长度h .解析:(1)在演员下滑的前4 s ,顶竿人肩部对竿的支持力为F 1=460 N ,竿和上面的演员总重力为500 N ,人匀加速下滑,加速度为a 1,a 1=G 1-F 1-G 竿m 1=1 m/s 2演员由静止下滑,下滑4 s 后达到最大速度v 1 有v 1=a 1t 1=4 m/s(2)在演员下滑的4 s 到6 s ,顶竿人肩部对竿的支持力为F 2=580 N ,竿和上面的演员总重力为500 N ,人匀减速下滑,加速度为a 2,a 2=F 2-G 竿-G 1m 1=2 m/s 2在演员下滑的前4 s ,可看成匀加速下滑,下滑距离为h 1,h 1=0+v 12t 1=8 m在演员下滑的4 s 到6 s ,可看成匀减速下滑.下滑距离为h 2,h 2=v 2+02t 1=4 m竹竿的长度h =h 1+h 2=12 m. 答案:(1)4 m/s (2)12 m15. (12分)如图所示,一光滑的定滑轮两边用轻绳吊着A 、B 两物块,A 、B 的质量分别为m A 、m B ,m A =1.5 m B ,将A 固定,B 放在地面上,绳子刚好拉直,在它们的右侧一个斜面体上,一物块C 刚好与A 在同一高度,由静止同时释放A 、C ,结果B 到最高点时,C 刚好到达地面,已知开始时A 离地面的高度为h ,物块B 上升过程中没有与天花板相碰,斜面倾斜角θ=30°.求:(1)物块B 上升的最大高度; (2)物块C 与斜面的动摩擦因数.解析:(1)对A 、B 整体研究,设A 、B 一起运动的加速度大小为a 1,则(m A -m B )g =(m A +m B )a 1 解得a 1=15g当A 刚要落地时,设速度大小为v ,则v =2a 1h =25gh 这个过程运动的时间t 1=2h a 1=10h gA 落地后,B 以速度v 做竖直上抛运动,运动到最高点的时间 t 2=v g=2h 5g上升的高度h ′=v 22g =15h因此B 上升的最大高度为H =h +15h =65h(2)设物块C 沿斜面下滑的加速度为a 2,则mg sin30°-μmg cos30°=ma 2 a 2=12g -32μg 物块C 在斜面上运动的长度x =2h 由运动学公式x =12a 2t 2t =t 1+t 2解得μ=4327答案:(1)65h (2)432716. (12分)[2013·山东实验中学高三模拟]如图甲所示,一薄的长木板B 置于光滑水平地面上,长度为L =0.25 m 、质量为M =4 kg.另有一质量为m =2 kg 的小滑块A 置于木板的左端,二者均相对地面静止.已知A 与B 之间的动摩擦因数为μ=0.1,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若A 受到如图乙所示的水平外力F 作用,求:(1)0~2 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离; (2)2~4 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离.解析:当A 、B 之间达到最大静摩擦力时,由牛顿第二定律得,对B 有μmg =Ma 0. 对AB 有F 0=(M +m )a 0 解得a 0=0.5 m/s 2,F 0=3 N(1)当F 1=2 N 时,A 、B 相对静止,一起向右运动,有F 1=(M +m )a 1 在t 1=2 s 内的位移为s 1=12a 1t 21解得s 1=0.67 m.(2)在上一过程中,运动末速度为v 1=a 1t 1.当F 2=4 N 时,A 运动的加速度为a 2,有F 2-μmg =ma 2B 的运动的加速度为a 0=0.5 m/s 2设A 滑至木板右端时时间为t ,则A 、B 的位移分别为:s 2=v 1t +12a 2t 2,s 3=v 1t +12a 0t 2由几何关系得L =s 2-s 3 解得t =1 s ,故符合题意 此时,木板的速度为v 2=v 1+a 0t 之后,木板匀速运动位移s 4=v 2(2-t )2~4 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离s 5=s 3+s 4 解得s 5=2.09 m.答案:(1)0.67 m (2)2.09 m。
2015年物理高考真题
2015年物理高考真题一、单选题1.在点电荷与均匀带电薄板之间作用力方向的变化特点,正确表述的是__________。
A.电荷q向薄板移动,则作用力方向始终指向薄板B.薄板的法线方向总是指向带正电荷的一面C.电荷q离开薄板,则作用力方向始终指向薄板D.薄板上任意一点的电场方向恒垂直于薄板2.电量为q的点电荷q1位于坐标原点O,距离为a的位置上放有电量为-q的点电荷q2,两电荷间的相互作用力为F。
如减少电量为q1的点电荷q1至原来的一半量,电荷q2不动,则另一电荷q2所受的相互作用力应为以下哪项?A.原来的2FB.原来的FC.原来的F/2D.原来的4F3.如图所示,半径为R、电压为U的均匀带电球,现用电热丝切去北极半圆,两部分均带有等量异号电量。
切去的部分置于无限远,移走电热丝后,所得球的电势能相对于刚才球的电势能变化的倍数是()A.(5-R)/5B.(5+R)/5C.5/(5+R)D.5/(5-R)4.下列关于静电现象和静电力的描述,正确的是()A.虽然较远的两个点电荷在一介质中会感受到对方的库仑力,但是不能作用在该介质中非点电荷上的力B.如果两个带电体的电量之比≠±1,则其间可能发生静电相互作用(吸引或斥力)C.与原子实核上电子运动轨道发生的相关作用力相比,点电荷之间的静电作用力较之更弱一些D.具有相同电量的两个带电体放在气体介质中 A、B之间作用力明显且是吸引力,必然导致两电荷间的样条距离最小二、填空题1.在两个薄平行带行电荷的均匀、平行带电板间有一均匀的电场。
如果C1和C2是在这一电场中沿两方向的末面处放置的两个相同的大平行板电容器,C1的电容为C,则线性的电平为__________,线性的板电容为__________。
2.一容器内填有真空的锥形物体(底面积为S,线性为L),现在在它上端位加上A电压后,制备了锥形物质的条状带电。
线性的电场为E,已知E=......3.两点+q和-q的均匀电荷所在“正方形柱体”的体积中心到点Q的棱长比(q=......)、点Q万物人为线为d,该体积全费电荷Q4.电动势为U,内阻为R的“电池”在恒流I作用下被连接到两个端点的具有总电阻R1和分别是R2和R3、的各种和j的回路中,二个回路中电压分别是U1和U2,则有U-U1=.....,较小的电阻各种和U-U2=...5.一时间较为灵敏的受重到质子做类似速器的静电力方向的声波商疯子等按图向别人面力则其受到的总静电压也作用力方向的声波确定的条件是__________。
2015届高考物理大一轮总复习 相互作用阶段示范性金考卷(含解析)
相互作用本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在第1、2、4、5、6、9、10小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第3、7、8小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. 如图所示,木块放在水平地面上,在F=6 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1 m/s.则下列说法中正确的是( )A.以1 m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力大小为6 NB.当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时,它受到的水平拉力大于6 NC.当用8 N的水平拉力使木块运动时,木块受到的摩擦力为8 ND.将水平拉力F撤去后,木块运动得越来越慢,木块受到的摩擦力越来越小解析:由于水平方向受力平衡,f=F=6 N,选项A正确,B错误;当用8 N的水平拉力使木块运动时,由f=μN=μmg得f=6 N,选项C错误,将水平拉力F撤去后,木块做减速运动,木块受到的摩擦力f=μmg不变,D选项错误.答案:A2. 如图所示,质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上,用挡板AO将球挡住,使球处于静止状态,若挡板与斜面间的夹角为β,则( )A.当β=30°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinαB.当β=60°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg cosαC.当β=60°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinαD.当β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinα解析:以球为研究对象,球所受重力产生的效果有两个:对斜面产生的压力N1、对挡板产生的压力N2,根据重力产生的效果将重力分解,如图所示,当挡板与斜面的夹角β由图示位置变化时,N1大小改变但方向不变,始终与斜面垂直,N2的大小和方向均改变,由图可看出当挡板AO与斜面垂直,即β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小压力N2min=mg sinα,D 项正确.答案:D3. 物体A、B在外力F的作用下,在如图甲、乙两种情况下以相同的速率沿F的方向做匀速运动,若接触面间都不光滑.关于物体A、B的受力,下列说法正确的是( )A. 甲、乙两图中的物体A一定都受摩擦力作用B. 甲、乙两图中的物体B一定都受摩擦力作用C. 甲图中速度越大,B受到的摩擦力越大D. 乙图中倾角越大,A受到的摩擦力越大解析:在题甲图中,A、B一起匀速运动,A、B间无摩擦力,B与地面间的滑动摩擦力与运动快慢无关,A、C两项错误;在乙图中,对A受力分析可知,受到静摩擦力f=m A g sinα,方向沿斜面向上,斜面倾角越大,摩擦力越大,B、D两项正确.答案:BD4. [2013·江西南昌二模]如图所示,相隔一定距离的两个相同圆柱体固定在同一水平高度处,一轻绳套在两圆柱体上,轻绳下端悬挂一重物,绳和圆柱之间的摩擦忽略不计.现增加轻绳长度,而其他条件保持不变,则( )A. 轻绳对物体的作用力的合力将变大B. 轻绳对物体的作用力的合力将变小C. 轻绳的张力将变大D. 轻绳的张力将变小解析:对重物受力分析如图,当轻绳变长,两绳的夹角变小,可知,绳的张力变小,D项正确,C项错,两绳的合力始终与重力平衡,所以合力不变,A、B项均错.答案:D5. [2014·重庆考前训练]三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500 N/m 的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是( )A. 4 cmB. 6 cmC. 8 cmD. 10 cm解析:开始时q弹簧处于压缩状态,由胡克定律知,压缩了2 cm.c木块刚好离开水平地面时,轻弹簧q中拉力为10 N,由胡克定律,轻弹簧q伸长2 cm;轻弹簧p中拉力为20 N,由胡克定律,轻弹簧p伸长4 cm.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm+2 cm+4 cm =8 cm,选项C正确.答案:C6. [2014·湖南名校联考]如图所示,斜面体M放置在水平地面上,位于斜面上的物块m 受到沿斜面向上的推力F作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为F1,斜面与地面之间的摩擦力大小为F2.增大推力F,斜面体始终保持静止,下列判断正确的是( )A.如果物块沿斜面向上滑动,则F1、F2一定增大B.如果物块沿斜面向上滑动,则F1、F2一定不变C.如果物块与斜面相对静止,则F1、F2一定增大D.如果物块沿斜面相对静止,则F1、F2一定不变解析:当物块相对斜面静止时,可把M、m当成整体,F增大时,F2一定增大,F1为静摩擦力大小变化无法判断;当物块在斜面滑动时,m、M之间为滑动摩擦力,当F增大时,F1、F2一定不变,故选B.答案:B7. [2013·东北三校二联]如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是( )A.如果B对A无摩擦力,则地面对B也无摩擦力B.如果B对A有向左的摩擦力,则地面对B也有向左的摩擦力C.P点缓慢下移过程中,B对A的支持力一定减小D.P点缓慢下移过程中,地面对B的摩擦力一定增大解析:物块B在水平方向只有可能受到地面对B、A对B的两个摩擦力的作用,由于B物体静止,则这两个力或都不存在、或同时存在且等大反向,故A、B皆正确.在P点缓慢下移到P、A等高过程中,若弹簧原处于拉伸状态时,弹簧可能由伸长变为压缩,也可能一直处于拉伸状态,则弹力可能由斜向上的逐渐减小的拉力变为斜向下逐渐增大的推力,也可能一直是斜向上逐渐减小的拉力,故对A由平衡条件知:两种情况下B对A的支持力在弹力逐渐减小时是一直减小的,而在弹力逐渐增大时不能判定;B对A的摩擦力变化情况在弹力减小时不能确定,在弹力增大时摩擦力一定增大.同理可知若弹簧原处于原长或压缩状态时,则弹力一直是逐渐增大的推力,由平衡条件知B对A的支持力变化情况不能确定,B对A的摩擦力一定是一直增大的,再考虑到还有P点移动到与A等高位置之下的情况,故整个过程中B对A 的支持力、摩擦力变化情况都不能确定,则地面对B的摩擦力变化情况也不能确定,C、D皆错误.答案:AB8. 如图所示,质量m=1 kg的物块在与水平方向夹角为θ=37°的推力F作用下静止于墙壁上,物块与墙之间的动摩擦因数μ=0.5,若物块与墙面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则推力F大小可能是( )A. 5 NB. 15 NC. 35 ND. 55 N解析:当F较大时,物块会有向上滑动趋势,摩擦力向下.若物块恰不上滑,则力F有最大值(受力如图a所示),N=F max cosθ,F max sinθ=f+mg,又f=μN,解得,F max=50 N;当力F较小时,物块有向下滑动趋势,摩擦力向上,若物块恰不下滑,则力F有最小值(受力如图b所示),由平衡条件可得,N=F min cosθ,F min sinθ+f-mg=0,又f=μN,解得,F min =10 N;所以使物块静止于墙面上推力F的范围为10 N≤F≤50 N,B、C两项正确.答案:BC9. [2014·湖南长沙]如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图①中O 为轻绳之间联结的节点,图②中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图①中的B 滑轮或图②中的端点B 沿虚线稍稍上移一些,则关于θ角变化说法正确的是( )A .图①、图②中θ角均增大B .图①、图②中θ角均不变C .图①中θ增大、图②中θ角不变化D .图①中θ不变、图②中θ角变大解析:图①中O 点处三绳拉力等于悬挂钩码的重力,大小一定,O 点竖直向下的拉力方向一定,由平衡条件,另两绳拉力方向也一定,则θ角不变;图②中AB 为一根绳子,内部张力大小处处相等,滑轮两边绳子与水平方向夹角相等,设滑轮两边绳长分别为l 1和l 2,AB 水平距离为d ,则(l 1+l 2)cos θ=d ,因绳长和d 一定,θ角一定,故B 项正确.答案:B10. [2014·甘肃部分示范校调研]一个挡板固定于光滑水平地面上,截面为14圆的柱状物体甲放在水平面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与地面接触而处于静止状态,如图所示.现在对甲施加一个水平向左的力F ,使甲沿地面极其缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F 1,甲对地面的压力为F 2,在此过程中( )A. F 1缓慢增大,F 2缓慢增大B. F 1缓慢增大,F 2不变C. F 1缓慢减小,F 2不变D. F 1缓慢减小,F 2缓慢增大解析:把甲、乙看做一个整体,竖直方向仅受重力和地面支持力,在此过程中,两物体重力不变,支持力不变,由牛顿第三定律,甲对地面的压力不变,F 2不变;对乙进行受力分析,在此过程中,挡板对乙的支持力缓慢减小,由牛顿第三定律,乙对挡板的压力F 1缓慢减小,所以选项C 正确.答案:C第Ⅱ卷 (非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共16分)11. (8分)某同学利用如下图左所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持________状态.(2)他通过实验得到的如上图右所示的弹力大小F 与弹簧长度x 的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x 0=________cm ,劲度系数k =________N/m.(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图右所示时,该弹簧的长度x 1=________cm.解析:(1)悬挂重物后,弹簧沿竖直方向伸长,要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量,刻度尺当然要保持竖直状态.(2)如果以弹簧长度x 为横坐标,弹力大小F 为纵坐标,作出F -x 图象,那么图象与横轴的截距表示弹簧的原长,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,所以根据图象可知,该弹簧的原长x 0=4 cm ,劲度系数k =ΔF Δx=50 N/m. (3)弹簧的读数表示弹力的大小,即F =3 N ,所以该弹簧的长度x 1=x 0+F k=10 cm. 答案:(1)竖直 (2)4 50 (3)1012. (8分)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.(1)实验中用弹簧测力计测量力的大小时,下列使用方法中正确的是________.A.拿起弹簧测力计就进行测量读数B.拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程C.测量前检查弹簧指针是否指在零刻线,用标准砝码检查示数正确后,再进行测量读数D.应尽量避免弹簧、指针、拉杆与刻度板间的摩擦(2)关于此实验的下列说法中正确的是________.A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.(4)本实验采用的科学方法是________.解析:(1)弹簧称使用前,应先检查指针是否指零,再用标准砝码检查示数正确后,再测量,应避免弹簧、指针、拉杆与刻度板的摩擦.(2)同一次实验中,O点位置不能变动;需记录拉力的大小和方向,其夹角不能太大,也不能太小.(3)由图可知,F是F1和F2合成的结果,方向不一定沿AO方向,但F′是用一只弹簧称的拉力,其方向一定沿AO方向.答案:(1)BCD (2)A (3)F′(4)等效替代三、计算题(本题共4小题,共44分)13. (12分)如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量m 2=4 kg ,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m 1最大不能超过多少?解析:(1)F T OA =m 1g cos θ=54m 1gFT OB =m 1g tan θ=34m 1g(2)F f =F T OB =34m 1g 方向水平向左(3)F fm =μm 2g =0.3×40 N=12 N当F T OB =34m 1g =F f m =12 N 时, m 1=1.6 kg ,即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6 kg.答案:(1)54m 1g 34m 1g (2)34m 1g 方向水平向左 (3)1.6 kg 14. (10分)[2014·陕西宝鸡]如图所示,质量为m 的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑.对物体施加一大小为F 的水平向右恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F 多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)这一临界角θ0的大小.解析:(1)对物体受力分析,由平衡条件可知,mg sin30°=μmg cos30°解得,μ=tan 30°=33. (2)设斜面倾角为α时,受力情况如图,由匀速直线运动的条件:F cos α=mg sin α+f N =mg cos α+F sin αf =μN解得:F =mg sin α+μmg cos αcos α-μsin α当cos α-μsin α→0,即cot α→33时,F →∞, 即“不论水平恒力F 多大,都不能使物体沿斜面向上滑行”此时,临界角θ0=α=60°.答案:(1)33(2)60° 15. [2013·中山模拟](10分)如图所示,质量为m B =14 kg 的木板B 放在水平地面上,质量为m A =10 kg 的木箱A 放在木板B 上,一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°,已知木箱A 与木板B 之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,重力加速度g 取10 m/s 2,现用水平力F 将木板B 从木箱A 下面匀速抽出,试求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)绳上张力F T 的大小;(2)拉力F 的大小.解析:(1)隔离木箱A ,对A 进行受力分析,如图甲所示,由平衡条件得F f =F T cos θF T sin θ+m A g =F N1又F f =μ1F N 1,联立解得F T =μ1m A g cos θ-μ1sin θ=100 N. (2)木板B 受力如图乙所示,对木板B ,由平衡条件得F=μ1F N1+μ2F N2m B g+F N1=F N2联立解得F=200 N.答案:(1)100 N (2)200 N16. (12分)如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量均为m的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B球缓缓拉到图中虚线位置,则(1)此过程AB绳中的拉力如何变化?(2)求水平力F和AC绳中的张力大小.解析:(1)以B球为研究对象,作出平衡三角形,如图甲所示,可看得出此过程AB绳中的拉力F B逐渐变大.(2)以A、B两球组成的整体为研究对象,画出受力图如图乙所示:竖直方向:F C·sin30°=2mg,得F C=4mg以B球为研究对象,分析受力如图丙所示:竖直方向:F B·sin30°=mg水平方向:F B·cos30°=F解得:F B=2mg,F=3mg答案:(1)拉力逐渐变大(2)水平力F为3mg AC绳中的张力为4mg。
2015全国100所名校物理练习-相互作用
2015安徽省示范高中高三第一轮复习单元检测卷相互作用(90分钟100分)第I 卷 (选择题 共40分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。
在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)1.冰箱是居家必需用品,在冰箱上用一个小纸条给家人留言更是常见做法,如图所示,某人利用小磁铁将纸质留言条静止吸附在冰箱的竖直面上,则留言条受力个数为( ) A .2 B .4 C .5 D .62.如图所示,两根劲度系数分别为k 1,k 2的轻弹簧,C 、D 端分别固定在质量为m 的物体上,A 、B 端分别固定在天花板上和地面上,当物体m 静止时,劲度系数为k 1的弹簧处于原长;若将物体的质量减为原来的一半(两弹簧仍然在弹性限度内),当物体再次静止时,其位置上升了( ) A .1212()2mg k k k k + B .122()mg k k + C .1232()mgk k + D .12mg k k +3.如图所示,将三块石块垒成圆弧形的石拱。
其中第1、3块固定在地基上,第1、2块间的接触面与竖直方向的夹角为θ1,第2、3块间的接触面与竖直方向的夹角为θ2,假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块间的作用力与2、3块间的作用力大小之比( ) A .12sin sin θθ B .21sin sin θθ C .12cos cos θθ D .21cos cos θθ 4.如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二,先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F 和F',已知支架间的距离为AB 的一半,则'FF 为( ) ABCD5.两根轻绳AB 、BC 分别固定于天花板上的A 点和C 点,B 端连一质量为m 的球,绳AB 的长是BC 的两倍,BC 处于竖直状态,D 是AB 的中点,现在D 点施加一外力,使D 点缓慢移动至与B 点在同一水平线上,维持D 点与B 点在同一个水平线上,需要在D 点施加的最小力为( ) A.12mg B .12mg C.2mg D .mg6.如图所示,物块P 放在直角三角形斜面体Q 上,Q 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时P 、Q 静止。
2015年普通高等学校招生全国统一考试物理真题详解1卷(答案)
2015年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅰ)14.D因洛伦兹力不做功,故带电粒子从较强磁场区域进入到较弱的磁场区域后,其速度大小不变,由r=知,轨道半径增大;由角速度ω=知,角速度减小,选项D正确。
15.B由电子从M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等可知,φM>φN=φP,故过N、P点的直线d位于某一等势面内,则与直线d平行的直线c也位于某一等势面内,选项A错、B正确;φM=φQ,则电子由M点运动到Q点,电场力不做功,选项C错误;由于φP<φM=φQ,电子由P点运动到Q点,电势能减小,电场力做正功,选项D错误。
16.A设原线圈中电流为I,由=知副线圈中的电流I2=3I,由题意知副线圈中电阻两端的电压U=3IR,则原线圈回路中R两端的电压U'=IR=,原线圈两端的电压U1=3U,由闭合电路中电压关系可知U1+U'=220 V,即+3U=220 V,U=66 V,原线圈回路中电阻消耗的功率P1=I2R,副线圈回路中电阻消耗的功率P2=(3I)2R,=k==,选项A正确。
评析此题为常见题型,但原线圈回路加一电阻,使试题难度大为增加。
17.C质点由静止开始下落到最低点N的过程中由动能定理:mg·2R-W=mv2质点在最低点:F N-mg=由牛顿第三定律得:F N=4mg联立得W=mgR,质点由N点到Q点的过程中在等高位置处的速度总小于由P点到N 点下滑时的速度,故由N点到Q点过程克服摩擦力做功W'<W,故质点到达Q点后,会继续上升一段距离,选项C正确。
18.D乒乓球做平抛运动,落到右侧台面上时经历的时间t1满足3h=g。
当v取最大值时其水平位移最大,落点应在右侧台面的台角处,有v max t1=,解得v max=;当v 取最小值时其水平位移最小,发射方向沿正前方且恰好擦网而过,此时有3h-h=g,=v min t2,解得v min=。
2015-2016学年全国名校百校大联考高三(上)月考物理试卷(一)(解析版)
2015-2016学年全国名校百校大联考高三(上)月考物理试卷(一)一、选择题(每小题4分,共40分)1.如图所示,置于固定斜面上的两物体M、N保持静止,现用一垂直斜面向下的力F作用在物体N上,两物体仍处于静止状态,下列说法正确的是()A.M物体可能会受四个力的作用B.力F增大时M、N之间的摩擦力增大C.力F增大时M与斜面之间的摩擦力增大D.力F增大到一定值时M可能沿斜面向上运动2.某一质点沿直线运动的速度与时间图象如图所示,表示t时间内的平均速度,则下列说法正确的是()A.=B.<C.>D.和大小关系无法比较3.如图所示,固定的倾角θ=37°的斜坡C上放有一个长方形木块A,它恰好能静止在斜坡上,某人把一正方形铁块B放在木板上,已知铁块与木板间的摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.铁块能静止在木块上B.铁块会匀速下滑C.木块仍然能够静止D.木块会加速下滑4.如图,在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P 和光滑均匀圆球Q,质量分别为m、M,当车向右做加速为a的匀速直线运动时,P、Q车厢三者相对静止,球心连线与水平方向的夹角为θ,则Q受到CD面的弹力F N和P受到AB面的弹力F N′分别是()A.F N=F N′=MgcotθB.F N=Mgcotθ﹣Ma,F N′=mgcotθ+MaC.F N=mgcotθ﹣Ma,F N′=mgcotθ+maD.F N=Mgcotθ﹣Ma,F N′=Mgcotθ+ma5.某运动员在进行跳水比赛中,以4m/s的初速度竖直向上跳出,先以加速度a1匀减速直线上升,测得0.4s末到达最高点,2s末到达水面,进入水面后以加速度a2匀减速直线下降,2.5s末的速度为v,3s末恰到最低点,取竖直向上的方向为正方向,则()A.a1=﹣10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣8m/sB.a1=10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣8m/sC.a1=﹣10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣4m/sD.a1=10m/s2,a2=16m/s2,v=4m/s6.如图所示,质量为M,倾角为θ的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过程中,质量为m的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止,已知斜劈与地面的动摩擦因数是μ,则下列说法正确的是()A.小球与斜面间的压力是mgcosθB.小球与斜面的加速度大小是gtanθC.地面对斜劈的支持力一定大于(M+m)gD.地面与斜劈间的动摩擦因数是g(1+sinθcosθ)7.如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()A.a A=0 B.a A=C.a B=D.a B=8.如图所示,地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动,在固定的倾角为37°的斜面上,用力F平行于斜面向上拉物块,物块恰能匀速下滑.若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同,其中sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是()A.物块与接触面的动摩擦因数为B.在水平地面上的物体速度若增大,则力F要增大C.斜面倾角增大到某一角度(小于90°)时,物体匀速下滑,则力F要比原来大D.若F逆时针旋转一个较小夹角,要保持物体匀速下滑,则F要比原来小9.水平地面上与物体受到的水平拉力F作用,F随时间t变化的关系如图甲所示,物体速度v随时间t变化的关系如图乙所示,g=10m/s2,根据图中信息可以确定()A.物块的质量为1kgB.物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.7C.物块在前3s内的平均速度为m/sD.0~1s内物块所受摩擦力2N10.如图,质量m=10kg的物块甲与质量为M=4kg长木板(足够长)乙一起在外力F的作用下向右做匀速运动,已知甲、乙之间动摩擦因数μ1=0.1,地面和长木板之间动摩擦因数μ2=0.2,则撤掉力F后(由于木板足够长,甲不会脱离木板),则下列说法错误的是()A.甲乙仍然相对静止,一起匀减速运动直至停止B.在甲停止运动前,地面对乙的摩擦力大小始终不变C.在甲停止运动前,乙的加速大小都是4.5m/s2D.在乙停止运动前,甲的加速度大小始终为1m/s2二、实验题11.(6分)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的.光电计时器像打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器,其结构如图丙所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U型遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为L=5mm,将此U型遮光板装在小车上,让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器,实验时测得两次遮光时间分别为△t1=0.10s,△t2=0.05s,从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s,则:(1)图乙是(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是(填“交流4﹣6V”或“交流220V”).(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为m/s,第二个遮光片通过光电门的速度大小为m/s.(3)小车做加速直线运动的加速度大小为m/s2.12.(9分)某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律.(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来还需要进行的一项操作是(填选项前的字母);A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砝码盘和砝码质量的大小,使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砝码盘和砝码,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砝码盘和砝码,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)如图2是按正确实验步骤打出的一条纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,可算出小车的加速度a=m/s2(计算结果保留三位有效数字);(3)该小组同学在验证“合力一定时加速度与质量成反比”时,增减砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a﹣图线后,发现:当较大时,图线发生弯曲.在处理数据时为避免图线发生弯曲的现象,该小组同学的应画出是.A.a与的关系图线B.a与(M+m)的关系图线C.a与的关系图线D.a与的关系图线.三、计算或论述题13.(12分)质量为1kg的物块静止在水平台面上的坐标原点,地面与物块的动摩擦因数与位移的关系如图甲所示,现物块受拉力作用,由静止开始沿坐标轴向正方向运动,运动的v﹣t图象如图乙所示,第3s末恰好到达9m位置,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)第3s内的加速度大小;(2)1.5s末时刻的拉力大小.14.(13分)2014年7月24日,受台风“麦德姆”影响,安徽多地暴雨,严重影响了道路交通安全.某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40m/s,v2=25m/s,轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车,若此时轿车只是立即刹车,则轿车要经过s=160m才停下来.两车可视为质点.(1)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2s收到信号后立即以加速度大小a2=2.5m/s2匀加速前进,通过计算分析两车会不会相撞?15.(14分)如图,固定斜面的顶端安装一定滑轮,左倾角α=53°,右斜面倾角θ=37°,一轻绳跨过定滑轮,两端分别与小物块P和质量为M的小物块Q连接.初始时刻两物块恰好处于静止状态,且离水平地面高度均为h,一切摩擦均不计,P、Q均可视为质点,重力加速度大小为g,取sin37°=0.6,sin53°=0.8.(1)物块P、Q的质量之比为多大?(2)若将轻绳剪断后,之后两物块沿各自斜面下滑,求P、Q在斜面上运动的时间之比;(3)若用手按住Q不动,P的质量增加为原来的2倍,Q的质量为M,放手后,Q不会触及滑轮,P着地后将轻绳子剪断,求放手后Q运动到最高点所经历的时间t.16.(16分)如甲图所示,质量为M=4kg足够长的木板静止在光滑的水平面上,在木板的中点放一个质量m=4kg大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两物块开始均静止,从t=0时刻起铁块m受到水平向右,大小如图乙所示的拉力F的作用,F共作用时间为6s,(取g=10m/s2)求:(1)铁块和木板在前2s的加速度大小分别为多少?(2)铁块和木板相对静止前,运动的位移大小各为多少?(3)力F作用的最后2s内,铁块和木板的位移大小分别是多少?2015-2016学年全国名校百校大联考高三(上)月考物理试卷(一)参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分,共40分)1.(2016•葫芦岛二模)如图所示,置于固定斜面上的两物体M、N保持静止,现用一垂直斜面向下的力F作用在物体N上,两物体仍处于静止状态,下列说法正确的是()A.M物体可能会受四个力的作用B.力F增大时M、N之间的摩擦力增大C.力F增大时M与斜面之间的摩擦力增大D.力F增大到一定值时M可能沿斜面向上运动【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】分别隔离对N和M分析,结合共点力平衡分析受力情况,抓住N处于平衡,判断M、N间摩擦力的变化,抓住整体平衡,分析斜面与M之间摩擦力的变化.【解答】解:A、先对N受力分析,受重力、推力、支持力和向右的静摩擦力;再对M受力分析,受重力、压力、向左的静摩擦力、斜面体的支持力和平行斜面向上的静摩擦力,5个力,故A错误;B、对N分析,当F增大,由于N处于平衡,则有f=Fcosθ,可知M、N间的摩擦力增大,故B正确.C、对整体分析,整体在沿斜面方向上平衡有:f′=(M+m)gsinθ,可知M与斜面间的摩擦力不变,故C错误.D、对整体受力分析,受重力、支持力、平行斜面的静摩擦力,根据平衡条件,静摩擦力与整体重力的下滑分力平衡;如果增加垂直斜面的推力F,整体受的静摩擦力不变,依然与整体重力的下滑分力平衡;故不论力F多大,M均不可能有沿斜面向上运动的趋势,故D错误.故选:B.【点评】本题关键是灵活选择研究对象,结合牛顿第三定律、力的产生条件和平衡条件分析受力情况,对于静摩擦力,其方向与相对滑动趋势的方向相反.2.(2016•葫芦岛二模)某一质点沿直线运动的速度与时间图象如图所示,表示t时间内的平均速度,则下列说法正确的是()A.=B.<C.>D.和大小关系无法比较【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】将该运动与匀变速直线运动比较,分析位移关系,可得出平均速度与的关系.【解答】解:根据图象的面积表示位移,可知,该物体在t时间内的位移大于匀加速直线运动的位移,所以其平均速度大于匀加速直线运动的平均速度,即>.故C正确.故选:C【点评】v﹣t图象中由图象的面积可得出物体通过的位移,要注意公式=只适用于匀变速直线运动.3.(2014秋•安徽月考)如图所示,固定的倾角θ=37°的斜坡C上放有一个长方形木块A,它恰好能静止在斜坡上,某人把一正方形铁块B放在木板上,已知铁块与木板间的摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()A.铁块能静止在木块上B.铁块会匀速下滑C.木块仍然能够静止D.木块会加速下滑【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】先分析B受到的最大静摩擦力与重力的分力之间的大小关系,判断出B 是否能静止,然后再方向A的受力,或A与B组成的整体的受力.【解答】解:A、B、对与铁块B设质量为m,受到的支持力:N=mgcosθ,最大静摩擦力:f m=μN=μmgcosθ=0.5mg×sin37°=0.4mg铁块的重力沿斜面向下的分力:G1=mgsin37°=0.6mg>f m.所以铁块将向下做加速运动.故AB错误;C、开始时木块恰好能静止在斜坡上,设质量为M,则:Mgsinθ=μ0Mgcosθ,则:μ0=tanθ木块在垂直于斜面的方向:N′=Mgcosθ+N=(M+m)gcosθ,木块受到的斜面的最大静摩擦力:f m′=μ0N′=(M+m)gsin37°=0.6(M+m)g沿斜面的方向木块还受到铁块对它的向下的摩擦力,以及重力沿斜面向下的分力,其中:Mgsin37°+f m=0.6Mg+0.4mg<f m′即向下的两个力的和小于斜面对木块的最大静摩擦力,所以木块仍然能保持静止.故C正确,D错误.故选:C【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用功率平衡的条件进行求解,注意临界状态和整体法、隔离法的运用.4.(2014秋•临安市校级月考)如图,在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q,质量分别为m、M,当车向右做加速为a的匀速直线运动时,P、Q车厢三者相对静止,球心连线与水平方向的夹角为θ,则Q受到CD面的弹力F N和P受到AB面的弹力F N′分别是()A.F N=F N′=MgcotθB.F N=Mgcotθ﹣Ma,F N′=mgcotθ+MaC.F N=mgcotθ﹣Ma,F N′=mgcotθ+maD.F N=Mgcotθ﹣Ma,F N′=Mgcotθ+ma【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】隔离光滑均匀圆球Q,对Q受力分析,根据平衡条件列式求解F N,对两球组成的整体进行受力分析,根据平衡条件列式求解即可.【解答】解:隔离光滑均匀圆球Q,对Q受力分析如图所示,可得Mgcotθ﹣F N=Ma解得:F N=Mgcotθ﹣Ma,对两球组成的整体有:F′N﹣F N=(M+m)a联立解得:F′N=Mgcotθ+ma故选:D【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.5.(2014秋•涡阳县校级月考)某运动员在进行跳水比赛中,以4m/s的初速度竖直向上跳出,先以加速度a1匀减速直线上升,测得0.4s末到达最高点,2s末到达水面,进入水面后以加速度a2匀减速直线下降,2.5s末的速度为v,3s末恰到最低点,取竖直向上的方向为正方向,则()A.a1=﹣10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣8m/sB.a1=10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣8m/sC.a1=﹣10m/s2,a2=16m/s2,v=﹣4m/sD.a1=10m/s2,a2=16m/s2,v=4m/s【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】以4m/s的初速度竖直向上跳出,先以加速度a1匀减速直线上升,测得0.4s末到达最高点,速度为零,由速度时间关系求得加速度,并可得到入水时的速度,入水面后以加速度a2匀减速直线下降,3s末恰到最低点,速度为零,求减速的加速度,进而求得2.5s末的速度v.【解答】解:先以加速度a1匀减速直线上升,测得0.4s末到达最高点,速度为零,故速度a1为:;2s末的速度为:v2=v0+a1t2=4m/s﹣10×2m/s=﹣16m/s;加速度:跳出2.5s末的速度为:v4=v2+a2t4=﹣16m/s+16×0.5m/s=﹣8m/s.故选:A.【点评】注意加速度的方向,恰当选择过程,应用速度时间关系求解.6.(2014秋•涡阳县校级月考)如图所示,质量为M,倾角为θ的斜劈在水平面上以一定的初速度向右滑动的过程中,质量为m的光滑小球在斜面上恰好保持与斜劈相对静止,已知斜劈与地面的动摩擦因数是μ,则下列说法正确的是()A.小球与斜面间的压力是mgcosθB.小球与斜面的加速度大小是gtanθC.地面对斜劈的支持力一定大于(M+m)gD.地面与斜劈间的动摩擦因数是g(1+sinθcosθ)【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】隔离对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,从而得出小球的加速度,根据平行四边形定则求出斜面对小球的支持力大小.对整体分析,求出地面的支持力,根据牛顿第二定律求出地面与斜劈间的动摩擦因数.【解答】解:A、光滑小球恰好保持与斜面相对静止,则有重力与斜面弹力的合力水平向左,根据平行四边形定则,小球合力F=mgtanθ=ma,解得加速度合a=gtanθ,根据平行四边形定则知,N=,故A错误,B正确.C、由于在竖直方向上没有加速度,所以整体在竖直方向上合力为零,有F支持=(M+m)g,故C错误;D、对整体分析,加速度a=μg,解得μ=tanθ,故D错误.故选:B.【点评】解决本题的关键知道小球和斜劈具有相同的加速度,通过整体法和隔离法,运用牛顿第二定律进行求解,难度中等.7.(2013秋•宾川县期末)如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()A.a A=0 B.a A=C.a B=D.a B=【考点】牛顿第二定律;胡克定律【分析】在剪断上端的绳子的瞬间,绳子上的拉力立即减为零,而弹簧的伸长量没有来得及发生改变,故弹力不变,再分别对A、B两个小球运用牛顿第二定律,即可求得加速度.【解答】解:在剪断绳子之前,A处于平衡状态,所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等.在剪断上端的绳子的瞬间,绳子上的拉力立即减为零,而弹簧的伸长量没有来得及发生改变,故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力.故A球的加速度为零;在剪断绳子之前,对B球进行受力分析,B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力,在剪断上端的绳子的瞬间,绳子上的拉力立即减为零,对B球进行受力分析,则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力.所以根据牛顿第二定律得:a B==g故选:AD.【点评】该题要注意在剪断绳子的瞬间,绳子上的力立即减为0,而弹簧的弹力不发生改变,再结合牛顿第二定律解题,难度不大.8.如图所示,地面上的物块在平行于地面的水平力F作用下匀速运动,在固定的倾角为37°的斜面上,用力F平行于斜面向上拉物块,物块恰能匀速下滑.若物块与水平和斜面的动摩擦因数相同,其中sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是()A.物块与接触面的动摩擦因数为B.在水平地面上的物体速度若增大,则力F要增大C.斜面倾角增大到某一角度(小于90°)时,物体匀速下滑,则力F要比原来大D.若F逆时针旋转一个较小夹角,要保持物体匀速下滑,则F要比原来小【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力【分析】分别对在水平面和斜面上,运用共点力平衡,联立求出动摩擦因数的大小.动摩擦因数的大小与速度无关,匀速运动的速度增大,F不变.根据共点力平衡,判断F大小的变化.【解答】解:A、设物块质量为m,物体在水平面上匀速运动时有:F=μmg,在斜面上匀速下滑时有:mgsin30°=μmgcos30°+F,联立解得:.故A正确.B、动摩擦因数的大小与速度无关,匀速运动的速度增大,F不变,故B错误.C、物体在斜面上匀速下滑,mgsinα=μmgcosα+F,α从37°开始增大,则mgsinα增大,μmgcosα变小,则力F增大,故C正确.D、若F逆时针旋转一个较小夹角θ,物体在斜面上匀速下滑,力变为F′,则有:mgsin37°=μ(mgcos37°﹣F′sinθ)+F′cosθ,可知F变大,故D错误.故选:AC.【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,难度中等.9.(2016•葫芦岛二模)水平地面上与物体受到的水平拉力F作用,F随时间t 变化的关系如图甲所示,物体速度v随时间t变化的关系如图乙所示,g=10m/s2,根据图中信息可以确定()A.物块的质量为1kgB.物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.7C.物块在前3s内的平均速度为m/sD.0~1s内物块所受摩擦力2N【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;摩擦力的判断与计算【分析】通过0﹣1s物体处于静止,根据匀加速直线运动的公式即可求出1﹣2s 内以及2﹣3s内物体的加速度,通过牛顿第二定律求出物体的质量,以及求出动摩擦因数.由平均速度的公式求出物块在前3s内的平均速度,由共点力平衡求出物体在0﹣1s内受到的摩擦力.【解答】解:A、B、匀加速直线运动的加速度为:a1=,做减速运动时的加速度为:m/s2,根据牛顿第二定律得:F2﹣f=ma1,F3﹣f=ma2,联立得:m=0.25kg;f=2.25N动摩擦因数:.故A错误,B错误;C、物块在前3 s内的位移为:x=m,则平均速度的大小为:m/s.故C正确;D、物体在0﹣1s内没有运动,说明处于平衡状态,则物体受到的摩擦力等于拉力的大小,即等于2N.故D正确.故选:CD【点评】本题首先考查读图能力,其次要根据速度图象分析物体的运动情况,这是解决本题的基础.10.如图,质量m=10kg的物块甲与质量为M=4kg长木板(足够长)乙一起在外力F的作用下向右做匀速运动,已知甲、乙之间动摩擦因数μ1=0.1,地面和长木板之间动摩擦因数μ2=0.2,则撤掉力F后(由于木板足够长,甲不会脱离木板),则下列说法错误的是()A.甲乙仍然相对静止,一起匀减速运动直至停止B.在甲停止运动前,地面对乙的摩擦力大小始终不变C.在甲停止运动前,乙的加速大小都是4.5m/s2D.在乙停止运动前,甲的加速度大小始终为1m/s2【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算【分析】分别对甲和乙进行分析,明确摩擦力大小,则可明确二者各自的运动情况,即可求得各自的受力情况,由牛顿第二定律可求得加速度大小.【解答】解:A、假设甲乙仍然相对静止,则有:,而甲的最大加速度,所以假设不成立,甲乙会相对运动,故A错误;BCD、得,由,得.比较甲乙的加速度大小可知,乙先相对地面静止,又由于,乙停下来后一直静止,而甲继续滑行;乙停止运动前,地面对乙的摩擦力,乙停止运动后,地面对乙的摩擦力,故BC错误,D正确;本题选错误的,故选:ABC【点评】本题考查牛顿第二定律的应用问题,要注意明确受力分析,对于摩擦力不能直接判断的,可以先用假设法进行分析.二、实验题11.(6分)(2016•葫芦岛二模)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的.光电计时器像打点计时器一样,也是一种研究物体运动情况的计时仪器,其结构如图丙所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时,光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,做了一个U型遮光板如图丁所示,两个遮光片宽度均为L=5mm,将此U型遮光板装在小车上,让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器,实验时测得两次遮光时间分别为△t1=0.10s,△t2=0.05s,从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s,则:(1)图乙是电火花(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是交流220V(填“交流4﹣6V”或“交流220V”).(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为0.05m/s,第二个遮光片通过光电门的速度大小为0.10m/s.(3)小车做加速直线运动的加速度大小为0.05m/s2.【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】(1)根据电磁打点计时器和电火花打点计时器的不同点可以判断是哪种打点计时器,从而可以判断使用的电源的电压的大小;(2)根据平均速度的公式可以计算出遮光片的平均速度的大小,近似的认为是遮光片的速度;(3)根据加速度的定义式可以直接计算出加速度的大小.【解答】解:(1)图乙是电火花打点计时器,电源采用的是交流220V.(2)第一个遮光片通过光电门的速度大小为v1==0.05m/s,第二个遮光片通过光电门的速度大小为v2==0.10m/s.(3)根据加速度的定义式可得滑块的加速度a==0.05m/s2.故答案为:(1)电火花;交流220V;(2)0.05;0.10;(3)0.05【点评】掌握在较短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,正确利用匀变速运动规律求解加速度的大小.12.(9分)某学习小组利用如图所示装置验证牛顿第二定律.(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行,接下来还需要进行的一项操作是B(填选项前的字母);A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砝码盘和砝码质量的大小,使小车在砝码盘和砝码的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砝码盘和砝码,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砝码盘和砝码,轻推小车,。
2015年高考物理全国卷1及标准答案解析
第Ⅰ卷(选择题)2015年理综 全国卷1 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。
14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大 D.轨道半径增大,角速度减小15.如图,直线a 、b和c 、d是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N、P 、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为M ϕ、N ϕ、P ϕ、Q ϕ。
一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等。
则A.直线a位于某一等势面内,M ϕ>Q ϕB.直线c 位于某一等势面内,M ϕ>N ϕ C.若电子由M 点运动到Q点,电场力做正功D .若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功16.一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:l,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上,如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k 。
则A .U=66V ,k=19B.U =22V ,k=错误! C .U=66V ,k =错误! D.U=22V ,k=错误!17.如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径P OQ水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4 mg,g为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。
则A .W =错误!mgR ,质点恰好可以到达Q点B .W>错误!mg R,质点不能到达Q 点C.W =错误!m gR ,质点到达Q点后,继续上升一段距离D.W<错误!m gR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
2015年全国卷1(物理)含答案
绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合·物理(全国Ⅰ卷)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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。
14. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的【D】A. 轨道半径减小,角速度增大B. 轨道半径减小,角速度减小C. 轨道半径增大,角速度增大D. 轨道半径增大,角速度减小15. 如图,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ,一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等。
则【B】A. 直线a位于某一等势面内,φM>φQB. 直线c位于某一等势面内,φM>φNC. 若电子由M点运动到Q点,电场力做正功D. 若电子由P点运动到Q点,电场力做负功16. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上,如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则【A】A. U =66 V, k =19B. U =22 V , k =19C. U =66 V , k =13D. U =22 V , k =1317. 如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。
2015届高考物理大一轮总复习 磁场阶段示范性金考卷(含解析)
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习磁场阶段示范性金考卷(含解析)本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在第1、2、4、6、7、9、10、12小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第3、5、8、11小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小为B.下列说法正确的是( )A. O点的磁感应强度大小为2BB. O点的磁感应强度大小为5BC. O点的磁感应强度方向水平向右D. O点的磁感应强度方向沿OI3方向指向I3解析:由安培定则可知电流大小为I3的导线在O点产生的磁感应强度方向垂直于O点指向I2,同样由安培定则可知I1与I3在O处磁感应强度相同,I2在O点磁感应强度方向指向I3.由平行四边形定则可得B0=B+B2+B2=5B,设方向与OI3连线夹角为α,可得tanα=2BB=2,所以α=arctan2.答案:B2. 如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线,当通以电流I时,欲使导线静止在斜面上,外加匀强磁场B的大小和方向可能是( )A. B=mg tanα/(IL),方向垂直斜面向上B. B=mg sinα/(IL),方向垂直斜面向下C. B=mg tanα/(IL),方向竖直向上D. B=mg/(IL),方向水平向右解析:当磁场方向垂直斜面向上时,由左手定则可知,安培力方向沿斜面向下,导线不可能静止,A错误;同理可知C、D错误;磁场方向垂直斜面向下时,安培力沿斜面向上,由平衡条件得:BIL =mg sin α,解得B =mg sin αIL,故答案为B. 答案:B 3. [2014·广州实验中学检测]如图所示,放在台秤上的条形磁铁两极未知,为了探明磁铁的极性,在它中央的正上方固定一导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流,则( )A .如果台秤的示数增大,说明磁铁左端是N 极B .如果台秤的示数增大,说明磁铁右端是N 极C .无论如何台秤的示数都不可能变化D .如果台秤的示数增大,台秤的示数随电流的增大而增大解析:如果台秤的示数增大,说明导线对磁铁的作用力竖直向下,由牛顿第三定律知,磁铁对导线的作用力竖直向下,根据左手定则可判断,导线所在处磁场方向水平向右,由磁铁周围磁场分布规律可知,磁铁的左端为N 极,选项A 正确,选项B 、C 错误.由F =BIL 可知选项D 正确.答案:AD4. 如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中,现给滑环一个水平向右的瞬时作用力,使其开始运动,则滑环在杆上的运动情况不可能的是( )A. 始终做匀速运动B. 始终做减速运动,最后静止于杆上C. 先做加速运动,最后做匀速运动D. 先做减速运动,最后做匀速运动解析:给滑环一个瞬时作用力,滑环获得一定的速度v ,当qvB =mg 时,滑环将以v 做匀速直线运动,故A 正确.当qvB <mg 时,滑环受摩擦阻力做减速运动,直到停下来,故B 正确.当qvB >mg 时,滑环先做减速运动,当减速到qvB =mg 后,以速度v =mg qB做匀速直线运动,故D 对.由于摩擦阻力作用,滑环不可能做加速运动,故C 错,应选C.答案:C5. [2013·山西四校联考]如图所示,两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域,速度方向均与磁场方向垂直,进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心;进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界,从中点进入.下面判断正确的是( )A. 两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同B. 两电子在磁场中运动的时间一定不相同C. 进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D. 进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场解析:两个电子以相同的速度分别飞入两个磁感应强度相同的磁场区域,两电子在两磁场中运动时,其半径一定相同,A正确;当运动的轨道半径等于圆形磁场区域的半径时,两电子在磁场中运动的时间都为T/4,时间相同,B错误;进入圆形磁场区域的电子不一定先飞离磁场,二者可能同时飞出磁场,进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞离磁场,C错误,D正确.答案:AD6. 如图所示,一个带负电的物体由粗糙绝缘的斜面顶端由静止下滑到底端时速度为v,若加一个垂直于纸面向外的匀强磁场,则带电体滑到底端时速度将( )A. 大于vB. 小于vC. 等于vD. 无法确定解析:由左手定则判断带负电的物体沿斜面下滑时所受洛伦兹力方向垂直斜面向下,所以使物体与斜面之间的弹力增大,滑动摩擦力增大,从顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功增多,根据动能定理可知,滑到底端时的动能小于无磁场时滑到底端的动能,故速率变小.答案:B7. [2014·江西景德镇]如图所示是某离子速度选择器的原理示意图,在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向平行于轴线.在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N,现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子,从M孔以α角入射,一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力).则从N 孔射出的离子( )A. 是正离子,速率为kBR /cos αB. 是正离子,速率为kBR /sin αC. 是负离子,速率为kBR /sin αD. 是负离子,速率为kBR /cos α解析:根据左手定则可判断出,从N 孔射出的离子是正离子,从N 孔射出的离子在磁场中做匀速圆周运动,其运动轨迹所对圆心角等于入射离子的偏向角2α,如图所示,根据几何关系可得,粒子做圆周运动的轨道半径r =R /sin α,根据洛伦兹力提供向心力得,Bvq =mv 2r ,解得,v =kBR /sin α,B 项正确.答案:B8. [2014·江西重点中学联考]如图所示,一个半径为R 的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交,环上各点的磁感应强度B 大小相等,方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向).若导电圆环上载有如图所示的恒定电流I ,则下列说法正确的是( )A. 导电圆环有收缩的趋势B. 导电圆环所受安培力方向竖直向上C. 导电圆环所受安培力的大小为2BIRD. 导电圆环所受安培力的大小为2πBIR解析:若导线圆环上载有如图所示的恒定电流I ,由左手定则可得导线圆环上各小段所受安培力斜向内,导电圆环有收缩的趋势,导电圆环所受安培力方向竖直向上,导电圆环所受安培力的大小为2πBIR sin θ,选项AB 正确.答案:AB9. 如图所示,有a 、b 、c 、d 四个离子,它们带等量同种电荷,质量不等,它们的质量关系有m a =m b <m c =m d ,以不等的速率v a <v b =v c <v d 进入速度选择器后,有两个离子从速度选择器中射出,进入磁感应强度为B 2的磁场,另两个离子射向P 1和P 2.由此可判定( )A. 射向P 1的是a 离子B. 射向P 2的是b 离子C. 射向A 1的是c 离子D. 射向A 2的是d 离子解析:通过在磁场中的偏转轨迹知,离子带正电.在速度选择器中,有qE =qvB .v =E B,只有速度满足一定值的离子才能通过速度选择器.所以只有b 、c 两离子能通过速度选择器.a 的速度小于b 的速度,所以a 受到的电场力大于洛伦兹力,a 向P 1偏转,故A 正确、B 错误;b 、c 两离子通过速度选择器进入磁感应强度为B 2的磁场中,根据r =mv qB知,质量大的半径大,故射向A 1的是b 离子,射向A 2的是c 离子,故C 、D 错误.答案:A10. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.板MN 下方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场.板上有一小孔O 和宽为d 的缝AC ,小孔与缝左端A 的距离为L .一群质量为m 、电荷量为q ,具有不同速度的粒子从小孔垂直于板MN 进入磁场,对于能够从宽为d 的缝射出的粒子,下列说法正确的是( )A. 这些粒子从缝射出的速度方向不一定垂直于MNB. 从缝右端C 点射出的粒子比从缝左端A 点射出的粒子在磁场中运动的时间长C. 射出粒子的最大速度为L +d Bq mD. 保持d 和B 不变,增大L ,射出粒子的最大速度与最小速度之差不变解析:由几何关系可知,当粒子垂直于MN 射入磁场时,一定以垂直于MN 的方向射出磁场,在磁场中运动的时间与速度大小无关,故选项A 、B 错误;射出粒子的最大半径为R =L +d 2,由Bqv =m v 2R 得最大速度为L +d Bq 2m ,选项C 错误;最小速度为LBq 2m,最大速度与最小速度之差Δv =dBq 2m,与L 无关,故选项D 正确.答案:D11. [2014·江苏扬州中学高三质检]如图所示,直角三角形ABC 中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB 方向自A 点射入磁场,分别从AC 边上的P 、Q 两点射出,则( )A .从P 射出的粒子速度大B .从Q 射出的粒子速度大C .从P 射出的粒子,在磁场中运动的时间长D .两粒子在磁场中运动的时间一样长解析:作出各自的轨迹如图所示,根据圆周运动特点知,分别从P 、Q 点射出时,速度方向与AC 边夹角相同,故可判定从P 、Q 点射出时,半径R 1<R 2,所以从Q 点射出的粒子速度大,B 正确;根据图示可知,两个运动轨迹所对应的圆心角相等,所以从P 、Q 点射出时,两粒子在磁场中的运动时间相等.BD 正确.答案:BD12. 如图所示,有一长方体金属块放在垂直表面C 的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,金属块的厚度为d ,高为h ,当有稳恒电流I 沿平行平面C 的方向通过金属块时,金属块上、下两面M 、N 上的电势分别为j M 、j N ,则下列说法中正确的是( )A. 由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI ed |1j M -j N | B. 由于磁场力的作用,金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为BI eh |1j M -j N| C. M 面比N 面电势高D. 金属块的左面比右面电势低解析:由于洛伦兹力作用使电子堆积在金属块上表面且形成一附加电场,方向向上.设两面M 、N 上的电势差为U ,则U =|j M -j N |,稳定时电子所受的洛伦兹力与电场力相平衡,则evB =eU /h ,根据金属导电时的规律I =neSv ,式中S =dh ,联立各式可得金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目n =BI ed |1j M -j N|,选项A 对,B 错;由左手定则可知,电子积累在上端面,电势低,故C 错;由于电源外的电路中电流由高电势流向低电势,故D 错.答案:A第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)二、计算题(本题共4小题,共50分)13. (12分)[2013·苏州模拟]如图所示为一电流表的原理示意图.质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN 的长度大于ab .当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合,当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流强度.(1)当电流表示数为零时,弹簧伸长多少?(重力加速度为g )(2)若要电流表正常工作,MN 的哪一端应与电源正极相接?(3)若k =2.0 N/m ,ab =0.20 m ,cb =0.050 m ,B =0.20 T ,此电流表的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用)(4)若将量程扩大2倍,磁感应强度应变为多大?解析:(1)设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为Δx ,则有mg =k Δx , ①解得:Δx =mg k. ②(2)为使电流表正常工作,作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下,因此M 端应接正极.(3)设电流表满偏时通过MN 的电流强度为I m ,则有BI m ab +mg =k (cb +Δx ), ③ 联立并代入数据得I m =2.5 A . ④(4)设量程扩大后,磁感应强度变为B ′,则有2B ′I m ab +mg =k (cb +Δx ). ⑤ 解得:B ′=k cb2I m ab. ⑥ 代入数据得:B ′=0.10 T.答案:(1)mg k(2)M 端 (3)2.5 A (4)0.10 T14. (12分)如图所示,在xOy 坐标平面的第一象限内存在有场强大小为E 、方向竖直向上的匀强电场,第二象限内存在有方向垂直纸面向外的匀强磁场.荧光屏PQ 垂直于x 轴放置且距y 轴的距离为L .一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子(不计重力)自坐标为(-L,0)的A 点以大小为v 0、方向沿y 轴正方向的速度进入磁场,粒子恰好能够到达原点O 而不进入电场.现若使该带电粒子仍从A 点进入磁场,但初速度大小为22v 0、方向与x 轴正方向成45°角,求:(1)带电粒子到达y 轴时速度方向与y 轴正方向之间的夹角.(2)粒子最终打在荧光屏PQ 上的位置坐标.解析:(1)设磁场的磁感应强度为B ,则由题意可知,当粒子以速度v 0进入磁场时,设其圆周运动的半径为R ,有Bqv 0=m v 20R ,其中R =L 2当粒子以初速度大小为22v 0、方向与x 轴正方向成45°角进入磁场时,设其圆周运动的半径为R ′,则有Bq 22v 0=m 8v 20R ′由以上各式可解得R ′=2L由几何关系可知粒子做圆周运动的圆心在y 轴上,所以该粒子必定垂直于y 轴进入匀强电场.故粒子到达y 轴时,速度方向与y 轴正方向之间的夹角为90°.(2)由几何关系可知CO =(2-1)L带电粒子在电场中做类平抛运动,设其运动时间为t ,在电场中向上运动的距离为h ,则有:L =22v 0t ,h =12at 2,a =qE m 以上各式联立可解得:h =qEL 216mv 20所以粒子最终打在荧光屏PQ 上的位置坐标为(L ,qEL 216mv 20+(2-1)L ) 答案:(1)90° (2)(L ,qEL 216mv 20+(2-1)L ) 15. (12分)如图所示,水平放置的矩形容器内充满垂直纸面向外的匀强磁场,容器的高为d ,右边足够宽,底面MN 为荧光屏,在荧光屏中心O 处置一粒子源,可以向纸面内以OA 、OB 为边界的区域内连续均匀发射速率为v 0、质量为m 、电荷量为q 的正粒子,其中沿OA 方向发射的粒子刚好不碰到容器的上板面打在荧光屏上产生荧光.OA 、OB 与MN 的夹角分别为α=60°,β=30°,不计粒子的重力及粒子间的相互作用.求:(1)磁场的磁感应强度B 的大小;(2)分别沿OA 、OB 方向发射的粒子在磁场中运动的时间差Δt .解析:如图为粒子在匀强磁场中的运动轨迹.(1)设粒子源发出的粒子在磁场中运动的半径为r ,对于沿OA 方向发射的粒子,由几何关系得r +r sin β=d解得r =2d 3由牛顿第二定律得Bqv 0=mv 20r联立解得B =3mv 02qd(2)沿OA 、OB 方向发射的粒子在磁场中运动的时间分别设为t 1、t 2,粒子做匀速圆周运动的周期设为T ,则T =2πm Bqt 1=23Tt 2=16TΔt =2T 3-16T 联立解得Δt =2πd 3v 0. 答案:(1)3mv 02qd (2)2πd 3v 016. (14分)如图所示,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向外的匀强磁场B 1,磁场的下边界与x 轴重合.一质量m =1×10-14kg 、电荷量q =1×10-10C 的带正电微粒以某一速度v 沿与y 轴负方向成60°角的方向从N 点射入,经P 点进入第四象限内沿直线运动,一段时间后,微粒经过y 轴上的M 点并沿与y 轴负方向成60°角的方向飞出.第四象限内有互相正交的匀强电场E 与匀强磁场B 2,E 的大小为0.5×103V/m ,B 2的大小为0.5 T ;M 点的坐标为(0,-10 cm),N 点的坐标为(0,30 cm),不计微粒重力.(1)求匀强磁场B 1的大小和微粒的运动速度v .(2)B 1磁场区域的最小面积为多少?解析:(1)带正电微粒以某一速度v 沿与y 轴负方向成60°角的方向从N 点射入,由于重力忽略不计,微粒在第一象限内仅受洛伦兹力做匀速圆周运动;微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力,且微粒做直线运动,速度的变化会引起洛伦兹力的变化,所以微粒必做匀速直线运动,因此,电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反,由力的平衡有Eq =B 2qv所以v =E B 2=0.5×1030.5m/s =1×103 m/s 根据题意画出微粒的运动轨迹如图:因为M 点的坐标为(0,-10),N 点的坐标为(0,30),由几何关系可知微粒在第一象限内做圆周运动的半径为R =2033 cm =315m 微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,即qB 1v =m v 2R 解得B 1=32T. (2)由图可知,磁场B 1的最小区域应该分布在图示的矩形PACD 内.由几何关系易得 PD =2R sin60°=0.2 mPA =R (1-cos60°)=330m 所以,所求磁场的最小面积为S =PD ·PA =15×330 m 2=3150 m 2. 答案:(1)32 T 1×103 m/s (2)3150 m 2。
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 静电场阶段示范性金考卷(含解析)
静电场本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共65分)一、选择题(本题共13小题,每小题5分,共65分.在第2、3、4、5、6、8、9、10、12小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第1、7、11、13小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. 如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点,放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示,则( )A. A点的电场强度大小为2×103 N/CB. B点的电场强度大小为2×103 N/CC. 点电荷Q在A、B之间D. 点电荷Q在A、O之间解析:试探电荷所受的电场力与电量的比值为场强,选项A正确B错误;若点电荷Q 在AO之间,则A、B两点场强方向相同,选项C正确D错误.答案:AC2. 如图所示,电场中一正离子只受电场力作用从A点运动到B点.离子在A点的速度大小为v0,速度方向与电场方向相同.能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度-时间(v-t)图象是( )解析:从A到B,正离子受到的电场力方向与运动方向相同,所以该离子做加速运动;考虑到电场线越来越疏,场强越来越小,正离子受到的电场力和加速度也越来越小,该离子从A点到B点运动情况的速度-时间(v-t)图象的斜率也越来越小.综上分析,选项C正确.答案:C3. 如图所示,在一个匀强电场中有一个三角形ABC,其中,AC的中点为M,BC的中点为N.将一个带正电的粒子从A点移动到B点,电场力做功为W AB=8.0×10-9J.则以下分析正确的是( )A.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功为W MN=-4.0×10-9 JB.若将该粒子从M点移动到N点,电场力做功W MN有可能大于4.0×10-9 JC.若A、B之间的距离为2 cm,粒子的电荷量为2.0×10-7 C,该电场的场强一定是E =2 V/mD.若粒子的电荷量为2.0×10-9 C,则A、B之间的电势差为4 V解析:在匀强电场中沿相同方向移动同种电荷,电场力做功的正、负相同,将该粒子从M点移到N点与从A点移到B点方向相同,因此电场力都做正功,A错;M、N分别为AC、BC 的中点,因此MN长为AB长的一半,无论电场强度方向如何,MN间电势差为AB间电势差的一半,所以W MN=4.0×10-9J,B错;由于电场强度方向未知,当电场强度沿AB方向时,电场强度最小,由W=qEd可知最小场强E min=2 V/m,所以匀强电场的场强E≥2 V/m,C错;由W=qU可知D项正确.答案:D4. [2013·江西盟校联考]无限大接地金属板和板前一点电荷形成的电场区域,和两个等量异号的点电荷形成的电场等效.如图所示P为一无限大金属板,Q为板前距板为r的一带正电的点电荷,MN为过Q点和金属板垂直的直线,直线上A、B是和Q点的距离相等的两点.下面关于A、B两点的电场强度E A和E B、电势φA和φB判断正确的是( )A. E A>E B,φA>φBB. E A>E B,φA<φBC. E A>E B,φA=φBD. E A=E B,φA>φB解析:无限大接地金属板和板前一正点电荷形成的电场区域,和两个等量异号的点电荷形成的电场等效(如图所示),P所在位置相当于等量异号电荷连线的中垂线位置,此处电势为零,MN相当于等量异号电荷的连线即图中水平线,则由图中电场线及等势面的分布情况知E A>E B,φA<φB,故B对.答案:B5. [2013·锦州模拟]在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球,小球A 、B 、C 位于等边三角形的三个顶点上,小球D 位于三角形的中心,如图所示,现让小球A 、B 、C带等量的正电荷Q ,让小球D 带负电荷q ,使四个小球均处于静止状态,则Q 与q 的比值为 ( )A. 13 B.33C. 3D. 3解析:设三角形边长为a ,由几何知识可知,BD =a ·cos30°·23=33a ,以B 为研究对象,由平衡条件可知,kQ 2a 2cos30°×2=kQq BD2,解得:Qq =3,D 正确. 答案:D6. 如图所示,两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于O 点,若q 1>q 2,l 1>l 2,平衡时两球到过O 点的竖直线的距离相等,则( )A. m 1>m 2B. m 1=m 2C. m 1<m 2D. 无法确定解析:以O 点为转轴,T 1和T 2的力矩为零,而两个库仑力的力矩的代数和为零,故由力矩的平衡可知:两个重力的力矩的代数和也应该为零,即m 1gd =m 2gd ,所以m 1=m 2,故B 正确.也可以用三角形相似法求解.答案:B7. 现有两个边长不等的正方形ABDC和abdc,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等.在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的点电荷,其中AB、AC中点放的点电荷带正电,CD、BD 的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零.则下列说法中正确的是( )A.O点的电场强度和电势均为零B.把一正点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力做功为零C.同一点电荷在a、d两点所受电场力相同D.将一负点电荷由a点移到A点电势能减小解析:O点的电场强度不为零,电势为零,选项A错误;由于bOc为等势线,所以把一正点电荷沿着b→d→c的路径移动时,电场力做功为零,选项B正确;根据电场叠加原理,a、d两点电场强度相同,同一点电荷在a、d两点所受电场力相同,选项C正确;将一负点电荷由a点移到A点,克服电场力做功,电势能增大,选项D错误.答案:BC8. 如图所示,虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在另一个等势面上.甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点a射入电场,在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动.则下列说法中正确的是( )A.两粒子电性相同B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率C.两个粒子的电势能都是先减小后增大D.经过b点时,两粒子的动能一定相等解析:从甲、乙两个带电粒子的运动轨迹可知,两粒子的电性不相同,故A 错误;甲受的是吸引力,电场力做正功,电势能减少,所以到达c 时速率增加,乙受排斥力,电场力做负功,电势能增加,到达d 时速率减小,故甲的速率比原先大,乙的速率比原先小,由于在a 点时甲、乙两个带电粒子的速率相同,因此甲粒子经过c 点时的速率大于乙粒子经过d 点时的速率,所以B 正确、C 错误;由于不知道甲、乙两个带电粒子的质量关系,所以无法判断其动能,所以D 错误.答案:B9. [2013·呼伦贝尔模拟]如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒.S 闭合时,该微粒恰好能保持静止.在以下两种情况下:①保持S 闭合,②充电后将S 断开.下列说法能实现使该带电微粒向上运动到上极板的是( )A .①情况下,可以通过上移极板M 实现B .①情况下,可以通过上移极板N 实现C .②情况下,可以通过上移极板M 实现D .②情况下,可以通过上移极板N 实现解析:保持S 闭合时,电容器电压不变,板间电场强度E =U d,当d 减小时E 变大,可使电场力大于重力,从而使微粒向上运动,故A 错B 对.充电后断开S 时,电容器带电量不变,则板间电场强度E =U d =Q Cd ,C =εr S 4πkd ,所以E =4πkQεr S,E 不随d 而变化,故C 、D 均错.答案:B10. 如下图所示,有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子,从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v 0先后射入电场中,最后在正极板上打出A 、B 、C 三个点,则( )A .三种粒子在电场中运动时间相同B .三种粒子到达正极板时速度相同C .三种粒子到达正极板时落在A 、C 处的粒子机械能增大,落在B 处粒子机械能不变D. 落到A 处粒子带负电,落到C 处粒子带正电解析:三个粒子在电场中均做类平抛运动,它们在水平方向上的分运动相同,都是以初速度v 0做匀速直线运动,在竖直方向上均做初速度为零的匀加速直线运动,但它们下落的加速度不同,不带电的粒子的加速度大小等于g ,带正电粒子的加速度小于g ,带负电粒子的加速度大于g ,下落高度相同,下落时间与加速度大小有关,根据公式h =12at 2可得t =2ha,可见,加速度越小,下落时间越长,所以t 正>t 不带电>t 负,又因为它们的水平位移x=v 0t ,所以x 正>x 不带电>x 负,选项A 错误,D 正确;因为三种粒子到达正极板时的水平分速度相同,竖直分速度不同,故合速度不同,选项B 错误;在运动过程中,电场力对正粒子做负功,机械能减小,对负粒子做正功,机械能增大,对不带电粒子不做功,机械能不变,选项C 错误.本题答案为D.答案:D11. [2014·江苏连云港]如图是一个说明示波管工作的原理图,电子经加速电场(加速电压为U 1)加速后垂直进入偏转电场,离开偏转电场时偏转量是h ,两平行板间的距离为d ,电压为U 2,板长为L ,每单位电压引起的偏移h /U 2,叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可采用的方法为( )A. 增大U 2B. 减小LC. 减小dD. 减小U 1解析:对粒子的加速过程,由动能定理得,qU 1=12mv 20,粒子在偏转电场中,做类平抛运动,由运动规律得,L =v 0t ,h =12qU 2md t 2,解得,h U 2=L 24U 1d ,为了提高灵敏度hU 2,可增大L 、减小U 1或d ,C 、D 两项正确.答案:CD12. 如图所示,长为L 、倾角为θ=45°的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电荷量为+q ,质量为m 的小球,以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v 0,则( )A. 小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能B. A 、B 两点的电势差一定为2mgL2qC. 若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是mg qD. 若该电场是AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的,则Q 一定是正电荷解析:由题述可知,小球以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑,电场力做正功,电势能减小,小球在B 点的电势能一定小于小球在A 点的电势能,选项A 错误;由动能定理得,qU -mgL sin45°=0,解得A 、B 两点的电势差为U =2mgL2q,选项B 正确;若电场是匀强电场,该电场的场强的最小值为2mg2q,选项C 错误;若该电场是AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的,则Q 可以是负电荷,选项D 错误.答案:B13. x 轴上有两个点电荷Q 1和Q 2,Q 1和Q 2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示,P 点位于这两个点电荷位置连线中点右侧.下列判断中正确的是( )A. 电势最低的P 点所在处的电场强度为零B. Q 1和Q 2一定是同种电荷,但不一定是正电荷C. Q 1所带电荷量值一定大于Q 2所带电荷量值D. Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点解析:在φ-x 图中,因P 点的斜率为零,故P 点处的电场强度为零,所以A 正确;由φ-x 图可知,φ先降后升且均为正值,所以B 错误;因P 点处的电场强度为零,且P 点距Q 1较远而距Q 2较近,故Q 1和Q 2一定是正电荷,且Q 1所带电荷量值一定大于Q 2所带电荷量值,所以C 正确;因Q 1和Q 2是正电荷,故在Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点,所以D 正确.答案:ACD第Ⅱ卷 (非选择题,共45分)二、计算题(本题共4小题,共45分)14. (8分)如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,一“L”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中.管的水平部分长为l 1=0.2 m ,离水平地面的距离为h =5.0 m ,竖直部分长为l 2=0.1 m .一带正电的小球从管的上端口A 由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:(1)小球运动到管口B 时的速度大小;(2)小球着地点与管的下端口B 的水平距离.(g 取10 m/s 2) 解析:(1)在小球从A 运动到B 的过程中,对小球由动能定理有 12mv 2B -0=mgl 2+F 电l 1, 解得v B =gl 1+2l 2,代入数据可得v B =2.0 m/s.(2)小球离开B 点后,设水平方向的加速度为a ,位移为s ,在空中运动的时间为t ,水平方向有a =g2.s =v B t +12at 2.竖直方向有h =12gt 2.联立上式,并代入数据可得s =4.5 m. 答案:(1)v B =2.0 m/s (2)s =4.5 m15. (12分)如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U ,相距为d ,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m (重力不计)、所带电荷量为+q ,从两极板下端连线的中点P 以竖直速度v 0射入匀强电场中,带电粒子落在A 极板的M 点上.(1)若将A 极板向左侧水平移动d /2,此带电粒子仍从P 点以速度v 0竖直射入匀强电场且仍落在A 极板的M 点上,则两极板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的几倍?(2)若将A 极板向左侧水平移动d /2并保持两极板间电压为U ,此带电粒子仍从P 点竖直射入匀强电场且仍落在A 极板的M 点上,则应以多大的速度v ′射入匀强电场?解析:(1)带电粒子在两极板间的竖直方向做匀速直线运动,水平方向做匀加速直线运动,极板移动前后两分运动时间相等有d 2=12a 1t 2,d =12a 2t 2得a 2=2a 1,而a 1=qUmd,a 2=qU 1m 32d由此推得两极板间电压关系为U 1=3U ,故电压应变为原来的3倍.(2)两极板间的电压不变,则Ed =32E ′d ,故E =32E ′,因Eq =ma ,E ′q =ma ′,故加速度关系a ′=23a设带电粒子的竖直位移为L ,则d =12a ′(L v ′)2,d 2=12a (L v 0)2联立可解得v ′=3v 03. 答案:(1)增大 3倍 (2)3v 0316. (12分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个等量异种点电荷,电荷量分别为+Q 和-Q ,A 、B 相距为2d .MN 是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p ,其质量为m 、电荷量为+q (可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p 从与点电荷A 等高的C 处由静止开始释放,小球p 向下运动到距C 点高度为d 的O 点时,速度为v ,已知MN 与AB 之间的距离为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g .求:(1)C 、O 间的电势差U CO ; (2)小球p 在O 点时的加速度;(3)小球p 经过与点电荷B 等高的D 点时的速度. 解析:(1)小球p 由C 点运动到O 点时,由动能定理得:mgd +qU CO =12mv 2-0 所以U CO =mv 2-2mgd 2q.(2)小球p 经过O 点时的受力如图所示.由库仑定律得:F 1=F 2=kQq 2d2 它们的合力为:F =F 1cos45°+F 2cos45°=2kQq 2d2 所以小球p 在O 点处的加速度a =F +mg m =2kQq2d 2m+g ,方向竖直向下. (3)由电场特点可知,在C 、D 间电场的分布是对称的,即小球p 由C 点运动到O 点与由O 点运动到D 点的过程中合外力做的功是相等的,由动能定理知:W 合=12mv 2D -0=2×12mv 2解得v D =2v .答案:(1)mv 2-2mgd 2q (2)2kQq2d 2m+g 方向竖直向下 (3)2v17. (13分)如图所示,虚线MN 左侧有一场强为E 1=E 的匀强电场,在两条平行的虚线MN 和PQ 之间存在着宽为L 、电场强度为E 2=2E 的匀强电场,在虚线PQ 右侧相距为L 处有一与电场E 2平行的屏.现将一电子(电荷量为e ,质量为m )无初速度地放入电场E 1中的A 点,最后电子打在右侧的屏上,AO 连线与屏垂直,垂足为O ,求:(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;(2)电子刚射出电场E 2时的速度方向与AO 连线夹角θ的正切值tan θ; (3)电子打到屏上的点P ′到点O 的距离x .解析:(1)电子在电场E 1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a 1,时间为t 1,由牛顿第二定律和运动学公式得:a 1=eE 1m =eEm11 L 2=12a 1t 21 v 1=a 1t 1t 2=2L v 1运动的总时间为t =t 1+t 2=3mL eE. (2)设电子射出电场E 2时沿平行电场线方向的速度为v y ,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为a 2=eE 2m =2eEmt 3=Lv 1v y =a 2t 3tan θ=v yv 1解得:tan θ=2(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为x 1x 1=12a 2t 23tan θ=x 2L解得:x =x 1+x 2=3L .答案:(1)3mLeE (2)2 (3)3L。
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 曲线运动 万有引力与航天阶段示范性金考卷(含解析)
曲线运动 万有引力与航天本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷 (选择题,共60分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在第2、3、5、6、8、10、11小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第1、4、7、9、12小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. 下列说法正确的是( )A .物体在恒力作用下能做曲线运动也能做直线运动B .物体在变力作用下一定是做曲线运动C .物体做曲线运动,沿垂直速度方向的合力一定不为零D .两个直线运动的合运动一定是直线运动解析:物体是否做曲线运动,取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线,只要两者不共线,无论物体所受合外力是恒力还是变力,物体都做曲线运动,若两者共线,做直线运动,则选项A 正确,B 错误;由垂直速度方向的力改变速度的方向,沿速度方向的力改变速度的大小可知,C 正确;两个直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,则选项D 错误.答案:AC2. [2014·湖南嘉禾一中高三摸底]民族运动会上有一骑射项目,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标,假设运动员骑马奔跑的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d .要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( )A .运动员放箭处离目标的距离为dv 2v 1B .运动员放箭处离目标的距离为dC .箭射到靶的最短时间为d v 2D .箭射到靶的最短时间为dv 21-v 22解析:设运动员放箭的位置处离目标的距离为x ,运动员要在最短的时间内击中目标,射箭方向必须垂直于跑道,同时合速度必须指向目标,运动员合速度与分速度的矢量三角形如图所示,则射击时间t =d v 2,在射击时间内马沿跑道的位移s 1=v 1t =v 1dv 2,故放箭位置距目标的距离:x =d 2+s 2=d v 21+v 22v 2.答案:C3. [2014·福建南平]如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是( )A .车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B .人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C .人在最低点时对座位的压力等于mgD .人在最低点时对座位的压力大于mg解析:人在最低点,由向心力公式可得,F -mg =m v 2R ,即F =mg +m v 2R >mg ,故C 项错误,D 项正确;人在最高点,由向心力公式可得,F +mg =m v 2R,当v =gR 时,F =0,A 项错误;当v >gR 时,F >0,人对座位能产生压力;当v <gR 时,F <0,安全带对人产生拉力,B 项错误.答案:D4. 如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的( )A .周期相同B .线速度的大小相等C .角速度的大小相等D .向心加速度的大小相等解析:设圆锥摆的高为h ,则mg ·r h =m v 2r =m ω2r =m (2πT )2r =ma ,故v =rgh ,ω=g h,T =2πh g ,a =rhg .因两圆锥摆的h 相同,而r 不同,故两小球运动的线速度不同,角速度的大小相等,周期相同,向心加速度不同.答案:AC5. 在发射某人造地球卫星时,首先让卫星进入低轨道,变轨后进入高空轨道,假设变轨前后该卫星始终做匀速圆周运动,不计卫星质量的变化,若变轨后的动能减小为原来的14,则卫星进入高空轨道后( )A .向心加速度为原来的14B .角速度为原来的12C .周期为原来的8倍D .轨道半径为原来的12解析:根据GMm R 2=m v 2R 和E k =12mv 2得,变轨后的轨道半径为原来的4倍,选项D 错误;由a =GMR2知a 1∶a 2=16∶1,选项A 错误;由ω=GMR 3知ω1∶ω2=8∶1,选项B 错误;由T =4π2R3GM知T 1∶T 2=1∶8,选项C 正确.答案:C6. 2013年6月20日,中国首次太空授课活动成功举行,“神舟十号”航天员在“天宫一号”空间站上展示了失重环境下的物理现象.“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所.假设某“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上匀速率运行,其离地高度约为地球半径的120(同步卫星离地高度约为地球半径的5.6倍),且运行方向与地球自转方向一致,则( )A. “神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接,必须在高轨道上减速B. “天宫一号”运行的速度大于地球的第一宇宙速度C. 站在地球赤道上的人观察到该“空间站”向东运动D. 在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮解析:“神舟十号”飞船要与“天宫一号”对接,可以在低轨道上加速,A 错;由GMm /r 2=mv 2/r 得v =GMr <GMR,即“天宫一号”运行的速度小于地球的第一宇宙速度,B 错;由于“空间站”轨道高度低于同步卫星轨道高度,即“空间站”运行角速度大于地球自转角速度,所以站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动,C 对;在“空间站”工作的宇航员因完全失重而在其中悬浮,D 错.答案:C7. 如图所示,从半径为R =1 m 的半圆PQ 上的P 点水平抛出一个可视为质点的小球,经t =0.4 s 小球落到半圆上.已知当地的重力加速度g =10 m/s 2,据此判断小球的初速度可能为( )A. 1 m/sB. 2 m/sC. 3 m/sD. 4 m/s解析:由h =12gt 2可得h =0.8 m ,如图所示,小球落点有两种可能,若小球落在左侧,由几何关系得平抛运动水平距离为0.4 m ,初速度为1 m/s ;若小球落在右侧,平抛运动的水平距离为1.6 m ,初速度为4 m/s ,AD 正确.答案:AD8. [2013·河南开封一模]随着世界航空事业的发展,深太空探测已逐渐成为各国关注的热点,假设深太空中有一颗外星球,其质量是地球质量的2倍,半径是地球半径的12,则下列判断正确的是( )A. 该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期B. 某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的4倍C. 该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D. 绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同 解析:由于不知该外星球的自转周期,故不能判断该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星的周期的关系,选项A 错误;由g =GM /R 2,可知该外星球表面的重力加速度为地球表面的8倍,选项B 错误;由v =GMR可知,该外星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍,选项C 正确;由于中心天体的质量不同,则绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星的运行速度不相同,选项D 错误.答案:C9. [2014·四川绵阳]如图所示,足够长的斜面上有a 、b 、c 、d 、e 五个点,ab =bc =cd =de ,从a 点水平抛出一个小球,初速度为v 时,小球落在斜面上的b 点,落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ;不计空气阻力,初速度为2v 时,则( )A .小球可能落在斜面上的c 点与d 点之间B .小球一定落在斜面上的e 点C .小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角大于θD .小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角等于θ解析:根据平抛运动规律可得,y =12gt 2,x =v 0t ,tan θ=y x ,解得,x =2v 20tan θg ;当小球由初速度v 改为2v 时,小球的水平位移变为原来的4倍,小球将落于e 点,A 项错误,B 项正确;yx =tan θ,v y v x=2tan θ,根据小球的运动位移方向的夹角不变可知,小球落在斜面时的速度方向与斜面间的夹角也不变,C 项错误,D 项正确.答案:BD10. 无缝钢管的制作原理如图所示,竖直平面内,管状模型置于两个支承轮上,支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动,铁水注入管状模型后,由于离心作用,紧紧地覆盖在模型的内壁上,冷却后就得到无缝钢管.已知管状模型内壁半径为R ,则下列说法正确的是( )A .铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上B .模型各个方向上受到的铁水的作用力相同C .若最上部的铁水恰好不离开模型内壁,此时仅重力提供向心力D .管状模型转动的角速度ω最大为g R解析:离心力是一种惯性的表现,实际不存在,A 错误;模型最下部受到铁水的作用力最大,最上方受到的作用力最小,B 错误;最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁,则重力提供向心力,由mg =m ω2R 可得ω=gR ,故管状模型转动的角速度ω至少为gR,C 正确,D 错误.答案:C11. 在稳定轨道上的空间站中,有如图所示的装置,半径分别为r 和R 的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD 相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD 段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么( )A .小球在C 、D 两点对轨道没有压力B .小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C .小球在同一圆轨道运动时对轨道的压力处处大小相等D .当小球的初速度减小时,小球有可能不能到达乙轨道的最高点解析:在空间站中,小球处于完全失重状态,在水平轨道运动时,对轨道没有压力,也不受摩擦力,在同一圆轨道运动时,做匀速圆周运动,对轨道的压力处处大小相等,且无论小球的初速度多小,都可到达圆轨道的最高点,故正确答案为C 项.答案:C12. 宇航员在某星球表面做平抛运动,测得物体离星球表面的高度随时间变化的关系如图甲所示、水平位移随时间变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .物体抛出的初速度为5 m/sB .物体落地时的速度为20 m/sC .星球表面的重力加速度为8 m/s 2D .物体受到星球的引力大小为8 N解析:物体抛出时的初速度为水平速度,即5 m/s ,竖直方向下落25 m 用时2.5 s ,则重力加速度g =2h t 2=8 m/s 2,落地时竖直方向的速度为v h =2h t=20 m/s ,则落地时的速度为202+52m/s =425 m/s ,由于物体的质量未知,所以引力大小不能确定. 答案:AC第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)二、非选择题(本题共5小题,共50分) 13. (6分)在“研究平抛物体的运动”的实验中(1)让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.a .斜槽必须光滑b .通过调节使斜槽的末端保持水平c .每次释放小球的位置必须相同d .每次必须由静止释放小球e .记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格的等距离下降f .小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触g .将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)某同学只记录了A 、B 、C 三点,各点的坐标如图所示,则物体运动的初速度为________m/s(g =10 m/s 2),开始做平抛运动的初始位置的坐标为________.解析:(2)竖直方向做匀变速直线运动,根据y 2-y 1=gt 2,可求出时间间隔为t =0.1 s ,水平方向做匀速直线运动,根据x =v 0t ,可求出v 0=1 m/s ,该抛出点坐标为(x ,y ),到A 点的时间为t ,从抛出点到A 点,⎩⎪⎨⎪⎧-x =v 0t -y =12gt 2从抛出点到B 点,⎩⎪⎨⎪⎧0.10-x =v 0t +0.15-y =12g t +2可求出抛出点坐标为(-0.1 m ,-0.05 m). 答案:(1)b c d f (2)1 (-0.1 m ,-0.05 m)14. (10分)[2011·安徽高考](1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的三次方与它的公转周期T 的二次方成正比,即a 3T2=k ,k 是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k 的表达式.已知引力常量为G ,太阳的质量为M 太.(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m ,月球绕地球运动的周期为2.36×106s ,试计算地球的质量M 地.(G =6.67×10-11N·m 2/kg 2,结果保留一位有效数字)解析:(1)因行星绕太阳做匀速圆周运动,于是轨道半长轴a 即为轨道半径r ,根据万有引力定律和牛顿第二定律有Gm 行M 太r 2=m 行⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ①于是有r 3T 2=G 4π2M 太 ②即k =G4π2M 太 ③(2)在地月系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R ,周期为T ,由②式可得R 3T 2=G4π2M 地 解得M 地=6×1024kg (M 地=5×1024kg 也算对)答案:(1)k =G4π2M 太 (2)M 地=6×1024kg15. (10分)[2014·北京丰台]一根长l =0.8 m 的轻绳一端固定在O 点,另一端连接一质量m =0.1 kg 的小球,悬点O 距离水平地面的高度H =1 m .开始时小球处于A 点,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图所示.让小球从静止释放,当小球运动到B 点时,轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力加速度g =10 m/s 2.(1)求小球运动到B 点时的速度大小;(2)绳断裂后球从B 点抛出并落在水平地面的C 点,求C 点与B 点之间的水平距离; (3)若OP =0.6 m ,轻绳碰到钉子P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.解析:(1)设小球运动到B 点时的速度大小v B ,由机械能守恒定律得,12mv 2B =mgl解得,v B =2gl =4.0 m/s.(2)小球从B 点抛出后做平抛运动,由平抛运动规律得,x =v B t y =H -l =12gt 2解得,x =v B ·H -lg=0.80 m. (3)轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值F m ,由牛顿第二定律得,F m -mg =m v 2Brr =l -d解得,F m =9 N轻绳能承受的最大拉力为9 N.答案:(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N16. (10分)[2014·重庆江北中学高三水平测试]如图所示,倾角为37°的斜面长l =1.9 m ,在斜面底端正上方的O 点将一小球以速度v 0=3 m/s 的速度水平抛出,与此同时静止释放置于斜面顶端的滑块,经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块.(小球和滑块均视为质点,重力加速度g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:(1)抛出点O 离斜面底端的高度; (2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ.解析:(1)设小球击中滑块时的速度为v ,竖直速度为v y , 由几何关系得v 0v y=tan37° ①设小球下落的时间为t ,竖直位移为y ,水平位移为x ,由运动学规律得v y =gt ② y =12gt 2 ③ x =v 0t ④设抛出点到斜面最低点的距离为h ,由几何关系得 h =y +x tan37° ⑤由①②③④⑤得h =1.7 m(2)在时间t 内,滑块的位移为s ,由几何关系得s =l -xcos37°⑥设滑块的加速度为a ,由运动学公式得s =12at 2⑦对滑块,由牛顿第二定律得mg sin37°-μmg cos37°=ma ⑧由①②③④⑥⑦⑧得μ=0.125. 答案:(1)1.7 m (2)0.12517. (14分)如图所示,一水平传送带AB 长为L =6 m ,离水平地面的高为h =5 m ,地面上C 点在传送带右端点B 的正下方.一物块以水平初速度v 0=4 m/s 自A 点滑上传送带,传送带匀速转动,物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g =10 m/s 2.(1)要使物块从B 点抛出后的水平位移最大,传送带运转的速度应满足什么条件?最大水平位移多大?(2)若物块从A 点滑上传送带到落地所用的时间为2.3 s ,求传送带运转的速度(10=3.162,14.24=3.77,结果保留三位有效数字).解析:(1)要使物块平抛的位移最大,则物块应一直做加速运动,传送带必须沿顺时针转动,且转动的速度满足v 2≥v 20+2μgL v ≥210 m/s物块所能达到的最大速度为v 2=210 m/s 做平抛运动的过程h =12gt 2 t =2h g=1 s则最大的水平位移为s max =v 2t =210 m(2)若物块从A 点滑上传送带到落地所用的时间为2.3 s ,由于平抛运动的时间为1 s ,因此物块在传送带上运动的时间为t 1=1.3 s若物块从A 到B 以v 0=4 m/s 匀速运动,需要的时间为t 2=Lv 0=1.5 s 若物块一直匀加速运动,则所用的时间为t 3=v 2-v 0μg =210-42s =(10-2) s =1.162 s由于t 2>t 1>t 3,所以物块在传送带上先加速再匀速则v ′-v 0μg +L -v ′2-v 202μg v ′=t 1v ′2-13.2v ′+40=0解得v ′=13.2-14.242m/s =4.72 m/s.答案:(1)v≥210 m/s 210 m (2)4.72 m/s11。
2015届高考物理第一轮总复习检测题24
第 5 讲实验三验证力的平行四边形定则1.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1) 实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的(填字母代号) .A. 将橡皮条拉伸相同长度即可B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2) 同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是___________ (填字母代号).A. 两细绳必须等长B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些解析(1) 该实验的关键是等效替代,故选B、D.答案(1)BD (2)B2. 在“探究共点力合成规律”的实验中,某同学经历了以下实验步骤:A. 在白纸上按比例做出两个力F i和F2的图示,根据平行四边形定则作图求出合力F;B. 只用一个测力计,通过细绳把橡皮筋拉同样长度;C. 记下两个测力计F l和F2的读数,并且记录它们的方向;D. 在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮筋的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮筋的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置Q 并记下此位置,如上图所示;E. 记下测力计的读数F'和细绳方向,按同一比例作出这个力的图示,比较这个实测合力F和按平行四边形定则求出的合力F, 看它们的大小和方向是否相近;F. 用刻度尺测量出P、Q之间的距离并记录;G. 改变两测力计拉力的大小和方向,多次重复实验,从实验得出结论.(1) ________________________________________ 上述实验步骤有明显的错误,这个步骤是__________________________ (填选项前的字母);正确的操作应为________ 。
(全国100所名校单元测试示范卷)高三物理一轮复习备考
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十一)第十一单元 磁场 磁场对电流和运动电荷的作用鲁科版(教师用卷)(90分钟分钟 100分)第Ⅰ卷第Ⅰ卷 (选择题选择题 共52分)选择题部分共13小题。
在每小题给出的四个选项中小题。
在每小题给出的四个选项中,1~8,1~8小题只有一个选项正确小题只有一个选项正确,9~13,9~13小题有多个选项正确有多个选项正确;;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
分。
1.关于安培力关于安培力,,下列说法正确的是下列说法正确的是A .通电直导线在某处所受安培力的方向跟该处的磁场方向相同通电直导线在某处所受安培力的方向跟该处的磁场方向相同B .通电直导线在某处不受安培力的作用通电直导线在某处不受安培力的作用,,则该处没有磁场则该处没有磁场C .通电直导线所受安培力的方向可以跟导线垂直通电直导线所受安培力的方向可以跟导线垂直,,也可以不垂直也可以不垂直D .通电直导线跟磁场垂直时受到的安培力一定最大通电直导线跟磁场垂直时受到的安培力一定最大解析解析::安培力的方向一定与磁场垂直安培力的方向一定与磁场垂直,,也一定与导线垂直也一定与导线垂直,,选项A 、C 错误错误;;当通电直导线与磁场平行放置时与磁场平行放置时,,不受安培力作用不受安培力作用,,选项B 错误。
错误。
答案答案:D :D2.在重复奥斯特电流磁效应的实验时在重复奥斯特电流磁效应的实验时,,需要考虑减少地磁场对实验的影响需要考虑减少地磁场对实验的影响,,则以下关于奥斯特实验的说法中正确的是特实验的说法中正确的是A .通电直导线竖直放置时通电直导线竖直放置时,,实验效果最好实验效果最好B .通电直导线沿东西方向水平放置时置时,,实验效果最好实验效果最好C .通电直导线沿南北方向水平放置时通电直导线沿南北方向水平放置时,,实验效果最好实验效果最好D .只要电流足够大只要电流足够大,,不管通电直导线怎样放置实验效果都很好不管通电直导线怎样放置实验效果都很好解析解析::由于在地球表面小磁针静止时北极指北、南极指南南极指南,,所以通电直导线沿南北方向水平放置时平放置时,,电流在小磁针所在位置的磁场方向为东西方向电流在小磁针所在位置的磁场方向为东西方向,,此时的效果最好。
)2015届高三上学期名校联考物理试题(扫描版)(附答案)
参考答案1.B2.D3.B4.A5.D6.A7.ACD8.ABC9.BD 10.CD11.(1)、23692Ts s a -= (2分) (2) C (2分) 12.(1)ACE (2分)(2)如图所示(2分)(3)如图所示(2分)(4)4.17(2分)(4.1~4.2均给分)13. 答案:87.0=μ解析:设物体的质量为m :在S 1段物体做匀加速直线运动,在S 2段物体做匀减速运动,由牛顿第二定律得在S 1段:1sin ma mg =θ(1分),解得215sin s m g a ==θ(1分) 在S 2段:2sin cos ma mg mg =-θθμ(1分),解得θθμsin cos 2g g a -=(1分) 设S 1段结束时的速度为v ,根据运动学方程:在S 1段:1122S a v =(1分),在S 2段:2222S a v =(1分)又:122S S =(1分),解得:87.023==μ(1分) 14.答案:(1)m qBa v 21=(2)m qBa v 232=(3)mqBa v m 3= 解析(图见下一页):(1)粒子不经过圆形区域就能到达B 点,故粒子到达B 点时速度竖直向下,圆心必在x 轴正半轴上,设粒子做圆周运动的半径为r 1,由几何关系得11330sin r a r -=︒(1分),又1211r v m B qv =(1分),解得m qBa v 21=(1分) (2)粒子在磁场中的运动周期Bqm T π2=,故粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为︒=︒⨯∆=60360Tt α(1分),粒子到达B 点的速度与x 轴夹角︒=30β(1分),设粒子做圆周运动的轨道半径为r 2,由几何关系得︒+︒=30cos 230sin 2322a r a (1分), 又2222r v m B qv =(1分),解得m qBa v 232=(1分)(3)设粒子从C 点进入圆形区域,O'C 与O'A 的夹角为θ,轨迹圆半径为r ,由几何关系得θθcos sin 2a r a +=(1分),故当=60θ︒时。
高三人教物理一轮复习全程考卷:普通高等学校招生全国统一考试·全国卷Ⅱ 含答案
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2015年普通高等学校招生全国统一考试·全国卷Ⅱ理科综合·物理部分(分值:110分)注意事项:1.高考试题中理科综合试卷总分300分,时间150分钟,本试卷只呈现物理部分。
2.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,卷Ⅰ为选择题,卷Ⅱ为非选择题。
第Ⅰ卷二、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14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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.如图,两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动15.如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c。
已知bc边的长度为l。
下列判断正确的是( )A.U a>U c,金属框中无电流B.U b>U c,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U bc=-B l2ω,金属框中无电流D.U bc=B l2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a16.由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行,已知同步卫星的环绕速度约为 3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 1.55×103m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A.西偏北方向,1.9×103m/sB.东偏南方向,1.9×103m/sC.西偏北方向,2.7×103m/sD.东偏南方向,2.7×103m/s17.一汽车在平直公路上行驶。
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2015年全国100所名校高考物理一轮复习试卷一、单项选择题:本题共10小题.每小题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意.1.(4分)经研究发现,汽车加速度的变化情况将影响乘客的舒适度,即车加速或者减速的加速度越小,车内的乘客就会感觉越舒适;车加速或减速的加速度越大,乘客就感觉越不舒适.若引入一个新的物理量来表示加速度变化的快慢,则该物理量的单位是()重要,下列有关说法符合物理学发展事实的是()4.(4分)如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则下列说法正确的是()5.(4分)(2009•安徽)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是()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()方向拉一质量为m的物块.改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的轨迹.下列说法中正确的是()9.(4分)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()10.(4分)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情况下的v﹣t图象.已知拉力与物体运动的方向相同,g取10m/s2,则下列判断正确的是()二、实验题:本题共2小题,共15分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.11.(6分)冬奥会期间,某探究小组为了测量运动员的滑雪板在水平雪面上正常滑行时,板面与雪面间的动摩擦因数,他利用数码相机的连拍功能,得到了一张运动员的组合照片,如图所示,已知滑雪板在水平面上的投影长度是160cm,相机的连拍周期是1.0s,g取10m/s2,则:(1)运动员滑行的加速度大小为m/s2.(2)板面与雪面间的动摩擦因数大小为.12.(9分)图甲所示为“用DIS研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图,A为带有位移传感器发射器的小车,B为若干规格相同的钩码.实验中,用钩码的重力大小替代小车所受拉力大小,摩擦阻力不计,(1)为了研究小车的加速度与力的关系,实验中应该保持不变.(2)改变钩码的个数N,测得相应的小车加速度,数据见表:根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出小车的加速度a与钩码个数N的关系图线.(3)设一个钩码的重力为G,由已知数据可得小车的加速度a与它所受拉力F的定量关系式为:.三、计算题:本题共4小题,共45分.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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.13.(10分)(2011秋•湄潭县校级期末)吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”.设妞妞的质量m=10kg,从离地h1=28.5m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下瞬间,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离S=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零.g=10m/s2.求:(1)妞妞在被接到前下落的时间;(2)吴菊萍跑到楼下时的速度.14.(10分)如图甲所示,一固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的拉力F作用下向上运动,拉力F、小环速度v随时间t变化的规律分别如图乙、丙所示,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)小环的质量m.(2)细杆与地面间的倾角α15.(12分)传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带的载物面与水平面的夹角为37°,现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根与传送带平行的轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高H=2.4m的平台上,如图所示.已知物品与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求物品从传送带底端运动到平台上所用的时间.16.(13分)如图所示,质量M=l kg的木板静止在光滑的水平面上,质量m=l kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.已知铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,设最大摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.(1)若F=3N,试分析能否把铁块从木板上拉下.(2)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端,求木板的长度.2015年全国100所名校高考物理一轮复习试卷(三)参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共10小题.每小题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意.1.(4分)经研究发现,汽车加速度的变化情况将影响乘客的舒适度,即车加速或者减速的加速度越小,车内的乘客就会感觉越舒适;车加速或减速的加速度越大,乘客就感觉越不舒适.若3.(4分)了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要,下列有关说法符合物理学发展事实的是()4.(4分)如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点,然后随跳板反弹,则下列说法正确的是()5.(4分)(2009•安徽)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是()6.(4分)(2008•山东)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.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()7.(4分)(2010•普陀区一模)如图甲所示,用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块.改变橡皮条条数进行多次实验,保证每次橡皮条的伸长量均相同,则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复做这个实验,则图乙中直线与水平轴线间的夹角将()a==的函数表达式中斜率为,可见斜率与摩擦力无关,8.(4分)(2013•甘肃模拟)一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行.现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段黑色的轨迹.下列说法中正确的是()=,t=,=9.(4分)如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复,通过安装在弹簧下端的压力传感器测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()10.(4分)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情况下的v﹣t图象.已知拉力与物体运动的方向相同,g取10m/s2,则下列判断正确的是()=m/s=二、实验题:本题共2小题,共15分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.11.(6分)冬奥会期间,某探究小组为了测量运动员的滑雪板在水平雪面上正常滑行时,板面与雪面间的动摩擦因数,他利用数码相机的连拍功能,得到了一张运动员的组合照片,如图所示,已知滑雪板在水平面上的投影长度是160cm,相机的连拍周期是1.0s,g取10m/s2,则:(1)运动员滑行的加速度大小为0.4m/s2.(2)板面与雪面间的动摩擦因数大小为0.04.12.(9分)图甲所示为“用DIS研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图,A为带有位移传感器发射器的小车,B为若干规格相同的钩码.实验中,用钩码的重力大小替代小车所受拉力大小,摩擦阻力不计,(1)为了研究小车的加速度与力的关系,实验中应该保持小车的质量不变.(2)改变钩码的个数N,测得相应的小车加速度,数据见表:根据表中数据,在图乙所示的坐标纸中画出小车的加速度a与钩码个数N的关系图线.(3)设一个钩码的重力为G,由已知数据可得小车的加速度a与它所受拉力F的定量关系式为:a=F.GN= F,因此a=a=F三、计算题:本题共4小题,共45分.解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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.13.(10分)(2011秋•湄潭县校级期末)吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”.设妞妞的质量m=10kg,从离地h1=28.5m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下瞬间,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离S=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零.g=10m/s2.求:(1)妞妞在被接到前下落的时间;(2)吴菊萍跑到楼下时的速度.14.(10分)如图甲所示,一固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的拉力F作用下向上运动,拉力F、小环速度v随时间t变化的规律分别如图乙、丙所示,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)小环的质量m.(2)细杆与地面间的倾角αa==15.(12分)传送带以恒定速度v=4m/s顺时针运行,传送带的载物面与水平面的夹角为37°,现将质量m=2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根与传送带平行的轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高H=2.4m的平台上,如图所示.已知物品与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求物品从传送带底端运动到平台上所用的时间.﹣==0.75s16.(13分)如图所示,质量M=l kg的木板静止在光滑的水平面上,质量m=l kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端.已知铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,设最大摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.(1)若F=3N,试分析能否把铁块从木板上拉下.(2)若力F恒为8N,经1s铁块运动到木板的左端,求木板的长度.a===。