全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第8单元
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全国100所名校单元测试示范卷一高三物理卷（十四）——高考第一轮总复习用卷（新课标）第十四单元 电磁感应（90分钟 100分）第I 卷 （选择题 共52分）一、单项选择题：本题共13小题．每小题4分，共52分，每小题只有一个选项符合题意．1．自然界的电、磁现象是相互联系的，在电磁学的发展过程中，许多科学家为探寻它们之间的关系做出了卓越的贡献．下列说法不符合物理学史实的是（ ） A ．伏特发现了电流的热效应规律，并定量地给出了电能和内能之间的转化关系B ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象与电现象之间的联系C ．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．安培提出了分子电流的假说，揭示了磁和电的本质联系2．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小 线圈，则下列措施及推断中正确的是（ ） A ．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月 球表面无磁场 C ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月 球表面有磁场 D ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有 磁场，则电流表两次示数一定都不为零3．如图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度B y =，y 为该点到地面的距离，c 为常数，B o 为一定值．铝框平面与磁场方向垂直，直径0B y cab 水平，空气阻力不计，在铝框由静止释放下落的过程中（ ）A ．铝框回路中的磁通量不变，感应电动势为0B ．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab 两端电势差为0C ．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD ．直径ab 所受安培力向上，半圆弧ab 所受安培力向下，铝框下落的加速度大小可能等于g4．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．第0.6 s 末线圈中的感应电动势是4VB ．第0.9 s 末线圈中的感应电动势比0.2 s 末的小C ．第1s 末线圈的感应电动势为零D ．第0.2 s 末和0.4 s 末的感应电动势的方向相同5．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，且阻值R L =R<R D，接通S，待电路达到稳定后，灯泡D发光，则下列判断正确的是（）A．在电路甲中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左B．在电路乙中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左C．在电路甲中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将从原来发光状态渐渐变暗6．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按图示完成连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．下列说法正确的是（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A和线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向7．如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈．下列说法正确的是（）A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，A、B亮度相同D．S闭合足够长时间后再断开时，A立即熄灭，而B逐渐熄灭8．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为L 的金属杆aO ，已知ab=bc=cO =，a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆（都为部分圆弧）金属轨道始终接触良 L 3好．一电容为C 的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为 轴，以角速度ω顺时针匀速转动时，则A ．U ac =U b0B ．U ac =2U ab C ．电容器两极板上的电荷量为BL 2ωC49D ．若在eO 间连接一个电压表，则电压表示数为零9．如图所示，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地面高h =l.25 m 现有宽为1m 的U 形金属导轨DCEH 固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2kg 、电阻为2 Ω的导体棒，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，将导体棒放在CE 左侧3m 处(CE 处与桌边缘重合)．现用F =12 N 的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3s 导体棒刚好到达导轨的末端（在此之前导体棒的运动已达稳定状态），随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2m 重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气阻力，则（ ）A ．导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动B ．磁场的磁感应强度B=3 TC ．导体棒上产生的焦耳热为24 JD ．整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为3C10．在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的a 、b 两条边界线隔成的区域，在a 、b 间加垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．如图所示，有一导体圆环从绝缘板上的某处开始自由向下滚动，一直加速着穿过该磁场区，已知环的直径等于磁场区的宽度，则下列分析错误的是（ ）A ．环中感应电流的方向先顺时针后逆时针B ．环直径在a 边界时感应电流大小等于直径在b 处时的电流大小C ．环直径在b 处时运动的加速度小于在a 处时的加速度D ．运动过程中，环重力势能的减少量等于动能增加量与产生内能的和11．如图甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向．线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线如图乙所示．则磁感应强度B 随时间t 变化的图线可能是图丙中的（ ）12.如图所示，平行金属导轨（电阻不计）间距为l ，与水平面间的倾角为θ，两导轨与阻值为R 的定值电阻相连，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m 、长为l 的导体棒在ab 位置获得平行于斜面、大小为v 的初速度向上运动，最远到达cd 的位置，滑行距离为s ．已知导体棒的电阻也为R ，其与导轨间的动摩擦因数为μ，则（ ）A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为22B l v R B ．导体棒上滑过程中克服滑动摩擦力和重力做的总功为mv 212C ．上滑过程中电流做功产生的热量为mv 2—mgssin θ12D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为mv 2一mgssin θ1213.如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜线框，铜线框边 长为a ，总电阻为R ，在1位置线框以速度v o 进入磁感应强度为B 的匀强磁场，并开始计 时．若磁场的宽度为b (b >3a )，在3t o 时刻线框到达2位置时速度又为v 0并开始离开匀强磁场．此过程中的v --t 图象如图乙所示，则（ ）A ．t =0时，线框右侧边MN 两端的电压为Bav oB ．在t o 时刻线框的速度为v o 一02Ft m C ．线框完全离开磁场的瞬间（即在位置3）的速度一定比t o 时刻的大D ．线框从1位置开始到完全离开磁场的过程中，线框中产生的电热为F （a+b ）第Ⅱ卷 （非选择题共48分）二、计算题：本题共4小题，共48分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．14. (10分)如图所示，金属杆ab 放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形回路，图中L 1 =0.8 m ，导轨间距L 2=0.5 m ；回路中总电阻R =0.2 Ω，回路处在竖直向上的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M =0.04kg 的木块，磁感应强度从B o =1T 开始随时间均匀增强，5s 末木块将要离开地面．不计一切摩擦，g 取10m/s 2. (1)试判断感应电流在ab 中的方向． (2)求回路中的电流及磁感应强度的变化率的大小．B t ∆∆15.（12分）如图所示，边长为L 、电阻为R 的正方形刚性导体线圈abcd 水平地放置在磁感应强度为B 、方向斜向上的匀强磁场中，ad 边和bc 边与磁场方向垂直，磁场方向与水平面 的夹角为60o ，磁场区域足够大．现以线圈的ad 边为轴使线圈以恒定的角速度ω逆时针旋转60o ．(1)指出此过程中感应电流的方向，并求出感应电动势的平均值．(2)求此过程中通过线圈横截面的电荷量．16.（12分）如图所示，螺线管与相距L 的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B o的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，螺线管内有水平方向且均匀变化的磁场．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．不计导轨的电阻及空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响．(1)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率．(2)若撤去螺线管内的磁场，将金属杆ab由静止释放后，杆将向下运动，则杆下滑的最大速度为多少？（设导轨足够长）17. (14分)如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD = DE =L，∠CDE=60o，CD和DE单位长度的电阻均为r o，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中．MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计．现MN在向右的水平拉力作用下以速度v o在CDE上匀速滑行.MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行．(1)求MN滑行到C、E两点时，C、D两点间的电压U．( 2)推导MN在CDE上滑动的过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式．(3)在运动学中我们学过，通过物体运动速度和时间的关系图线（v-t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0～t o时间内的位移在数值上等于梯形Ov o Pt0的面积，通过类比我们可以知道，如果画出力与位移的关系图线(F-x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功．请你推导MN在CDE上滑动的过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热．。
全国100所名校2024学年高三物理第一学期期末学业质量监测试题含解析
全国100所名校2024学年高三物理第一学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、空间内有一水平向右的电场E，现有一带电量为q的小球以初速度为v0向右上抛出，已知33mgEq，求小球落地点距离抛出点的最远距离（）A．2vgB．22vgC．23vgD．22vg2、一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（）A．大气压强增加B．环境温度升高C．向水银槽内注入水银D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移3、我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。
设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道绕地球运行，在点变轨后进入轨道做匀速圆周运动，如图所示。
下列说法正确的是（）A．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的加速度不同B．在轨道与在轨道运行比较，卫星在点的动量不同C．卫星在轨道的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道的任何位置都具有相同动能4、如图所示，木块a的上表面是水平的，将木块b置于a上，让a、b一起沿固定的光滑斜面向上做匀减速运动，在上滑的过程中（）A．a对b的弹力做负功B．a对b的摩擦力为零C．a对b的摩擦力水平向左D．a和b的总机械能减少5、小朋友队和大人队拔河比赛，小朋友队人数多，重心低，手握绳的位置低，A、B两点间绳倾斜，其余绳不一定水平，此可以简化为如图所示的模型。
相持阶段两队都静止，两队的总质量相等，脚与地面的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题下列关于物理学的说法，正确的是（ ）A．不违背能量守恒定律但违反热力学第二定律的过程也是能实现的B．在隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，消耗电能，会使室内空气温度降低C．“磁感线”和“光线”实际都不存在，在物理学研究的方法上都属于理想实验D．LC 振荡电路中，电容器放电完毕时，电容器电量最小，回路中电流最大第(2)题如图所示，两个单匝线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，甲图中线圈面积为S，转动角速度为，乙图中线圈面积为，转动角速度为，甲图从线圈和磁场方向平行处开始计时；乙图从线圈和磁场方向垂直处开始计时，两图中磁感应强度大小相同，线圈电阻均忽略不计，外接电阻阻值均为R，下列说法正确的是（ ）A．甲、乙两种情况下，感应电动势的瞬时值表达式相同B．甲、乙两种情况下，磁通量随时间变化的表达式相同C．甲、乙两种情况下，转过90°过程中通过线圈的电荷多少相同D．甲、乙两种情况下，电阻R消耗的功率相同第(3)题宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。
下列说法错误的是（ ）A．发生衰变的产物是B．衰变辐射出的电子来自于碳原子核C．近年来由于地球的温室效应，不会引起的半衰期发生变化D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年第(4)题如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。
已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。
在此过程中（ ）A．线框abcd中的磁通量保持不变B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变C．导体棒ab中感应电流的方向为D．外力F大小为第(5)题如图所示为我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器运行的部分轨迹图。
《全国100所名校单元测试示范卷》高三物理(人教版 东部)一轮复习备考：第十四单元 交变电流(教师用卷)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十四)第十四单元交变电流全国东部（教师用卷）(90分钟100分)第Ⅰ卷(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,1~7小题只有一个选项正确,8~13小题有多个选项正确;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。
1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,下列说法正确的是A.在中性面时,通过线圈的磁通量最小B.在中性面时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大C.线圈通过中性面时,电流的方向发生改变D.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也为零解析:在中性面时,通过线圈平面的磁通量为最大,但此时的磁通量的变化率为零,感应电动势为零,选项A、B错误;线圈通过中性面时,电流的方向发生改变,选项C正确;通过线圈的磁通量为零时,线圈平面与磁感线平行,此时感应电动势最大,选项D错误。
答案:C2.如图所示,理想变压器的原线圈接入电压为7200 V的交变电压,r为输电线的等效电阻,且r=5 Ω,电器R L的规格为“220 V880 W”,已知该电器正常工作,由此可知A.原、副线圈的匝数比为30∶1B.原线圈中的电流为AC.副线圈中的电流为2 AD.变压器的输入功率为880 W解析:由电器R L正常工作,可得通过副线圈的电流I==A=4 A,故选项C错误;副线圈导线上的电压损失U r=4×5 V=20 V,副线圈两端的电压U2=220 V+20 V=240 V,因此原、副线圈的匝数比===,选项A正确;又P1=P2=U2I2=240×4 W=960 W,故选项D错误;原线圈中的电流I1=== A,选项B错误。
答案:A3.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶5。
原线圈与正弦交变电源连接,交变电源的电压U随时间t的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻,则A.交变电压的频率为100 HzB.电阻中的电流为10 AC.经过1分钟,电阻发出的热量为6×103 JD.理想变压器的输入功率为1×103 W解析:交变电压的频率f==Hz=50Hz,选项A错误;电压的有效值U1==220 V,又=,得U2=U1=100 V,故电阻中的电流I2==10 A,选项B错误;1分钟内,电阻发出的热量Q=I2Rt=6.0×104 J,选项C错误;理想变压器的输入功率等于输出功率,故P入=U2I2=1×103 W,故选项D正确。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第12单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十二)第十二单元电场、电路与磁场综合(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.关于电场线和磁感线,下列说法中正确的是A.都是客观存在的线B.都是闭合的曲线C.线的密集程度都反映了场的强弱D.场对正点电荷的作用力都是沿过该位置的线的切线方向解析:磁感线与电场线都是用来形象地描述场的方向和强弱而假想的线,场线的密集程度都反映了场的强弱,磁场对电荷不一定存在作用力,而对于运动电荷的作用力方向与磁场方向垂直,而不是在一条线上,这与电场不一样.答案:C2.如图所示,半径为R的塑料圆环上均匀分布着电荷量为Q的负电荷.圆环左侧有一小缺口,其宽度为d(d<<R),则圆心O处一带电荷量为+q的点电荷所受的电场力A.大小为,方向向左B.大小为,方向向右C.大小为,方向向左D.大小为,方向向右解析:将环补全,即用一小弧(可视为点电荷,带电荷量为-d)补在缺口,由对称性可知残缺环对q 的作用力与小弧对其的作用力平衡.由库仑定律可知小弧对q的作用力大小为,方向向左,由二力平衡可知选项D正确.答案:D3.在地球赤道上某处,沿东西方向水平放置一根通以电流方向由西向东的直导线,则此导线受到的安培力方向为A.竖直向上B.竖直向下C.由南向北D.由西向东解析:地球是一个大磁体,地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向,由南向北,电流方向由西向东,由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上,选项A正确.答案:A4.加在某台电动机上的电压是U,电动机消耗的电功率为P,电动机线圈的电阻为R,则电动机线圈上消耗的热功率为A.PB.C.D.P-解析:热功率P Q=I2R,而I=,故选项C正确.答案:C5.在如图所示的电路中,电池的电动势为E、内阻为r,R0为线路电阻,电表均为理想电表.开关S闭合后,两个灯泡都亮.现将S断开,则以下分析正确的是A.L1变暗一些B.R0两端的电压变小C.电流表的示数变大D.电压表的示数变小解析:开关断开后,电路总电阻增大,流经R0的电流减小,电流表的示数减小,R0的电压减小,路端电压U增大,电压表示数变大,而L1两端电压U L=U-IR0增大,灯泡L1变亮.选项B正确.答案:B6.如图所示的电路,若定值电阻R1、R2、R3消耗的电功率相等,则它们的阻值之比R1∶R2∶R3为A.1∶2∶2B.2∶1∶1C.1∶4∶4D.4∶1∶1解析:R2、R3两端电压相同,据P=知R2、R3的电阻相等,而流经R1的电流为R2的2倍,由P=I2R知R1=R2,故选项C正确.答案:C7.如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电荷量为0.2C的金属块从斜面顶端由静止开始加速下滑至底端,到达底端时的动能为10J.此过程中,金属块克服摩擦力做功6J,重力做功20J,则以下判断正确的是A.金属块带正电B.金属块的机械能减少6JC.电场力做了4J的正功D.金属块的电势能增加4J解析:由能量守恒知电势能增加4J,电场力做了-4J的功.电场力的方向向右,与电场的方向一致,故金属块带正电.而机械能减少10J.故选项A、D正确.答案:AD8.空间内存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,二者都沿水平方向,如图所示.现有一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入此空间,且沿直线运动.重力加速度为g,则以下分析正确的是A.微粒一定做匀速直线运动B.电场强度E=C.电场强度E=D.电场力是洛伦兹力的解析:由于洛伦兹力的大小与速率相关,故微粒不可能沿直线做变速运动,选项A正确;由力的平衡可知微粒带负电,且qE=mg,qvB=qE,故选项B正确,选项C、D错误.答案:AB9.如图所示,实线是电场中一簇等势面,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b和c是轨迹上的三点,其中a、b在同一等势面上.若带电粒子在运动过程中只受电场力作用,则下列判断中正确的是A.该粒子带正电B.该粒子在a点的受力大小与b点相等C.该粒子在a点的速率等于其在b点的速率D.该粒子在a点的电势能大于其在c点的电势能解析:无法判断粒子电性,选项A错误;a、b两点电场强度大小不同,电场力也不等,选项B错误;a、b在同一等势面上,电势能相等,动能也相等,故选项C正确;粒子由b至c的过程中,电场力做正功,电势能减小,b点的电势能较大,而a与b在同一等势面上,故选项D正确.答案:CD10.A、B两个离子同时从匀强磁场的直边界上的P、Q两点分别以60°和30°(与边界的夹角)射入磁场,又同时分别从Q、P点穿出,如图所示.设边界上方的磁场范围足够大,则下列说法中正确的是A.A为正离子,B为负离子B.A、B两离子的运动半径之比1∶C.A、B两离子的比荷之比为2∶1D.A、B两离子的速率之比为1∶解析:由左手定则可知A为负离子、B为正离子,选项A错误;离子在磁场中做圆周运动,由几何关系可得r=,l为PQ距离,可知选项B正确;离子在磁场中运动的时间t=,可知选项C正确;离子的速率v=,可知二者速率之比为2∶,选项D错误.答案:BC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)在“测定金属电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用刻度尺测量被测电阻丝的有效长度l,如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻度对齐,示数为cm.用螺旋测微器测金属丝直径d,如图乙所示,示数为mm.(2)用电压表(量程为3V)测量出电阻丝两端的电压、同时用电流表(量程为0.6A)测量出流经电阻丝的电流,电表示数如图丙所示,则U=V,I= A.(3)电阻率的计算式为ρ=(用给出的物理量符号表示),计算结果为Ω·m.(结果保留一位有效数字)解析:(3)由电阻率公式有R=ρ=,S=π()2,可得ρ==7×10-6Ω.答案:(1)24.100.518(0.516~0.519)均可(每空1分)(2)2.400.30(每空1分)(3)7×10-6(每空1分)12.(9分)电压表的量程为2V,内阻约为2kΩ.现要精确地测量的内阻,实验室供选择的器材有:A.电压表,量程为5V,内阻约为5kΩ;B.电压表,量程为1V,内阻约为1kΩ;C.定值电阻R1,阻值为30Ω;D.定值电阻R2,阻值为3kΩ;E.滑动变阻器R3,最大阻值为100Ω,额定电流为1.5A;F.电源E,电动势为6V,内阻约为0.5Ω;G.开关S一个,导线若干.实验电路图如图甲所示.(1)电压表应选,定值电阻应选(填写器材前序号).闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于端(填“a”或“b”).(2)请按电路图在如图乙所示的实物图中补全未画完的连接线.(3)通过移动滑动变阻器的滑片,读出多组待测电压表的示数U1和所选电压表的示数U2.以U1为横坐标,U2为纵坐标,作出相应图线,如图丙所示.根据U2-U1图线的斜率k及定值电阻,可得待测电压表内阻R V的表达式为.解析:(3)U2=U1+R2,而=k,解得R V=-.答案:(1)A D a(每空1分)(2)如图丁所示(3分)丁(3)R V=(3分)-13.(10分)如图所示,水平面内间距为L的平行金属导轨M、N置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B、方向与导轨平面夹角为α,且其在水平面上的投影线(图中的虚线)与导轨平行.金属棒ab的质量为m,垂直放在导轨上,且与导轨间的动摩擦因数为μ.电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计.闭合开关S后,导体棒一直保持静止.求开关S闭合后:(1)磁场对导体棒ab的作用力的大小.(2)导体棒ab所受摩擦力的大小和方向.解:(1)闭合电路中的电流I=(2分)磁场与ab棒垂直,故对它的作用力F安=BIL=.(3分)(2)由水平方向受力平衡有F安sinα=F f(2分)解得:F f=sinα(2分)方向为水平向右.(1分)14.(10分)如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω.当S闭合时,理想电压表的示数为5.7 V,理想电流表的示数为0.1A;S断开时,电流表的示数为0.15A,求:(1)S闭合时R1两端的电压.(2)电阻R3的值.(3)电源电动势E和内阻r.解:(1)S闭合时,R2的电压U2=I2R2=3V(1分)R1两端的电压U1=U-U2=2.7V.(1分)(2)I1==0.3A(1分)I3=I1-I2=0.2A(1分)R3==15Ω.(1分)(3)S闭合时E=U+I1r(2分)S断开时E=I2(R1+R2+r)(2分)解得:E=6V,r=1Ω.(1分)15.(12分)如图所示,有一电子(电荷量e=1.6×10-19C)经电压U0=1000V加速后,进入两块间距d=10cm、电压U=500V的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且恰好能穿过电场.试求:(1)金属板AB的长度.(2)电子穿出电场时的动能.解:(1)根据eU0=m(2分)=··t2=·=L2(3分)可得:L=d=0.1×m=0.2m.(2分)(2)根据动能定理,有:E k=eU0+e·(3分)解得:E k=2×10-16J.(2分)16.(13分)如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B、方向垂直于xOy平面向里.一带正电的粒子(不计重力)从M点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从N点射出.(1)求电场强度的大小和方向.(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从M点以相同的速度射入,经时间恰从圆形区域的边界上某点射出.求粒子运动的加速度大小.(3)若撤去电场的同时使磁场反向,磁场的磁感应强度大小不变,带电粒子仍从M点射入,但速度为原来的2倍,粒子从(2)中同一位置离开,求粒子在磁场中运动的时间.解:(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向(1分)且有qE=qvB(1分)又2R=vt0(1分)则E=.(1分)(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在y方向位移y=v(1分)可得y=R(1分)设在水平方向位移为x,于是x=R(1分)又有x=a()2(1分)得:a=.(1分)(3)仅有磁场时,入射速度v'=2v,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设轨道半径为r,由牛顿第二定律qv'B=m(1分)由于粒子从(2)中同一位置离开,所以r=R又2R=vt0(1分)则粒子在磁场中运动的时间t=·==t0.(2分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第2单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(二)第二单元相互作用(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~10小题有多个选项正确;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.1.下列关于力的说法正确的是A.根据效果命名的同一名称的力,力的性质也一定相同B.两个力F1=3N、F2=-4N,则F1大于F2C.有受力物体就一定有施力物体D.只有相互接触的物体间才能产生作用力解析:根据效果命名的同一名称的力,性质可以不相同,选项A错误;F1=3N、F2=-4N,这两力是在一条直线上,力前面的负号并不表示大小而是表示它们之间的方向相反,选项B错误;有受力物体就一定有施力物体,选项C正确;不相互接触的物体间也能产生作用力,选项D错误.答案:C2.按照国际惯例,分布于全球的1000多个高空探测站都必须在每天的早上7时15分和凌晨1时15分准时放飞带有探测仪的气球,并在规定时间内,将全球同一时段不同地点的高空气流温度、压力、湿度及风向、风速等数据汇报至设立于欧洲的世界气象中心,以便世界各地的预报专家对气象数值进行全面分析和判断,进而得出预报结论.现有一质量为m的气球(包含装备),升空后向着西南方向匀速上升,则此气球所受空气作用力的大小和方向分别是A.0B.mg,西南偏上方向C.mg,竖直向上D.mg,东北偏下方向解析:根据二力平衡的条件,气球所受空气的作用力与重力大小相等、方向相反,与气球运动方向无关.答案:C3.2012年6月27日,中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——下潜7062米.设质量为M的“蛟龙”号在匀速下降时,其所受的浮力为F,“蛟龙”号在运动过程中所受的阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则“蛟龙”号所受的浮力为A.2Mg-FB.Mg-2FC.Mg-FD.0解析:由于“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则所受阻力的大小相等.设“蛟龙”号所受的浮力为F',运动过程中受到的阻力为F f.在匀速下降过程中有F+F f=Mg;在匀速上升过程中有F'=Mg+F f,联立两式解得F'=2Mg-F,A正确.答案:A甲4.在探究力的分解时,教师请每位学生从草稿本上撕下一张纸折成一长纸条,如图甲所示,把纸条平搭在两摞书中间,中部放块橡皮,纸条即凹下去无法承受,显得软弱无力;但若把它弯成凸弧形卡在两摞书之间,它则完全可以驮起一块橡皮擦.对这一现象的解释正确的是A.它弯成凸弧形时,橡皮的重力减小了B.它弯成凸弧形时,橡皮受到的支持力增大了C.它弯成凸弧形时,橡皮受到的持力大于它对凸面的压力D.它弯成凸弧形时,凸面能把橡皮对它的压力沿着曲面均匀地分散开乙解析:如图乙所示,两种情况下把压力进行分解,可知凸面能把外来的力沿着曲面均匀地分散开,所以选项D对.答案:D5.如图所示,一定质量的滑块静止地置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.关于滑块的受力情况下列说法中正确的是A.滑块一定受到弹簧的压力B.滑块一定受斜面的弹力作用C.滑块一定受到三个力作用D.滑块一定受到四个力作用解析:将滑块隔离,进行受力分析,当弹簧处于原长时,滑块受斜面的支持力、摩擦力和重力三个力的作用;当弹簧不是原长时,受四个力的作用,因滑块静止,所以滑块一定受斜面的弹力作用,故选项B正确.答案:B甲6.喜爱攀登高楼的人被称为蜘蛛人,如图甲所示,一个蜘蛛人正沿竖直的高楼缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60kg.此时身体挺直且手臂与身体垂直,手臂与墙壁夹角为53°,设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2,sin 53°=0.8,cos53°=0.6.则该蜘蛛人手受到的拉力和脚受到的作用力分别为乙A.360N480NB.480N360NC.450N800ND.800N450N解析:对该蜘蛛人的受力情况建立如图乙所示的直角坐标:由力的平衡得,在x方向上有F1=Gsin 53°,在y方向上有F2=Gcos53°.所以手受到的拉力和脚受到的作用力分别为F2=360N、F1=480 N.答案:A7.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许减小后,系统仍静止,且O1、O2始终等高,则A.F f变小,F N变大B.F f变大,F N变小C.F f不变,F N变大D.F f不变,F N变小解析:以重物M和两相同木块m整体为研究对象,竖直方向合力为零,木块与挡板间摩擦力始终满足2F f=2mg+Mg,选项A、B错误.挡板间的距离稍许减小后,杆与竖直方向的夹角α减小,设杆对结点O的弹力为F,对结点O受力分析可得,在竖直方向上由平衡条件有G=2Fcosα,所以F=,夹角α减小,轻杆弹力减小,对木块受力分析得木块与挡板间的正压力F N=Fsinα=减小,选项C错误、D 正确.答案:D8.关于物体的重力和重心,下列说法中正确的是A.物体的重力就是地球对物体的吸引力B.物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C.重心是一种理想模型,是用等效的思维方法得出的D.重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关解析:物体的重力是地球对物体的吸引力的一个分力,所以选项A错误;物体对水平支持物的压力等于物体的重力是有条件的,选项B错误;实际上,每一个物体其各个部分都要受到重力的作用,从效果上等效集中于一点,这就是物理学的一种等效替代的思想,选项C正确;重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关,选项D正确.答案:CD9.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),关于该物体所受的合力大小,下列说法正确的是A.甲图中物体所受的合力大小等于5NB.乙图中物体所受的合力大小等于2NC.丙图中物体所受的合力大小等于0D丁图中物体所受的合力大小等于0解析:对甲图,先将F1与F3合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5N,选项A正确;对乙图,先将F1与F3合成,求得F1、F2、F3的合力等于5N,选项B错误;对丙图,可将F3正交分解,求得合力等于6 N,选项C错误;根据三角形法则,丁图中合力等于0,选项D正确.答案:AD10.如图甲所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.现整个系统处于静止状态,则甲A.A对地面没有摩擦力B.A对地面的摩擦力方向向左C.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为mg乙解析:以A、B整体为研究对象,由于整个系统处于静止状态可知整体在水平方向上不受摩擦力作用,选项A正确、B错误;以B为研究对象,如图乙所示,进行受力分析可知:F2cosθ=mg,F1=mgtanθ,再由几何关系,得cosθ=,tanθ=-,解得B对A的压力大小F2=mg,细线对小球的拉力大小F1=,选项C正确、D错误.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(7分)在“研究力的合成”的实验中,根据实验数据画出了力的图示,图上标出了F1、F2、F、F'四个力.(1)其中力与橡皮条一定在同一直线上.(填上述给出的力的符号)(2)下列关于该实验的说法正确的是.A.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可B.在实验前,一定要将弹簧秤调零C.实验中,弹簧秤和所拉的绳套一定要和木板平行D.如果手头只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验解析:(1)F'是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线,故F是用一个弹簧秤拉橡皮条得到的力.(2)该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不只是要橡皮条伸长相同长度,还要使橡皮条向同一个方向伸长,选项A错误、C正确;在实验前,一定要将弹簧秤调零,选项B正确;只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验,选项D正确.答案:(1)F(3分)(2)BCD(4分)12.(8分)为探究合力与两个分力间所满足的具体关系,某同学设计了如图所示的实验装置.实验时,保持所挂的钩码不变,移动弹簧秤到不同位置,则平衡时弹簧秤的示数F将随着动滑轮两边细线间的夹角α的改变而改变.实验时使夹角α分别为60°、90°、120°,读出对应的F值.(1)该同学通过比较发现α越大、F越大,为了更清楚地了解F随α变化的关系,于是他算出每次实验时的Fα、、Fcos、、、Fcosα等的值.若该同学在实验中的操作都是正确的,则他能够得到的结论(关于F随α变化的关系的结论)是:.(2)经过步骤(1)了解了关于F随α变化的关系,该同学进一步以表示两边细线的拉力的图示的线段为邻边作出平行四边形,发现表示两细线的拉力的线段所夹的对角线基本上都是竖直向上的,但是该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长,出现这一情况的原因应该是.解析:(1)设动滑轮与所挂钩码的总重是为G总,则有2Fcos=G总,由于G总不变,所以Fcos为定值.答案:(1)Fcos为定值(4分)(2)没有考虑动滑轮的重力(4分)13.(10分)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A小球放在固定的光滑斜面上,斜面的倾角为α,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C小球放在水平地面上.现用手控制A小球,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知B、C两小球的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.(1)求细线无拉力作用时,C小球对地面的压力.(2)缓慢地释放A小球后,最终C小球恰好不受地面的作用力,求B小球上升的高度和A 小球的质量.解:(1)以B、C两小球整体为研究对象,受重力和地面的支持力作用处于平衡状态,所以支持力为F N=2mg.(2分)由牛顿第三定律知:C小球对地面的压力F N'=2mg(1分)(2)设开始时弹簧的压缩量为x1,由胡克定律和平衡条件有:mg=kx1(1分)C小球恰好不受地面的作用力,则弹簧对C小球的拉力大小为mg,设此时弹簧的伸长量为x2,有mg=kx2(1分)所以B小球上升的总高度h=x1+x2=(2分)设A小球的质量为M,由平衡条件得Mgsinα=2mg(2分)所以A小球的质量M=.(1分)14.(10分)随着科学的发展,人们生活中走过的桥正在不断的变化,图甲是古代的石拱桥,图乙是现代的斜拉桥.无论哪种桥与物理知识都有密切联系,请根据所学知识回答下列两个问题.(1)若石拱桥简化为图丙所示的模型,正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为多少?(2)斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上.对于每组对称钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点.它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样,如果戊斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,且钢索AC和AB与竖直方向的夹角分别为α和β,如图丁所示,则要保持塔柱所受的合力竖直向下,钢索AC、AB的拉力F AC与F AB之比应为多少?解:(1)楔形石块受力如图戊所示,根据力的合成可得:mg=2Fcos(90°-θ)(3分)=.(2分)所以F=-己(2)因为力F AC与F AB的合力竖直向下,如图己所示,则有:=(3分)解得F AC∶F AB=sinβ∶sinα.(2分)15.(12分)所受重力G1=8甲N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图甲所示,已知sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.则木块受到斜面对它的摩擦力F f和支持力F N各为多大?乙解:分析P点受力情况如图乙所示,由平衡条件可得:F A cos37°=G1(2分)F A sin37°=F B(2分)可解得:F B=6N(1分)对木块进行受力分析如图丙所示丙由物体的平衡条件可得:F f=G2sin37°+F B'cos37°(2分)F N+F B'sin37°=G2cos37°(2分)F B'=F B(1分)可求得:F f=64.8N(1分)F N=76.4N.(1分)甲16.(13分)图甲中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100N,方向与水平地面成30°斜向下.已知割草机重300N.(1)求它对地面的压力大小.(2)若工人对割草机施加的作用力的方向与图示相反,力的大小不变,则割草机作用在地面上向下的压力又为多大?(3)割草机割完草后,现工人用与水平面成某一角度的最小力拉着割草机匀速运动,已知这个最小拉力为180N,求割草机与地面间的动摩擦因数.解:(1)工人对割草机施加的作用力沿竖直方向的分力为F y=Fsin30°=50N(1分)当工人斜向下推割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N1=G+F y=350N.(2分)(2)当工人斜向上拉割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N2=G-F y=250N.(2分)(3)以割草机为研究对象,受力分析如图乙所示,因为割草机外于平衡状态,则有: Fcosα=μF N(1分)Fsinα+F N=mg(1分)乙联立可解得:F=(2分)令cotφ=μ则有F=可见当sin(α+φ)=1时F有最小值:F min=(2分)代入数值得:μ=.(2分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第1单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(一)第一单元直线运动(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;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.1.下列关于匀速直线运动的说法中,正确的是A.速度大小不变的运动一定是匀速直线运动B.物体在每秒钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动C.物体在每秒钟内通过的位移相等的运动一定是匀速直线运动D.物体的瞬时速度不变的运动一定是匀速直线运动解析:匀速直线运动的速度大小、方向在任意时刻都不会发生变化,选项A、B、C错误,D正确.答案:D2.如图所示的图线分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t图象,根据图线可以判断A.两球在t=2s时速率相等B.图线的交点表示甲、乙相遇C.两球在t=8s时相距最远D.甲的总路程是乙的总路程的2倍解析:t=2s时,两球的速率都是20m/s,A正确;图线的交点表示甲、乙两球有相等的速度,B错误;t=8s时,甲、乙两球各自的位移都等于零,C错误;甲的总路程是160m,乙的总路程是60m,D错误.答案:A3.某同学家住9楼,他乘电梯回家时,注意到当电梯显示屏由4→5→6→7→8→9时共用去时间约5s,由此可估算在这段时间电梯的平均速度为A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.7m/s解析:电梯显示屏从4出现起至9出现止,电梯共上升了5层楼的高度,大约是15m,因此平均速度==3m/s.答案:B4.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B 之间的距离l1=2m,B、C之间的距离l2=3m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于A.mB.mC.mD.m解析:设物体的加速度为a,通过l1、l2两段位移所用的时间均为T,则有:v B==m/s,由l2=v B T+aT2,l1=v B T-aT2可得:Δl=aT2=1m,所以l=-l1=m,即C正确.答案:C5.测速仪能发射和接收超声波,如图所示,测速仪位于汽车正后方337.5m处,某时刻测速仪发出超声波,同时汽车由静止开始做匀加速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,两者相距347.5m.已知声速为340m/s,则汽车的加速度大小为A.2.5m/s2B.5m/s2C.7.5m/s2D.10m/s2解析:超声波射到汽车上所用的时间与超声波被反射回出发点所用的时间是相等的,这就是说,汽车在两个相等的时间段内共前进了10m,则汽车在这两个相等的时间段内分别前进了2.5m和7.5m,即超声波自发射到射到汽车上所用的时间与超声波自被反射到返回出发点所用的时间都是1s,根据x=at2,解得a=5m/s2.答案:B6.一物体从斜面的顶端沿着斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,物体到斜面底端的距离L随时间t变化的图象如图所示,则A.物体的加速度大小为0.8m/s2B.物体的加速度大小为1.0m/s2C.物体落到斜面底端时的速度大小为1.0m/sD.物体落到斜面底端时的速度大小为1.5m/s解析:由图可以看出物体从L=2.5m处开始运动,运动t=2.5s后到达斜面底端,根据L=at2,可以求出a=0.8m/s2,故选项A正确、B错误;根据运动学公式可知v=at=2.0m/s,选项C、D错误.答案:A7.刻舟求剑的故事大家都很熟悉,我国还曾经发行过一套刻舟求剑的邮票.故事说的是楚国有人坐船渡河时,不慎把剑掉入江中,他在舟上刻下记号,说:“这是剑掉下的地方.”当舟停止时,他才沿着记号跳入河中找剑,遍寻不获.从运动学的角度来认识,下面说法正确的是A.楚人的错误在于把小船当做了质点B.楚人的错误在于把小船的路程当做了位移C.楚人的错误在于认为剑会随船一起运动D.应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系解析:剑落水后与船之间发生了相对运动,但仍相对于河岸静止,应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系来记录剑的位置.答案:CD8.2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下,在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s.关于菲利克斯·鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,以下说法正确的是(重力加速度g=10m/s2)A.运动员自由落体的位移是3.9×104mB.运动员自由落体的位移是7.22×103mC.运动员自由落体的末速度是3.8×102m/sD.运动员自由落体的平均速度是3.8×102m/s解析:根据题意,运动员自由落体运动的位移h=gt2=7.22×103m,A错误、B正确;运动员自由落体的末速度v=gt=3.8×102m/s,自由落体的平均速度=v=1.9×102m/s,C正确、D错误.答案:BC9.一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度为12m/s;当t=2s时,物体的速度为8m/s,则从t=0到物体的速度大小变为2m/s时所用时间可能为A.3sB.5sC.7sD.9s解析:a=-=-2m/s2,故由t'=-可知,当v t'=2m/s时,t'=5s;当v t'=-2m/s时,t'=7s,选项B、C正确.答案:BC10.一辆汽车从静止开始沿直线匀加速开出,然后保持匀速运动,最后做匀减速运动直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度,据此表可以判断A.汽车做匀加速运动时的加速度大小为1.5m/s2B.汽车匀加速运动的时间为6sC.汽车匀速运动的时间为4sD.汽车总共通过的路程为192m解析:汽车加速运动的加速度a1==m/s2=1.5m/s2,A正确;汽车的最大速度是12m/s,因此,匀加速的时间t1=s=8s,B错误;汽车匀减速运动的加速度的大小a2==m/s2=3m/s2,汽车匀减速运动的时间是t2=s=4s,汽车到第22s停止,因此,这中间有10s时间是匀速运动,C错误;总共通过的路程是s=×1.5×82m+10×12m+×3×42m=192m,D正确.答案:AD第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)频闪照相是研究自由落体常用的方法,图示是物体做自由落体运动的一段闪光照片,根据照片上的数据估算频闪周期为s,倒数第二个位置的瞬时速度为m/s.(已知当地重力加速度g=10m/s2)解析:设闪光周期为T,根据Δx=gT2,得T=----s=-s=4.0×10-2s,倒数第二个位置的瞬时速度为v=--×10-2m/s=1.99m/s.答案:4×10-2 1.99(每空3分)12.(9分)利用现代信息技术进行的实验,叫做DIS实验,包括传感器、数据采集器和计算机.下面的实验中,用到了位移传感器,小车的位移被转化成相应的电信号输入数据采集器,然后再输入计算机,屏幕上就出现了不同时刻对应的位移数值,如图所示.则:小车在0.8s~1.2s时间段的平均速度=m/s;小车在1.2s~1.6s时间段的平均速度=m/s,小车在t=1.2s时的瞬时速度v=m/s.(保留两位有效数字)解析:==--m/s=0.33m/s,==--m/s=0.46m/s;小车在t=1.2s时的瞬时速度可以用其两侧一段距离的平均速度表示,距离越短,平均速度越接近瞬时速度,为此可选择(1.12,0.213)和(1.28,0.277)这两个点计算平均速度,即为最接近的瞬时速度,因此v=--m/s=0.40m/s.答案:0.330.460.40(每空3分)13.(10分)如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用的时间Δt3=3.57s,求滑块的加速度的大小.解:由于滑块通过光电门的时间很短,所以可以将滑块通过光电门的平均速度当做滑块通过光电门的瞬时速度,故滑块通过第一个光电门时的速度为:v1==-m/s≈0.103m/s(3分)通过第二个光电门时的速度为:v2==-m/s≈0.273m/s(3分)滑块的加速度为:a=-(2分)其中Δt=Δt3(1分)解得:a=0.048m/s2.(1分)14.(10分)汽车刹车后做匀减速运动,若在第1s内的位移为6m,停止运动前的最后1 s内的位移为2m,则:(1)在整个减速运动过程中,汽车的位移为多少?(2)整个减速运动过程共用了多少时间?解:(1)设汽车做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为v0.由于汽车停止运动前的最后1s内位移为2m,则由x2=a可得a==4m/s2(2分)汽车在第1s内位移为6m,则由x1=v0t-a可得:v0=8m/s(3分)在整个减速运动过程中,汽车的位移大小为:x==8m.(2分)(2)对整个减速过程,有:t==2s.(3分)甲15.(12分)如图甲所示,蹦床运动员正在训练室内训练,室内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,竖直墙壁上张贴着一面宽度为1.6m的旗帜.身高1.6m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1m的位置.在自由下落过程中,运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,重力加速度为10m/s2,设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的,求:(1)运动员竖直起跳的速度.(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度.(3)旗帜的上边缘到天花板的距离.解:(1)运动员头顶上升过程的位移为x=7.6m-1.6m-1m=5m(1分)根据运动学公式v2=2gx(1分)可得运动员的起跳速度v=10m/s.(1分)(2)运动员下落身体通过旗帜的过程中位移x'=1.6m+1.6m=3.2m(1分)则平均速度==m/s=8m/s.(2分)乙(3)如图乙所示,设旗帜的上边缘距离运动员头顶能够到达的最高位置的距离为h,运动员身高为l,运动员自由下落过程中脚尖到达旗帜上沿所用的时间为t1,根据自由落体的位移公式h-l=g可得:t1=-(1分)设运动员自由下落过程中头顶离开旗帜下沿所用的时间为t2,这段时间内,头顶自由下落的位移为h+d,根据自由落体的位移公式h+d=g可得:t2=(1分)根据题意t=t2-t1(1分)解得:h=3.4m(2分)旗帜的上边缘到天花板的距离h'=3.4m+1m=4.4m.(1分)16.(13分)有甲、乙两辆汽车静止在平直的公路上,乙车在甲车的前面,某时刻同时由静止向同一方向匀加速行驶,达到最大速度后即开始匀速行驶,已知经过30s后甲车追上乙车,在加速运动的过程中甲、乙两车的加速度分别为a甲=7.5m/s2,a乙=5m/s2,甲、乙两车的最大速度分别为v甲=22.5m/s,v乙=20m/s,问:(1)甲、乙两辆汽车匀速运动的时间各是多少?(2)甲、乙两辆汽车原来相距多远?解:(1)设两车加速时间分别为t甲、t乙,以最大速度匀速运动的时间分别为t甲'、t乙',对于甲车有: v甲=a甲t甲(1分)解得:t甲=3s(1分)甲车以最大速度匀速运动的时间t甲'=30s-3s=27s(1分)对于乙车有:v乙=a乙t乙(1分)解得:t乙=4s(1分)乙车以最大速度匀速运动的时间t乙'=30s-4s=26s.(1分)(2)甲车在0~3s内做匀加速运动,其加速阶段的位移为:x甲=a甲甲=×7.5×32m=33.75m(1分)甲车在3s~30s内做匀速运动,其位移:x甲'=v甲t甲'=22.5×27m=607.5m(1分)甲车全部行程为x甲总=x甲+x甲'=641.25m(1分)乙车在0~3s内做匀加速运动其加速阶段位移:x乙=a乙乙=×5×42m=40m(1分)乙车在4s~30s做匀速运动,其位移:x乙'=v乙t乙'=20×26m=520m(1分)乙车全部行程为x乙总=x乙+x乙'=560m(1分)两车原来相距Δx=x甲总-x乙总=81.25m.(1分)。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示，、、、为四个质量均为的带电小球，恰好构成“三星拱月”之形。
小球、、在光滑绝缘水平面内的同一圆周上绕点做半径为的匀速圆周运动，三个小球带同种电荷，电荷量大小为，三小球所在位置恰好将圆周三等分。
小球带电荷量大小为，位于圆心点正上方处，且在外力和静电力的共同作用下处于静止状态，重力加速度为，则下列说法正确的是（）A．水平面对、、三球的支持力大于B．、、三球始终在小球形成电场的一个等势面上运动C．在圆周运动的过程中，小球的机械能在周期性变化D．在圆周运动的过程中，小球始终不对小球做功第(2)题2023年4月12日，位于合肥科学岛的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）“人造太阳”获得重大成果，成功实现403秒稳态运行，创造了新的世界纪录。
太阳之所以能辐射出巨大的能量，就是内部氢核聚变的结果。
假定地球单位面积接受太阳直射能量的功率为P，地球到太阳中心的距离为r，太阳可用于氢核聚变的质量为m，光在真空中传播的速度为c，太阳的寿命大约是（ ）A．B．C．D．第(3)题如图，一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上，台面水平且光滑。
质量均为的甲、乙两小球用一根劲度系数为的轻质弹簧拴接在一起，小球乙与竖直挡板接触（不固定），用力推压小球甲使弹簧压缩，弹簧压缩量为时锁定小球甲。
现解除对小球甲的锁定，同时给小球甲施加一个水平向左的外力F，使小球甲由静止开始向左以的加速度做匀加速直线运动，当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F。
有关甲、乙两小球的运动情况的判断，下列说法正确的是（ ）A．外力F的最大值为B．弹簧锁定时弹性势能为C．小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为D．外力F对小球甲做的功为第(4)题已知可见光的光子能量范围为。
氢原子能级图如题图所示，大量处于激发态的氢原子在向低能级跃迁时发出的光，其光谱线处于可见光范围内的有（ ）A．6条B．3条C．2条D．1条第(5)题如图所示，倾角为30°的光滑绝缘斜面足够长，空间存在方向与斜面平行的匀强电场。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第10单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十)第十单元恒定电流(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~10小题有多个选项正确;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.1.下列关于电源电动势的说法,正确的是A.在某电路中每通过1C的电荷量,电源提供的电能是2J,那么该电源的电动势为0.5VB.电源的电动势是用来描述电源提供的静电力做功本领大小的物理量C.无论电路中的内电压和外电压如何变化,其电源电动势的大小一定不变D.电源的电动势越大,则电源所能提供的电能也就越多解析:根据E==V=2V,选项A错误;电源的电动势是用来描述非静电力做功本领大小的物理量,选项B错误;E=U内+U外,选项C正确;电源所能提供的电能多少与电源的容量等相关,选项D错误.答案:C2.如图所示,电源内阻不能忽略,定值电阻R=10Ω.当开关S闭合时,理想电压表的示数为5V,则R的功率为A.5WB.2.5WC.2WD.由于电源内阻未知,故无法求出R的功率解析:开关S闭合后,由P=得P=2.5W.答案:B3.有一用均匀电阻丝制成的电阻,若截去一段后剩余其总长度的,则剩余的电阻丝的电阻变为原来的A.倍B.n倍C.-倍D.倍-解析:原来的电阻为R=ρ,剩余的电阻丝的电阻R'=ρ,可得R'=R.答案:A4.两个电阻R1和R2的电流I随电压U变化的关系图线如图所示,其中R1的图线与纵轴的夹角θ1=30°,R2的图线与横轴的夹角θ2=45°.若将R1和R2串联起来接入电路中,则通电后R1和R2消耗的电功率之比P1∶P2等于A.1∶3B.3∶1C.1∶D.∶1解析:在I-U图象中,斜率的倒数表示电阻,即R=,则==,,电流相等,由P=I2R得==, C.答案:C5.在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.50A和2.0V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时的输出功率以及一分钟内产生的热量分别为A.32W960JB.16W960JC.32W2880JD.48W2880J解析:电动机停止转动时,电路为纯电阻电路,电动机内阻R==4Ω.正常运转时电动机消耗的总功率P=U'I'=48W,电动机一分钟内产生的热量Q=I'2Rt=22×4×60J=960J,电动机输出功率P'=P-I'2R=32W.答案:A6.图甲所示为某一热敏电阻(电阻随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.在如图乙所示的电路中,电源电压恒为9V,灵敏电流表的示数为79mA,定值电阻R1=200Ω,则此时热敏电阻两端的电压和电阻R2的阻值分别为A.5.2V,112ΩB.3.8V,112ΩC.5.2V,153ΩD.3.8V,153Ω解析:根据如图乙所示的电路,可求得通过电阻R1的电流I1==A=45mA,从而得出通过R2和热敏电阻的电流I2=(79-45)mA=34mA.再由图甲所示的I-U关系曲线,读出当通过热敏电阻的电流为34mA时对应的电压值为5.2V.最后求出电阻R2的阻值R2==--Ω=112Ω.答案:A7.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测.它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,氧化锡传感器电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻值,这样,显示仪表(即图中)的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标.那么,电压表示数U 与一氧化碳浓度C之间的对应关系,正确的是A.U越大,表示C越小,C与U成反比B.U越大,表示C越大,C与U成正比C.U越大,表示C越小,但是C与U不成反比D.U越大,表示C越大,但是C与U不成正比解析:根据题意,有=kC,U=IR=·R=,选项D正确.答案:D8.图示为一导电的电解质溶液,其中导电的为+1价的阳离子和-1价的阴离子,在溶液中取一个横截面S,在t s内通过该横截面的正电荷为n1个,负电荷为n2个,设元电荷为e,则下列说法中正确的是A.正电荷形成的电流方向为A→B,负电荷形成的电流方向为B→AB.正、负电荷向相反方向运动的原因是因为A、B板间有从A指向B的电场C.电流方向为A→B,电流大小为I=-D.电流方向为A→B,电流大小为I=解析:正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动等效为反向的正电荷运动;电场的方向为从A指向B.答案:BD9.有四个完全相同的小量程灵敏电流计,分别改装成两个电流表、和两个电压表、.已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按如图甲所示接入电路,则A.电流表的示数等于电流表的示数B.电压表的示数等于电压表的示数C.电流表的偏转角等于电流表的偏转角D.电压表的偏转角等于电压表的偏转角解析:和、和可以看成如图乙所示的电路,所以、的指针偏角相同,但的量程大于的量程,故的示数大于的示数;流过和的电流相同,故偏角相同,的量程大,故的示数大于的示数.答案:CD10.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,外电路接有定值电阻R1和滑动变阻器R,图中电表均为理想电表.合上开关S,在滑动变阻器的滑片P从R的最左端移到最右端的过程中A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小C.R1消耗的功率变小D.R消耗的功率变小解析:P向右移动,R接入电路的电阻增大,根据“串反并同”原理知:电流表的示数一定变小,R1消耗的功率一定变小,电压表的示数一定变大,选项B、C正确、A错误;关于R消耗的功率,当R=r+R1时,R上消耗的功率有最大值,故在P向右移动的过程中,R上消耗的功率开始阶段一定增大,选项D错误.答案:BC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)如图甲所示,有一内阻未知(约20kΩ~30kΩ)的直流电压表,某同学在研究性学习过程中想利用一个多用电表的欧姆挡测量该电压表的内阻,他从多用电表刻度盘上读出电阻刻度盘的中间值为25.(1)请你将他的实验电路连接起来.(2)他在实验过程中欧姆挡的选择开关应当拨至倍率“×”.(3)在实验过程中,学生读出欧姆表的指针指在刻度读数为n的位置,则电压表的电阻为.解析:(1)多用电表与直流电压表相连时要注意正负极不要接错.(2)测电阻时应尽量使指针在中间值附近,所以应选“×1K”.(3)电压表的电阻应当是刻度数与倍率的乘积.答案:(1)如图乙所示(2分)(2)1K(2分)(3)1000n(2分)12.(9分)在做测量电源的电动势E和内阻r的实验时,提供器材如下:待测电源一个;内阻为R V的电压表一个(量程略大于电源的电动势);电阻箱一个;开关一个;导线若干.为了测量得更加准确,用上述器材组成一个串联电路,多次改变电阻箱的电阻R,读出电压表的相应示数U,以为纵坐标,画出与R的关系图线(该图线为一直线)如图甲所示.由图线可得到直线在纵轴上的截距为,直线的斜率为k.(1)在图乙所示的虚线框内画出实验电路图.(2)写出E、r的表达式,E=,r=.解析:依题有I=,根据闭合电路欧姆定律:E=(R+R V+r),即:=R+,所以:k=,E=.当R=0时,==,r=-R V=-R V=-R V,所以r=-R V.答案:(1)如图丙所示(3分)(2)-R V(每空3分)13.(10分)在如图所示的电路中,E=6V,r=2Ω,R1=18Ω,R2为滑动变阻器接入电路中的阻值.要使变阻器获得的电功率最大,则R2的取值应是多大?这时R2的功率是多大?解:将R1和电源(E,r)等效为一新电源,则新电源的电动势E'=E=6V,内阻r'=r+R1=20Ω(2分) R2的功率P2=()2R2=()2(3分)可以看出,当R2=r'=20Ω时,R2有最大功率(2分)即:P2max==W=0.45W.(3分)14.(10分)如图所示,AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝,在E、F两点用不计电阻的导线连接一电阻R,E、F可在AB、CD上滑动并保持与AB垂直,且相互接触良好.图中的电压表为理想电压表,电池的电动势和内阻都不变,B、D处用电阻不计的导线与电源连接,当E、F处在图示位置时,电压表的示数u1=4.0V,若将E、F向左移动一段距离ΔL=1m后,电压表的示数u2=3.0V,若将E、F向右移动同样的距离ΔL后,则电压表的示数为多少?解:设电源电动势为E,内阻为r,电阻丝单位长度电阻为r0,设BE的长度为L,根据闭合电路欧姆定律有:u1=R(3分)u2=R(3分)u3=R(3分)-得:u3=6V.(1分)15.(12分)甲、乙两根保险丝均用同种材料制成,直径分别为d1=0.5mm和d2=1mm,均可接在220V的照明电路上使用,其额定电流分别为2A和6A.把以上两根保险丝各取长度相等的一段并联接入电路中,求:(1)两段保险丝的电阻之比.(2)该电路正常工作时的最大功率.解:(1)因为甲、乙保险丝的长度相等,材料相同,根据电阻定律R=ρ=ρ(2分)得:=.(2分)(2)当R1和R2并联时,令I1=2A,由I1R1=I2R2得I2=8A>6A,故I1不能取2A(2分)当I2=6A时,由I1R1=I2R2得I1=1.5A<2A(2分)故两者并联时允许通过的最大电流I=I1+I2=7.5A(2分)故该电路正常工作时的最大功率P=UI=220×7.5W=1650W.(2分)16.(13分)图示是“加速度计”的原理图.水平支架A、B固定在待测物体上,小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上,将轻质弹簧一端固接于支架A上,另一端与小球相连,其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿AB方向做变速运动,滑块在支架上相对AB中点发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.已知小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器总阻值R=4r,有效总长度为L.当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为正方向.(1)请写出待测物体沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.(2)确定该“加速度计”能测量的最大值.解:(1)设待测物体沿AB方向有加速度a,滑块将向左移x,满足kx=ma(2分)回路中的电流I==(2分)而R'=R=(2分)输出电压U=I·-IR'=-(2分)-+.(2分)故有:a=(2)由题意可知:0≤U≤0.8E(1分)结合a与U的表达式,可知加速度计能测量的最大值为.(2分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第5单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(五)第五单元曲线运动(90分钟100分)第Ⅰ卷(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,1~8小题只有一个选项正确,9~13小题有多个选项正确;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.1.做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是A.速度大小一定改变B.加速度大小一定改变C.速度方向一定改变D.加速度方向一定改变解析:做曲线运动的物体的速度方向是轨迹的切线,所以物体做曲线运动的速度方向一定改变,但速度的大小可以不变,选项A错误、C正确.若做曲线运动的物体受到恒定外力作用,其加速度不变,选项B、D错误.答案:C2.一个静止在光滑水平面上的质点,在两个互成锐角的水平恒力F1、F2作用下开始运动,经过一段时间后突然撤去其中一个力,则质点在撤去该力前后两个阶段的运动情况分别是A.匀加速直线运动,匀减速直线运动B.匀加速直线运动,匀变速曲线运动C.匀变速曲线运动,匀速圆周运动D.匀加速直线运动,匀速圆周运动解析:在撤去某力之前,初速度为零,合力恒定,必做匀加速直线运动.在撤去该力之后,初速度不为零,加速度恒定,且加速度与速度不在一条直线上,必做匀变速曲线运动,B正确答案:B3.如图所示,在河水速度恒定的小河中,船头始终垂直河岸行驶,而船的轨迹是一个弯曲的“S”形,已知渡河过程中,船相对于水的初速度和末速度均为v0,则A.小船垂直河岸的速度大小恒定不变B.小船垂直河岸的速度大小是先减少后增大C.小船垂直河岸的速度大小是先增大后减少D.与船保持恒定的初始速度v0过河相比,过河时间增加了解析:因为船垂直于河岸的速度先增大后减小,才会出现这种“S”型曲线轨迹,所以A、B错误、C 正确;先加速后减速的渡河时间t1小于匀速渡河时间t2,所以D错误.答案:C4.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),演员a站于定滑轮正下方的地面上,演员b从图示的位置由静止开始向下摆动,运动过程中绳始终处于伸直状态,演员b到定滑轮之间的绳长为l,当演员b摆至最低点时,演员a刚好对地面无压力,若演员a的质量与演员b的质量之比为2∶1,则演员b摆至最低点时的速度为A.v=B.v=C.v=D.v=2解析:设绳子拉力为T,则m a g=T,b在最低点T-m b g=m b,化简得v=.答案:A甲5.把车轮安放在实验台上,在车轮子边缘做上一个记号,用手拨动车轮,让车轮在竖直面内围绕它的水平轴转动.如果发现车轮边缘上的记号随机停在任何位置,技术上叫做“动平衡良好”,否则就是“动平衡不良”.矫正办法就是在轮子的边缘镶上一块一定质量的铅块作为配重.如果转动某车轮过程中发现三角形记号总是停在水平直线ab的a端位置(如图甲所示),那么,在轮子高速转动过程中,三角形标记经过b位置时,因为“动平衡不良”对转轴产生的作用力方向是乙A.沿直线ab指向aB.沿直线ab指向bC.沿直线cd指向cD.沿直线cd指向d解析:发现轮子边缘上的三角形标记总是停在水平直线ab的a端位置,表明轮子的正下方质量偏多Δm,当三角形标记经过b位置时(如图乙所示),偏多的质量Δm已经转到了轴的正上方,Δm受到的向心力沿直线cd指向圆心,Δm对轴的作用力沿直线cd指向c,C正确.答案:C6.将一物体从一足够长的斜面顶端水平抛出后,又落在斜面上,则若物体第一次抛出时的速度是v0,第二次抛出时的速度是2v0,则物体两次下落的水平距离之比为A.1∶2B.1∶3C.1∶4D.1∶5解析:设斜面的倾角为θ,物体做平抛运动的时间为t,则有tanθ=,x=vt=,故下落的水平距离跟初速度的平方成正比.答案:C7.一质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动,在其运动平面上建立平面直角坐标系,其分速度v x和v y随时间变化的图象分别如图甲、乙所示,则关于物体的运动情况,下列说法正确的是A.t=0时,物体的速度v=5m/sB.t=8s时,物体的速度v=7m/sC.物体的加速度a=0.5m/s2D.物体做匀加速直线运动解析:t=0时,物体的速度v=3m/s;t=8s时,物体的速度v=5m/s;物体以加速度a=0.5m/s2做匀变速曲线运动.答案:C8.用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示.a球从A点水平抛出的同时,b球自B点开始下落,背景的小方格为边长都是l的正方形.重力加速度为g,不计阻力.根据照片信息可知A.闪光周期为B.平抛运动的水平速度为C.a球与b球运动时间时它们之间的距离最小D.a球与b球运动2时间时它们之间的距离最大解析:根据l=gT2得,闪光周期T=,A错误;平抛运动的水平速度v0==,B正确;a、b两球竖直方向都是自由落体运动,它们竖直方向的距离保持不变,经过两个闪光周期2T=2,它们之间的距离最小,C、D错误.答案:B9.据英国媒体报道,英国正在研制世界上行驶最快的汽车,车长12.8米、重6.4吨的超级汽车将能够以超出射击出的子弹的速度行驶.它的车轮直径有900毫米,能够以极快的速度转动,所以要以高级钛来制成,从而防止机械损伤.该车能够在40秒内从静止加速到1689.7km/h.假设这种超级汽车被加速时的加速度保持不变,则下面说法正确的是A.汽车的加速度最大约为11.7m/s2B.加速过程中汽车发动机的推动力最大约为7.5×104NC.汽车以最大速度匀速行驶时,轮上各点相对轴的角速度约为1.0×103rad/sD.汽车以最大速度匀速行驶时,轮上各点相对地面的速度都相等解析:汽车的速度v=1689.7km/h=469.4m/s,加速度a==11.7m/s2,A正确;加速过程中汽车受到的合力F合=ma=7.5×104N,发动机的推动力要大于此值,B错误;汽车匀速行驶时,轮上各点相对轴的角速度约为ω==1.0×103rad/s,C正确;汽车匀速行驶时,轮上各点相对地面的速度等于轮相对于轴的旋转速度与汽车前进的速度之矢量和,所以汽车匀速行驶时,轮上各点相对地面的速度并不相等,D错误.答案:AC10.如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与球间的弹力大小为F N,小球在最高点的速度大小为v,F N-v2图象如图乙所示,则以下说法正确的是A.当地的重力加速度为B.当地的重力加速度为C.小球的质量为RD.小球的质量为R解析:图乙中的(b,0)点对应在最高点合力等于重力mg的情况,即mg=m,所以g=;图象的(0,a)点对应在最高点v=0时,则F N=mg=a;所以m=R.答案:AC11.1849年,法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光速.他采用的方法是:让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过,经镜面反射回来,调节齿轮的转速,使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央,由此可测出光的传播速度.若测量出在时间t内齿轮转动了n周,齿轮的齿数为P,齿轮与镜子间距离为d,则以下正确的是A.齿轮转动的角速度B.每转动一齿的时间为C.光速表达式D.光速表达式解析:齿轮t时间内转动n周,角速度ω=,A错误;周期T=,每转动一齿的时间为Δt==,B 正确;光速c==,C错误、D正确.答案:BD12.游乐场中的摩天轮转动时,游客坐在轿厢内随轮一起匀速转动.若摩天轮直径为100 m,每25min转一圈.以下说法正确的是A.轿厢角速度为rad/sB.轿厢线速度为m/sC.轿厢向心加速度为m/s2D.质量为50kg的游客的向心力为()2N解析:每25min转一圈,周期T=25×60s=1500s,轿厢角速度ω==rad/s,A正确;线速度v=ωr=m/s,B错误;向心加速度a=ω2r=m/s2,C正确;质量为50kg的游客向心力F=ma=()2N,D正确.答案:ACD13.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,已知半圆管道与水平面相切.一质量为m的小球以某一水平速度沿切线进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.小球落地点到P点的水平距离可能为A.RB.RC.2RD.R解析:小球从管口飞出做平抛运动,设落地时间为t,2R=gt2,解得t=2;当小球对管下部有压力时mg-0.5mg=,v1=,小球对管上部有压力时mg+0.5mg=,v2=,因此水平位移x1=v1t=R或x2=v2t=R,A、D正确.答案:AD第Ⅱ卷(非选择题共48分)非选择题部分共4小题,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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.14.(10分)玩具枪能发射出金属小弹丸,在弹丸飞行的前方,竖直平行放置两块容易被弹丸穿透的薄挡板A、B,A板距枪口的水平距离为x1,A、B两板的相距为x2,金属弹丸水平射出后,先后穿过两板并留下弹孔C和D.弹孔C、D两点之间的高度差为h,不计挡板厚度及空气和挡板对弹丸的阻力,重力加速度为g.求弹丸的初速度v0.解:设弹丸从射出至运动到A板经历的时间为t1,从A板运动到B板经历的时间为t2,由于弹丸在水平方向做匀速直线运动,故可得:x1=v0t1(2分)x2=v0t2(2分)竖直方向,弹丸做自由落体运动,故可得:h1=g(1分)h2=g(t1+t2)2(1分)h=h2-h1=g(t1+t2)2-g(2分)可解得v0=.(2分)15.(12分)如图所示,用长为L的细绳吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=2L,当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂.绳的上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,现让环与球一起以速度v=,在A处环被挡住而立即停止,A 离墙的水平距离也为L.则在以后的运动过程中,球第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?解:环被A挡住的瞬间,铁球做圆周运动,有:F-mg=m(3分)解得F=2mg(2分)所以绳子会断掉,之后小球做平抛运动设小球平抛运动到墙的时间为t则t==(2分)小球下落高度为:h'=gt2=(2分)碰撞点距B的距离为H=2L-=L.(3分)甲16.(12分)如图甲所示,光滑的水平平台中间有一光滑小孔,手握轻绳下端,拉住在平台上做圆周运动的小球.某时刻,小球做圆周运动的半径为a、角速度为ω,然后松手一段时间,当手中的绳子向上滑过h时立即拉紧,达到稳定后,小球又在平台上做匀速圆周运动.设小球质量为m,平台面积足够大.(1)松手之前,轻绳对小球的拉力大小.(2)绳子在手中自由滑动的时间为多少?(3)小球最后做匀速圆周运动的角速度.解:(1)松手前,轻绳的拉力大小为T=mω2a.(2分)(2)松手后,由于惯性,小球沿切线方向飞出做匀速直线运动,速度为:v=ωa(1分)匀速运动的位移s=-=(2分)乙则时间t==.(2分)(3)如图乙所示,v可分解为切向速度v1和法向速度v2,绳被拉紧后v2=0,小球以速度v1做匀速圆周运动(1分)半径r=a+h(1分)由v1=v=(1分)得ω'==.(2分)17.(14分)如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道半径为R,末端B 处的切线方向水平.一个质量为m的小球从轨道顶端A处由静止释放,已知小球滑到B 端时对轨道的压力为3mg,小球平抛飞出后落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它在空中运动的水平位移OC=L.现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带.传送带的右端与B的距离为.当传送带静止时,让小球再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点,不计空气阻力.(1)求小球滑至B点时的速度大小.(2)求小球与传送带之间的动摩擦因数μ.(3)如果传送带向右转动,且转动的速度足够大,则小球落地点距离O点多远?解:(1)设小球到达B时速度为v1,有:F-mg=m(1分)F=3mg(1分)解得v1=.(1分)(2)两次平抛运动时间相同,设为t,有:L=v1t(1分)设小球滑到传动带右端时的运动速度为v2,有:=v2t(1分)在静止传递带上运动时,有:-2μg·=-(1分)解得小球与传送带之间的动摩擦因数μ=.(2分)(3)当传送带向右转动的速度足够大时,小球受到传送带向右的摩擦力,设小球做平抛运动的初速度为v3,则有:2μg·=-(1分)把μ=和v1=带入上式解得v3=(1分)平抛运动的落地时间仍为t==(1分)当以v3=速度做平抛运动时,落地的水平位移为:x=v3t=·=(2分)落地点距离O点的距离x'=x+=L.(1分)。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题水上乐园有一末段水平的滑梯，人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。
如图所示，滑梯顶端到末端的高度，末端到水面的高度。
取重力加速度，将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。
则人的落水点到滑梯末端的水平距离为（ ）A．B．C．D．第(2)题如图所示，一同学站在水平地面上放风筝，风筝在空中相对地面静止。
某时刻，由于风速发生变化，该同学拉动风筝线，使风筝飞高一小段距离后，停止拉动，风筝再次相对地面静止，此时风筝线与水平地面的夹角增大，风筝与水平面的夹角不变。
已知、均为锐角且不计风筝线所受的重力。
则前后两次风筝相对地面静止时相比，下列说法正确的是（ ）A．风筝受到的风力不变B．风筝线上的拉力不变C．该同学受到地面的支持力变大D．风筝线上的拉力均小于风筝受到的风力第(3)题一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。
则Q方∶Q正等于（ ）A．1∶B．∶1C．1∶2D．2∶1第(4)题“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图如图所示。
实验中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的质量m不满足比小车质量M小得多的条件，那么，若保持M不变，将m增大为原来的2倍，不计绳的质量和滑轮摩擦，在砂桶下落相同高度的过程中，下列说法正确的是（ ）A．小车的加速度增大到原来的2倍B．绳上的拉力增大到原来的2倍C．砂桶机械能的减少量小于原来的2倍D．砂桶和小车组成的系统损失的机械能比原来多第(5)题1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了质能关系的正确性。
在实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第1单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(一)第一单元直线运动(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;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.1.下列关于匀速直线运动的说法中,正确的是A.速度大小不变的运动一定是匀速直线运动B.物体在每秒钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动C.物体在每秒钟内通过的位移相等的运动一定是匀速直线运动D.物体的瞬时速度不变的运动一定是匀速直线运动解析:匀速直线运动的速度大小、方向在任意时刻都不会发生变化,选项A、B、C错误,D正确.答案:D2.如图所示的图线分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t图象,根据图线可以判断A.两球在t=2s时速率相等B.图线的交点表示甲、乙相遇C.两球在t=8s时相距最远D.甲的总路程是乙的总路程的2倍解析:t=2s时,两球的速率都是20m/s,A正确;图线的交点表示甲、乙两球有相等的速度,B错误;t=8s时,甲、乙两球各自的位移都等于零,C错误;甲的总路程是160m,乙的总路程是60m,D错误.答案:A3.某同学家住9楼,他乘电梯回家时,注意到当电梯显示屏由4→5→6→7→8→9时共用去时间约5s,由此可估算在这段时间电梯的平均速度为A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.7m/s解析:电梯显示屏从4出现起至9出现止,电梯共上升了5层楼的高度,大约是15m,因此平均速度==3m/s.答案:B4.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下,为了算出加速度,最合理的方法是A.根据任意两个计数点的速度,用公式a=算出加速度B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角α,由公式a=tanα算出加速度C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度,用公式a=算出加速度D.依次算出小车通过连续两个计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度解析:选项A,偶然误差较大;选项D,实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大;只有利用实验数据画出对应的v-t图象,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差,由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小的确定往往是任意的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,选项B错误;正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式算出加速度,即选项C正确.答案:C5.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B 之间的距离l1=2m,B、C之间的距离l2=3m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于A.mB.mC.mD.m解析:设物体的加速度为a,通过l1、l2两段位移所用的时间均为T,则有:v B==m/s,由l2=v B T+aT2,l1=v B T-aT2可得:Δl=aT2=1m,所以l=-l1=m,即C正确.答案:C6.测速仪能发射和接收超声波,如图所示,测速仪位于汽车正后方337.5m处,某时刻测速仪发出超声波,同时汽车由静止开始做匀加速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,两者相距347.5m.已知声速为340m/s,则汽车的加速度大小为A.2.5m/s2B.5m/s2C.7.5m/s2D.10m/s2解析:超声波射到汽车上所用的时间与超声波被反射回出发点所用的时间是相等的,这就是说,汽车在两个相等的时间段内共前进了10m,则汽车在这两个相等的时间段内分别前进了2.5m和7.5m,即超声波自发射到射到汽车上所用的时间与超声波自被反射到返回出发点所用的时间都是1s,根据x=at2,解得a=5m/s2.答案:B7.刻舟求剑的故事大家都很熟悉,我国还曾经发行过一套刻舟求剑的邮票.故事说的是楚国有人坐船渡河时,不慎把剑掉入江中,他在舟上刻下记号,说:“这是剑掉下的地方.”当舟停止时,他才沿着记号跳入河中找剑,遍寻不获.从运动学的角度来认识,下面说法正确的是A.楚人的错误在于把小船当做了质点B.楚人的错误在于把小船的路程当做了位移C.楚人的错误在于认为剑会随船一起运动D.应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系解析:剑落水后与船之间发生了相对运动,但仍相对于河岸静止,应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系来记录剑的位置.答案:CD8.2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下,在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s.关于菲利克斯·鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,以下说法正确的是(重力加速度g=10m/s2)A.运动员自由落体的位移是3.9×104mB.运动员自由落体的位移是7.22×103mC.运动员自由落体的末速度是3.8×102m/sD.运动员自由落体的平均速度是3.8×102m/s解析:根据题意,运动员自由落体运动的位移h=gt2=7.22×103m,A错误、B正确;运动员自由落体的末速度v=gt=3.8×102m/s,自由落体的平均速度=v=1.9×102m/s,C正确、D错误.答案:BC9.一物体从斜面的顶端沿着斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,物体到斜面底端的距离L随时间t变化的图象如图所示,则A.物体的加速度大小为0.8m/s2B.物体的加速度大小为1.0m/s2C.物体落到斜面底端时的速度大小为2.0m/sD.物体落到斜面底端时的速度大小为2.5m/s解析:由图可以看出物体从L=2.5m处开始运动,运动t=2.5s后到达斜面底端,根据L=at2,可以求出a=0.8m/s2,故选项A正确、B错误;根据运动学公式可知v=at=2.0m/s,选项C正确、D错误.答案:AC10.一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度为12m/s;当t=2s时,物体的速度为8m/s,则从t=0到物体的速度大小变为2m/s时所用时间可能为A.3sB.5sC.7sD.9s解析:a=-=-2m/s2,故由t'=-可知,当v t'=2m/s时,t'=5s;当v t'=-2m/s时,t'=7s,选项B、C正确.答案:BC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)频闪照相是研究自由落体常用的方法,图示是物体做自由落体运动的一段闪光照片,根据照片上的数据估算频闪周期为s,倒数第二个位置的瞬时速度为m/s.(已知当地重力加速度g=10m/s2)解析:设闪光周期为T,根据Δx=gT2,得T=----s=-s=4.0×10-2s,倒数第二个位置的瞬时速度为v=--×10-2m/s=1.99m/s.答案:4×10-2 1.99(每空3分)12.(9分)利用现代信息技术进行的实验,叫做DIS实验,包括传感器、数据采集器和计算机.下面的实验中,用到了位移传感器,小车的位移被转化成相应的电信号输入数据采集器,然后再输入计算机,屏幕上就出现了不同时刻对应的位移数值,如图所示.则小车在0.8s~1.2s时间段的平均速度=m/s;小车在1.2s~1.6s时间段的平均速度=m/s,小车在t=1.2s时的瞬时速度v=m/s.(保留两位有效数字)解析:==--m/s=0.33m/s,==--m/s=0.46m/s;小车在t=1.2s时的瞬时速度可以用其两侧一段距离的平均速度表示,距离越短,平均速度越接近瞬时速度,为此可选择(1.12,0.213)和(1.28,0.277)这两个点,计算平均速度,即为最接近的瞬时速度,因此v=--m/s=0.40m/s.答案:0.330.460.40(每空3分)13.(10分)如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用的时间Δt3=3.57s,求滑块的加速度的大小.解:由于滑块通过光电门的时间很短,所以可以将滑块通过光电门的平均速度当做滑块通过光电门的瞬时速度,故滑块通过第一个光电门时的速度为v1==-m/s≈0.103m/s(3分)通过第二个光电门时的速度为v2==-m/s≈0.273m/s(3分)滑块的加速度为:a=-(2分)其中Δt=Δt3(1分)解得:a=0.048m/s2.(1分)14.(10分)汽车刹车后做匀减速运动,若在第1s内的位移为6m,停止运动前的最后1 s内的位移为2m,则:(1)在整个减速运动过程中,汽车的位移为多少?(2)整个减速运动过程共用了多少时间?解:(1)设汽车做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为v0.由于汽车停止运动前的最后1s内位移为2m,则由x2=a可得a==4m/s2(2分)汽车在第1s内位移为6m,则由x1=v0t-a可得:v0=8m/s(3分)在整个减速运动过程中,汽车的位移大小为:x==8m.(2分)(2)对整个减速过程,有:t==2s.(3分)15.(12分)某人距离墙壁10m起跑,向着墙壁冲去,挨上墙之后立即返回出发点.设起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达墙根时需减速到零,不能与墙壁相撞,减速时的加速度大小为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲到出发点.求该人总的往返时间为多少?解:加速阶段:t1==1s(1分)x1=v max t1=2m(1分)减速阶段:t3==0.5s(1分)x3=v max t3=1m(1分)-=1.75s(2分)匀速阶段:t2=由折返线向起点(终点)线运动的过程中加速阶段:t4==1s(1分)x4=v max t4=2m(1分)-=2s(2分)匀速阶段:t5=该人总的往返时间为t=t1+t2+t3+t4+t5=6.25s.(2分)甲16.(13分)如图甲所示,蹦床运动员正在训练室内训练,室内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,竖直墙壁上张贴着一面宽度为1.6m的旗帜.身高1.6m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1m的位置.在自由下落过程中,运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,重力加速度为10m/s2,设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的,求:(1)运动员竖直起跳的速度.(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度.(3)旗帜的上边缘到天花板的距离.解:(1)运动员头顶上升过程的位移为x=7.6m-1.6m-1m=5m(1分)根据运动学公式v2=2gx(1分)可得运动员的起跳速度v=10m/s.(2分)(2)运动员下落身体通过旗帜的过程中位移x'=1.6m+1.6m=3.2m(1分)则平均速度==m/s=8m/s.(2分)乙(3)如图乙所示,设旗帜的上边缘距离运动员头顶能够到达的最高位置的距离为h,运动员身高为l,运动员自由下落过程中脚尖到达旗帜上沿所用的时间为t1,根据自由落体的位移公式h-l=g可得:t1=-(1分)设运动员自由下落过程中头顶离开旗帜下沿所用的时间为t2,这段时间内,头顶自由下落的位移为h+d,根据自由落体的位移公式h+d=g可得:t2=(1分)根据题意t=t2-t1(1分)解得:h=3.4m(2分)旗帜的上边缘到天花板的距离h'=3.4m+1m=4.4m.(1分)。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题健身球是一种有趣的健身器材，如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体可视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（ ）A．健身球内的气体内能增大B．健身球内的气体对外界做正功C．健身球内的气体向外界放出热量D．健身球内的气体分子的数密度减小第(2)题2023年9月，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在离地球表面400 km的“天宫二号”空间站上为广大青少年带来了一堂精彩的太空科普课。
已知地球同步卫星、天宫二号沿圆轨道运行的向心加速度和地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小分别为、、，它们运行的速率分别为、、。
则（ ）A．B．C．D．第(3)题质量1kg的带正电滑块，轻轻放在传送带底端。
传送带与水平方向夹角为，与滑块间动摩擦因数为，电动机带动传送带以3m/s速度顺时针匀速转动。
滑块受到沿斜面向上的4N恒定电场力作用，则1s内（ ）A．滑块动能增加4J B．滑块机械能增加12JC．由于放上滑块电机多消耗电能为12J D．滑块与传送带间摩擦产热为4J第(4)题如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有灯泡a和b，两灯泡的额定电压，当输入电压U等于灯泡a额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是（ ）A．原、副线圈的匝数比为B．原、副线圈的匝数比为C．a、b的电功率之比为D．a、b的电功率之比为第(5)题在如图所示电路中，理想变压器原副线圈匝数之比为，在原线圈两端加一电压的正弦交流电，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，则在滑动变阻器R滑片向左调节过程中，下列说法中正确的是（）A．电流示数变小B．滑动变阻器两端的电压变大C．这个交流电的频率为D．电压表的示数为且保持不变第(6)题如图a所示，工人用推车运送石球，到达目的地后，缓慢抬起把手将石球倒出（图b）。
《全国100所名校单元测试示范卷》高三物理(人教版 东部)一轮复习备考：第一单元 直线运动(教师用卷)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(一)第一单元直线运动全国东部（教师用卷）(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题。
在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;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。
1.小时候,大人们经常给我们讲“龟兔赛跑”的故事。
如图所示是兔子和乌龟在比赛过程中的位移-时间(即x-t)图象,它们的起点和终点相同,由图可知A.兔子和乌龟是从同一时刻出发的B.兔子和乌龟在比赛途中t2、t4时刻的速度相等C.乌龟做的是直线运动,兔子是沿折线运动的D.乌龟先通过预定位移x3到达终点解析:理解x-t图象的意义即可判断。
答案:D2.下列给出的做直线运动的四组图象中,能够反映同一运动过程的是解析:理解位移图象、速度图象与加速度图象的意义即可确定。
答案:A3.一辆汽车在平直的高速公路上匀速行驶,遇到紧急情况刹车后它的位移与时间的关系为x=32t-4t2(x的单位为m,t的单位为s),以下说法正确的有A.1 s末汽车的速度为28 m/sB.汽车在最初2 s内的平均速度为24 m/sC.t=5 s时汽车的位移为60 mD.汽车做减速运动,运动的加速度为-4 m/s2解析:根据x=32t-4t2可以知道汽车的初速度为32 m/s,加速度为-8 m/s2,D错;由v=v0+at=32-8t得1 s末汽车的速度为24 m/s,A错;汽车在2 s末的速度为16 m/s,故最初2 s内的平均速度为24 m/s,B对;汽车的停车时间t0=4 s,t=5 s时汽车的位移即为前4 s内的位移,求得为64 m,C错。
答案:B4.如图所示的直线和曲线分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间(x-t)图线。
由图可知A.在0到t1这段时间内,a车的速度大于b车的速度B.在0到t1这段时间内,a车的位移等于b车的位移C.在t1到t2这段时间内,a车的平均速度大于b车的平均速度D.在t1到t2这段时间内,a车的平均速度等于b车的平均速度解析:t1时刻,a、b处于同一位置,但a车的初位置为x0,b车的初位置为0,故a车的位移和速度均小于b车的位移和速度,A、B错;在t1到t2这段时间内,两车的起点和终点相同,故a车的平均速度等于b车的平均速度,C错、D对。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套
全国100所名校单元测试示范卷（高三）：物理（全国东部）1-14套全国100所名校单元测试示范卷・高三・物理卷(四)第四单元力与运动综合(90分钟 100分)第Ⅰ卷 (选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.以“龙腾水舞新广州”为主题的2021年广州春节焰火晚会农历正月初一在珠江河段琶洲会展中心精彩上演.关于焰火在空中运动的过程,以下说法中正确的是A.焰火向上运动的速度越来越小,所以加速度越来越小B.焰火向上运动的速度变化越来越慢,所以加速度一定越来越小C.焰火的加速度不断减小,所以速度越来越小D.某时刻焰火的速度为零,其加速度一定为零解析:加速度反映速度变化的快慢,与速度大小无关,加速度方向与速度方向一致时,速度增加,相反时速度减小,A、C、D错误,B正确.答案:B2.如图所示,物体A在竖直向上的拉力F的作用下沿斜面匀速下滑.关于A受力的个数,下列说法中正确的是A.一定受两个力作用B.一定受四个力作用C.可能受三个力作用D.可能受四个力作用解析:若F等于mAg,A受两个力;若F小于mAg,A受四个力. 答案:D3.中国航母辽宁号如图甲所示.经过几度海试,为飞机降落配备的拦阻索已经使得国产歼15舰载战斗机在航母上能够正常起降.战斗机在航母甲板上匀加速起飞过程中某段时间内的x―t图象如图乙所示,视歼15舰载战斗机为质点.根据图乙数据判断该机加速起飞过程,下列选项正确的是A.战斗机经过图线上M点所对应位置时的速度小于20 m/sB.战斗机经过图线上M点所对应位置时的速度等于40 m/sC.战斗机在2 s~2.5 s这段时间内的位移等于20 mD.战斗机在2.5 s~3 s这段时间内的位移等于20 m解析:战斗机在t=2.5 s时的速度等于2 s~3 s这段时间内的平均速度v=-m/s=40 m/s,A错误、B正确;在2 s~2.5 s这段时间内的平均速度小于40 m/s,C错误;在2.5 s~3 s 这段时间内的平均速度大于40 m/s,D错误.答案:B甲4.如图甲所示,将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面所夹的圆心角均为30°,每块石块的重力均为G.假设石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力大小为乙A. GB. GC. GD. G解析:以第一块石块为研究对象,其受力如图乙所示,F21=答案:D= G.5.图甲是某景点的山坡滑道图片,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图.AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有AD=DE,滑道AE可视为光滑,滑行者从坡顶A点由静止开始沿直线滑道AE向下滑动.若滑行者在滑道AE上滑行的时间为2 s,g取10 m/s2,则AD的值为A.20 mB.15 mC.10 mD.5 m丙解析:如图丙所示,滑行者在滑道AE部分滑行的时间与从A到H自由落体运动的时间相同,设AD=DE=R,则2R=gt2,故AD=DE=R=10 m.答案:C6.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大,如图甲所示.甲他先后做出过以下几个猜想,其中合理的是A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上施加同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C.在刀背上施加同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大 D.在刀背上施加同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大乙解析:如图乙所示,当在刀背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2)且侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,F1和F2越大.但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚.故D正确.答案:D7.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接),弹簧的劲度系数为k,开始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的v-t图象如图乙所示(重力加速度为g),则A.施加外力前,弹簧的形变量为B.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为2M(g-a)C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为0D.弹簧弹力减小到Mg时,物体B的速度达到最大值解析:施加外力前,弹簧的弹力为2Mg,故弹簧的形变量为,A错误;外力施加的瞬间,对B利用牛顿第二定律得Mg-FN=Ma,解得FN=M(g-a),B错误;A、B在t1时刻分离,设此时弹簧对B 的弹力为FT则FT-Mg=Ma,故FT=M(g+a),C错误;弹簧弹力减小到Mg时,物体B的加速度减为0,速度达到最大值,D正确.答案:D8.如图甲所示,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时示数为正,受到压力时示数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的圆弧形轨道移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长为0.3 m的轻杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.始终保持杆水平,绳与杆的夹角∠AOB用θ表示.用另一绳在O点悬挂一个钩码,两个传感器的示数分别用F1、F2表示.移动传感器A改变θ,F1、F2的数值相应地发生变化,如表所示(g=10 m/s2).则甲F1/N 1.001 0.580 -0.291 60° … … … 1.002 0.865 150° … … … F2/N -0.868 θ 30°A.B传感器的示数对应的是表中力F1B.θ增大到90°前B传感器的示数一直减小C.钩码质量为0.2 kgD.θ=90°时传感器B的示数为0乙解析:绳子只能产生拉力,A传感器的示数应始终为正,结合表格知A传感器的示数对应的是表中力F1,选项A错误;θ增大到90°前,绳、杆中力的大小变化如图乙所示,所以B传感器示数一直减小,选项B、D正确;θ=30°时,由F1sin 30°=mg,可得钩码质量约为0.05 kg,选项C错误.答案:BD9.如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法中正确的是A.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对平衡力感谢您的阅读，祝您生活愉快。
全国100所名校单元测试示范卷
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷参考答案(一~十五)(一)1.A 解析:由位移公式得:x=v 0t-12at 2,解得t 1=4 s,t 2=6 s,因为汽车经t 0=v0a =5 s 停止,故t 2=6 s 舍去,故只有选项A 正确。
2.B 解析:返回舱最安全、最理想的着陆方式是着陆时速度为0,由v 2=2ax 得a=v 22x =5 m/s 2,选项B 正确。
3.C 解析:设螺丝钉着陆的时间为t 1,则由h=v 0t 1+12g t 12,可得t 1=1 s;设运动员着陆的时间为t 2,则由h=v 0t 2,可得t 2=2 s,所以t 2-t 1=1 s,选项C 正确。
4.C 解析:设物块到达斜面底端时速度为v ,则物块在斜面上和在水平面上运动的平均速度均为v2,所以两位移大小之比x斜x 平=t斜t 平=13,C 正确。
5.A 解析:物体在前一段Δx 的平均速度为v 1=Δxt 1,即为0.5t 1时刻的瞬时速度;物体在后一段Δx 的平均速度为v 2=Δxt 2,即为t 1+0.5t 2时刻的瞬时速度。
速度由v 1变化到v 2的时间为Δt=t 1+t 22,所以加速度a=v 2-v 1Δt=2Δx (t 1-t 2)t1t 2(t 1+t 2),选项A 正确。
6.AC 解析:在0~t 2时间内,质点运动的速度为正,t 2~t 4时间内质点的运动方向为负,即这两段时间内质点的运动方向相反,选项A 、C 正确;速度-时间图线与横轴围成图形的面积表示质点的位移,由图知,上、下两个三角形的面积绝对值不相等,则t 4时刻质点没有回到出发点,选项B 错误;t 1~t 2和t 2~t 3时间内,质点的加速度方向均沿负方向,即这两段时间内质点的加速度方向相同,选项D 错误。
7.BC 解析:在t 1时刻,b 车追上a 车,选项A 错误;根据位移图象的斜率表示速度可知,在t 2时刻,a 、b 两车运动方向相反,选项B 正确;在t 1~t 2这段时间内,b 车的速率先减小后增大,选项C 正确、D 错误。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第8单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(八)第八单元曲线运动、万有引力与机械能综合(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确;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.1.质量均匀、不可伸长的绳索两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B两点间距离小于绳长,如图中实线所示.现在绳的中点C施加竖直向下的力F,将绳子缓慢拉直,如图中虚线所示,在此过程中A.绳的重心位置逐渐降低B.绳的重心位置始终不变C.绳的重力势能增大D.绳的重力势能减小解析:外力F做正功,绳的机械能增加,由于绳的动能时刻为零,故绳的重力势能增大,重心升高,C对.答案:C2.两质量相等的A、B小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动B.相同时间内A、B两球速度的变化相等C.两球经过O点时的动能相等D.两球经过O点时所受重力的功率不相等解析:A球做平抛运动,B球做自由落体运动,都是匀变速运动,A错;A球和B球只受重力,加速度相同,所以相同时间内A、B两球速度的变化相等,B对;两球在O点时竖直方向的速度v y相同,动能不相等,重力功率P=mgv y相等,C、D均错.答案:B3.预计在2020年前后,中国将在轨组装载人空间站.已知空间站绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是A.空间站的线速度v=B.空间站的角速度ω=C.空间站的加速度a=D.空间站的周期T=2π解析:由万有引力定律得:G=mg.对空间站,有G=m=mω2r=ma=m()2r,解得v=,ω=,a=,T=2π,D对.答案:D甲4.如图甲所示,质量为m的滑块从半径为R的粗糙固定圆弧形轨道的a点滑到b点,由于滑动摩擦力的作用使滑块速率不变,则A.滑块所受的向心力不变B.滑块的加速度不变C.滑块所受的支持力增大D.滑块受到的摩擦力大小不变乙解析:如图乙所示,在匀速下滑过程中,滑块受重力G、轨道支持力N和滑动摩擦力f的作用,将重力G分解为切向分力F1=mgsinθ和法向分力F2=mgcosθ,向心力F=m大小不变,加速度a=大小不变,方向时刻改变,A、B均错;支持力N=mgcosθ+m、摩擦力f=mgsinθ,随着滑块下滑,θ减小,N增大,f减小,C对、D错.答案:C5.静止在水平面上的滑块,从t=0时刻开始受到水平拉力的作用,滑块的速度-时间(v-t)图象和水平拉力的功率-时间(P-t)图象分别如图甲、乙所示,则(取g=10m/s2)A.在0~2s内滑块所受的拉力为2NB.滑块的质量为0.8kgC.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5D.在0~5s内拉力做的功为40J解析:2s~5s内,滑块做匀速直线运动,由v=5m/s、P1=10W和P1=F1v=fv,得F1=f=μmg=2 N;0~2s内,滑块做匀加速度直线运动,加速度a=2.5m/s2,由F2-f=ma及P2=F2v'得,F2=4N、m=0.8kg、μ=0.25,B对,A、C错;0~5s内,由P-t图象知,拉力做的功为W=P1t1+P2t2=50J,D错.答案:B6.如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑,若以虚线所在处为零势能参考平面,下列说法正确的是A.两物块着地时的重力势能E pA<E pBB.两物块着地前重力做功W A>W BC.两物块着地时的动能E kA>E kBD.两物块着地时的机械能E A=E B解析:由平衡知识可知m A g=m B gsinθ,则m A<m B,以虚线为零势能面,由E p=mgh,知E pA>E pB,A 错;根据W=mgh,得W A<W B,B错;由动能定理W=E k,有E kA<E kB,C错;两物体运动过程中机械能守恒,任意时刻均有E A=E B,D对.答案:D7.将一物块竖直向上抛出,物块在空中由A点运动到B点的过程中,受重力和空气阻力作用,若重力做功-3J,空气阻力做功-1J,则物块的A.重力势能增加3JB.重力势能减少3JC.动能减少1JD.机械能减少1J解析:重力做功-3J,物块重力势能增加3J,A对,B错;合力做功-4J,物块动能减少4J,C错;空气阻力做功-1J,物块机械能减少1J,D对.答案:AD8.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为r A、r B、r C,它们的边缘上分别有A、B、C三点,其向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法中正确的是A.a A∶a B=r A∶r BB.a A∶a B=r B∶r AC.a B∶a C=r B∶r CD.a B∶a C=r C∶r B解析:A、B两点的线速度相等,由a=知B对;B、C两点的角速度相等,由a=ω2r知C对.答案:BC9.“嫦娥三号”探月卫星计划于2013年在西昌卫星发射中心发射升空.若发射的第一步如图所示,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点,A点在地面附近,且卫星所受阻力可忽略不计,已知地球表面的重力加速度为g1,月球表面的重力加速度为g2,地球的半径为R1,月球的半径为R2,则下列说法正确的是A.卫星运动到A点时其速率一定大于B.若要使卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点减速C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为D.地球的质量与月球的质量之比为解析:卫星贴地面做匀速圆周运动的速率等于,因卫星从A向B做离心运动,则卫星运动到A点时其速率一定大于,A对;卫星在B点受到的引力大于所需要的向心力,为进入圆轨道只能加速,B错;在天体表面上,由mg=m得,=,C对;忽略星球自转,由mg=G得,=,D错.答案:AC10.如图所示,斜面体M固定在水平桌面上,一质量为m的物体(可视为质点)在沿斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A沿光滑斜面上滑,经过斜面中点B时撤去F,物体恰好滑到斜面顶端C,若以地面为零势能面,则A.物体在AB段与BC段的加速度相同B.物体在AB段动能的增量等于力F做的功和重力做功的代数和C.物体的动能与势能相等的位置出现在BC段(不含B、C两点)D.物体在AB段与BC段克服重力做功的平均功率相等解析:物体在A、C两点的速度为零,由公式2as=知,AB段和BC段物体的加速度大小相等,方向相反,A错;合力对物体做的功等于物体动能的增量,B对;在BC段撤去了外力,物体的机械能守恒,物体在C点的机械能E=mgh,在B点的重力势能E p=mgh,动能E k=E-E p=mgh,动能和势能相等,故经过B点后物体的重力势能大于动能,C错;物体在两段运动中的时间相等,克服重力做功相等,克服重力做功的平均功率相等,D对.答案:BD第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)某学习小组探究“功与物体速度改变的关系”,设计了如下实验装置:在倾角可以调节的长斜面上安装两个速度传感器P、Q,其中Q固定、P可自由移动.让物体从斜面顶端下滑,并依次通过P、Q.(1)在实验中,一质量为m的物体从斜面的顶端O无初速度释放,读出物体通过速度传感器P、Q的速度v P和v Q,实验中还需要测量.(填写物理量的名称及符号)(2)本实验中,物体与斜面间摩擦力的大小对探究结果(填“有”或“没有”)影响.解析:(1)因为W=ΔE k,而W=mg(sinθ-μcosθ)L,ΔE k=m(-),要探究W与v的关系只需探究L与v的关系,故还需测量P、Q两点间的距离L.(2)在实验中,由于物体在斜面上运动时,所受的合力是确定的,即F合=mg(sinθ-μcosθ),所以摩擦力的大小不会影响L和v的关系.答案:(1)P、Q两点间的距离L(3分)(2)没有(3分)12.(9分)有同学想通过实验来探究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量之间的关系.实验装置如图所示:将弹簧一端悬挂在支架上,另一端悬挂金属重物,记下重物平衡时的位置O.用手慢慢将重物托起,直至弹簧恢复原长(即位置A)为止.然后迅速抽开手,重物无初速度落下,记下重物能够到达最低点(即位置B),以后重物就在A、B两个位置之间来回运动.实验测得A、O两点间的距离为L1,A、B两点间的距离为L2.(1)若重物的质量为m,g为重力加速度,则从A到O,重力做功为;以A点为弹性势能的零势能位置,弹簧在B点时的弹性势能为.(2)改变重物,多次实验后,发现总有L2=2L1,则在B点时弹簧的弹力为重物重力的倍.解析:(1)从A到O,重力做功W1=mgL1;从A到B,重力做功W2=mgL2,根据能量守恒定律,弹簧在B点时的弹性势能为E p=W2=mgL2;(2)设弹簧的劲度系数为k,由平衡条件mg=kL1=kL2,可知在B 点时弹簧的弹力为重物重力的2倍.答案:(1)mgL1mgL2(每空3分)(2)2(3分)13.(8分)如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).力F(大小未知)拉着物体沿水平面以速度v向右做匀速直线运动,设F的方向与水平面夹角为θ(0≤θ≤),重力加速度为g.(1)求力F的功率.(2)为使力F在物体发生相同位移时做功最少,则力F与水平面夹角θ为多大?解:(1)对物体,经受力分析有:水平方向:Fcosθ=μF N(1分)竖直方向:Fsinθ+F N=mg(1分)解得:F=(1分)F的功率P=Fvcosθ=.(2分)(2)由能量守恒定律得,拉力做功为W=Q,要使拉力做功W最少,应使产生的热量最小,即物体与水平面间的摩擦力f=0.因此物体只受重力与拉力的作用而做匀速运动,此时F=mg,θ=.(3分)14.(10分)如图甲所示,一小物块从倾角α=37°的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面在B 点处平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失.从滑块滑上水平面BC 开始计时,其运动的速度图象如图乙所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.(1)求A、B两点间的距离.(2)若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,则此初速度为多大?解:(1)由v-t图象得,滑块在水平面上的加速度大小a==2.5m/s2(1分)根据牛顿第二定律有:μmg=ma(1分)解得:μ=0.25(1分)从A到B,由动能定理得:mgL AB sin37°-μmgcos37°·L AB=mv2(2分)解得:L AB=3.125m.(1分)(2)由v-t图象得:L BC=t=5m(1分)设小物块在C点的初速度为v0,从C返回到A,由动能定理得:μmgL BC+μmgcos37°·L AB+mgL AB·sin37°=m(2分)解得:v0=5m/s.(1分)甲15.(12分)如图甲所示,竖直平面内固定有一个半径为R的四分之一圆弧轨道PQ,其中半径OP水平、OQ竖直,现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量为m的相同小球,这些小球都落到了圆轨道上,不计空气阻力,重力加速度为g.(1)若小球从抛出到击中轨道所用时间为,求小球平抛的初速度v0.(2)某同学认为初速度越小,则小球撞击轨道的乙动能越小;另一同学认为初速度越大,小球落到圆弧轨道时下降的高度越小,则小球撞击轨道的动能越小,请通过推理说明你的观点.解:(1)如图乙所示,对小球,有:竖直方向:y=gt2=R(1分)水平方向x=-=R(1分)平抛的初速度v0==.(2分)(2)设小球以初速度v抛出并撞到轨道上,根据动能定理得:mgy'=E k-mv2(2分)且x'=vt'(1分)y'=gt'2(1分)x'2+y'2=R2(1分)解得E k=mg(y'+)(2分)当y'=,即y'=R时,小球撞击轨道的动能有最小值,E k有最小值,在初速度不断增大的过程中,小球的动能先减小后增大.综上所述,两位学生的观点都不正确.(1分)16.(15分)如图甲所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和圆弧轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC圆滑连接,BC与CD相切.可视为质点的小物块从倾斜轨道AB上高h处由静止开始下滑,用传感器测出小物块经过圆弧形轨道最高点D时对轨道的压力F,并得到如图乙所示的压力F与高度h的关系图象,取g=10m/s2.问:(1)小物块的质量和圆轨道的半径分别是多少?(2)要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度应满足什么条件?解:(1)小物块从A到D,由机械能守恒定律得:mg(h-2R)=m(3分)在D点,由牛顿第二定律得:F+mg=m(3分)解得:F=h-5mg(3分)由F-h图象及代入数据得:m=0.1kg,R=0.2m.(3分)(2)要使小物块不脱离轨道,小物块沿圆形轨道上升最大高度h1=R=0.2m(2分)所以要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度h应满足0<h≤0.2m.(1分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第9单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(九)第九单元静电场(90分钟100分)第Ⅰ卷(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,1~8小题只有一个选项正确,9~13小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.在静电场理论的研究和建立的过程中,许多物理学家作出了重要贡献.下列说法中错误．．的是A.自然界中的电荷只有两种,富兰克林将其分别命名为正电荷和负电荷B.密立根通过油滴实验首先比较准确地测出了元电荷的电荷量C.库仑通过扭秤实验得出了任意两个电荷间的库仑力F=k的规律D.法拉第认为电荷间的相互作用力是通过电荷激发的电场而产生的解析:库仑规律只适用于求真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,选项C错误.答案:C2.三个完全相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各小球之间的距离远大于小球的直径.小球1的带电荷量为q,小球2的带电荷量为nq,小球3不带电且离小球1和小球2很远,此时小球1、2之间作用力的大小为F.现使小球3先与小球1接触,再与小球2接触,然后将小球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.由此可知A.n=B.n=C.n=D.n=解析:设1、2之间的距离为r,在未与3球接触之前有F=k.3与1接触后,则它们带的电荷量均为,3再与2接触后,它们带的电荷量均为,最后F=k,由上两式得n=.答案:D3.如图所示,一水平放置的平行板电容器充电后一直与电源相连,带正电的极板接地,在两极板间的P点固定一带正电的点电荷.现将负极板向上移动一小段距离(两极板仍正对平行),则下列说法中正确的是A.P点的电势降低B.两板间的电场强度不变C.点电荷的电势能增大D.两极板所带的电荷量不变解析:当负极板上移后,根据E=,C=,C=分析,U不变,d增大,则E减小,C减小,Q减小,可得出P点的电势升高,根据E p=qφ知点电荷的电势能增大,C正确.答案:C4.如图所示,圆O处在匀强电场中,电场强度方向与圆O所在平面平行,带负电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中,只在电场力作用下运动,从圆周上不同点离开圆形区域,其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大.图中O是圆心,AB 是圆的直径,则匀强电场的电场强度的方向为A.沿CA方向B.沿CO方向C.沿AC方向D.沿BA方向解析:从C点射出的粒子动能最大,说明电场力做功最多,由于粒子带负电,受力与电场线方向相反,C 点电势最高,过C点的等势面为O的切面,故匀强电场的电场强度的方向沿CO方向,B对.答案:B5.真空中,两个相距L的固定点电荷E、F所带电荷量分别是Q E和Q F,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M、N两点,其中N点的切线与EF的连线平行,且∠NEF>∠NFE,则A.过N点的等势面与过N点的切线垂直B.E带正电,F带负电,且Q E>Q FC.在M点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N点D.负检验电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能解析:电场线由正电荷出发,终止于负电荷,所以E带正电,在N点电场强度方向沿水平方向,由电场强度的叠加可得E点的正电荷与F点的负电荷在N点电场强度的竖直分量等大反向.设负点电荷F在N点的电场强度与水平方向的夹角为α,正点电荷E在N点的电场强度与水平方向的夹角为β,则有k sinβ=k sinα,结合几何知识可得:Q E<Q F,选项B错误;等势面与电场线处处垂直,选项A正确;在M点由静止释放一带正电的检验电荷,其所受电场力的方向沿曲线的切线方向,所以检验电荷不会沿电场线运动到N点,选项C错误;沿着电场线方向电势越来越低,所以M点电势高于N点电势,负电荷在电势高的M点电势能反而较小,选项D错误.答案:A6.如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,它们相交于O点.现有两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上,则下列说法中正确的是A.A、B两点的电势和电场强度均相同B.C、D两点的电势和电场强度均相同C.在虚线AB上O点的电场强度最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于其在A处的电势能解析:根据等量异种点电荷的电场线分布特点有:A、B两点的电势不相等,选项A错误;C、D两点的电势和电场强度均相同,选项B正确;在虚线AB上O点的电场强度最小,选项C错误;根据E p=qφ知,带正电的试探电荷在O处的电势能小于其在A处的电势能.答案:B7.如图所示,带电荷量为-3Q与-Q的两点电荷分别固定在A、B两点,C、D两点将AB 连线三等分.现使一个带正电荷的试探电荷从C点开始以某一初速度向右运动,且试探电荷能越过D点向B运动.则关于该电荷由C向D运动的过程,下列说法中正确的是A.一直做减速运动,且加速度逐渐减小B.先做减速运动后做加速运动C.一直做加速运动,且加速度逐渐减小D.先做加速运动后做减速运动解析:假设E点为A、B连线上电场强度为零的点,由计算可知E点应在C、D之间.则试探电荷在到达E点之前速度一直减小,在越过E点之后速度增加,故选项B正确.答案:B8.如图所示,在水平向右的匀强电场中,一根细线一端系着一个质量为m的带正电的小球,另一端固定在O点.现在让细线水平绷直,小球从A点由静止开始摆下,小球能达到并通过最低点B.g为重力加速度,则小球在最低点B处时细线拉力的大小可能是A.mgB.2mgC.3mgD.4mg解析:小球在运动过程中受重力、电场力和绳子的拉力作用,小球从A到B的过程中,由动能定理有mgl-qEl=mv2,当小球运动到B点时,根据向心力公式,有F-mg=m,得F=mg+m=mg+-=3mg-2qE,由于小球能够通过B点,故0<qE<mg,则mg<F<3mg,选项B正确.答案:B9.P、Q两个等量点电荷的电场线分布如图所示,a、b、c、d为电场中的四个点,a、c 在PQ连线的中垂线上,b、d关于PQ连线的中垂线对称,则下列判断正确的是A.b、d两点的电势相等B.a、c两点的电势相等C.一正电荷从b移动到d的过程中,电场力做正功D.同一正电荷从b移到a的过程与从c移到d的过程,电场力做功相等解析:电场线的分布特点为由正电荷出发,终止于负电荷,等量异种电荷P、Q的中垂线为等势线,故a、c电势相等,选项B正确;顺着电场线电势越来越低,所以φb<φd,选项A错误;一正电荷从b移动到d的过程中,电场力做负功,选项C错误;同一正电荷从b移到a和从c移到d的过程中,电场力做功相等,选项D正确.答案:BD10.图示是示波管工作原理的示意图,电子从电子枪射出后,经加速电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量为h.两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量),在不改变其他条件的情况下,下列方法可行的是A.减小加速电压U1B.增大两板间距离dC.增大板长LD.减小板长L解析:由eU1=m和h=at2=··()2得=,可知,增大L、减小d和U1均可提高示波管的灵敏度(即每单位电压引起的偏转量).答案:AC11.在同一平面内有两个边长不等的正方形ABDC和abdc,如图所示,其中两个正方形的中心重合且点A、a、d、D在同一直线上.若在AB、AC、CD、DB的中点分别放等量的正点电荷或负点电荷,取无限远处电势为零.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.把一负点电荷从b点沿着b→a→c的路径移动到c点,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.同一点电荷在a、d两点所受电场力相反解析:根据电荷分布的对称性可知,O点的电场方向由O指向d,bc为等势线,电势为零,即b、c两点电势相等,电荷从b点沿着b→a→c的路径移动到c点,电场力做功为零,选项A错误、B正确;同一点电荷在a、d两点所受电场力大小、方向均相同,选项C正确、D错误.答案:BC12.空间中存在着沿x轴方向的静电场,其电场强度E随x变化的关系如图所示.已知图象关于坐标原点对称,A、B是x轴上关于原点对称的两点,则下列说法中正确的是A.将电子从A、B两点移到O点,电场力做功相等B.电子在A、B两点的加速度相同C.电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线D.若取无穷远处电势为零,则O点处电势为正解析:由于A、B两点关于坐标原点对称,故电场强度大小相等、方向相反,电子从两点移动到O点电场力做功相等,选项A正确、B错误;由于电场方向与x轴重合,故电子由静止释放时受到的电场力方向不变,不可能做曲线运动,选项C错误;由题意知,从无穷远处将电子移至O点,电场力做正功,O点电势为正,选项D正确.答案:AD13.如图所示,实线为不知方向的三条电场线.现从电场中的M点以相同速度竖直向上飞出a、b两个带电粒子,它们仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则A.若a带正电,则电场线一定是从左向右的B.若a运动的速率增加,则b运动的速率一定减小C.a的加速度一定逐渐减小,b的加速度一定逐渐增加D.a、b两个带电粒子的电势能都减小解析:当a带正电时,电场线方向为从右到左,A错;根据带电粒子运动的轨迹可知,电场力均做正功,速率都增大,电势能都减小,B错、D对;根据电场线的分布知,C对.答案:CD第Ⅱ卷(非选择题共48分)非选择题部分共4小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.14.(10分)如图甲所示,A、B是带等量同种电荷的小球,A球固定在竖直放置的高为1m的绝缘支杆上,B静止于绝缘的倾角为30°的光滑斜面上时,恰与A等高.若已知B的质量为30g,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2.则B带的电荷量是多少?(g取10m/s2)解:对B进行受力分析,如图乙所示,小球B受三个力作用处于平衡状态,有:F库=mgtan30°(4分)据库仑定律得F库=k(4分)解得:q=1.0×10-5 C.(2分)15.(10分)如图所示,从K处连续发出的电子经加速电压U1=×102V加速后沿中心线水平射入平行板BC间,已知B和C两板的长l=10cm,板间的距离d=4cm,BC板右侧放一荧光屏,如果在BC两板间加上交变电压,电压u=91sin100πt(V),电子的质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19 C.求:(1)电子通过A板时的速度大小.(2)电子在荧光屏上出现的亮线的长度.解:(1)根据动能定理,有eU1=m(2分)解得v0=1×107m/s.(1分)(2)电子通过BC板的时间为t==1×10-8s(1分)根据偏转电压u=91sin100πt(V)知,其周期T=0.02s(1分)由于T>>t,所以可以认为电子通过BC极板时,偏转电压不变(1分)根据y=at2(1分)a=(1分)得最大的偏转距离:y=2cm(1分)故电子在荧光屏上出现的亮线的长度L=2y=4cm.(1分)16.(13分)如图所示,竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R,圆心为O,下端与绝缘水平轨道在B点相切.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),置于水平轨道上的A点.已知A、B两点间的距离为L,物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点,则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大?(2)若整个装置处于竖直向上的匀强电场中,物块在A点水平向左运动的初速度v A=,沿轨道恰好能运动到最高点D.则匀强电场的电场强度为多大?解:(1)设物体在A点时的速度为v1,由动能定理有:-μmgL-mgR=0-mv2(3分)解得:v=.(2分)(2)设匀强电场的电场强度大小为E、物块在D点时的速度为v D,则有:mg-Eq=m(3分)-μ(mg-Eq)L-(mg-Eq)·2R=m-m(3分)解得:E=.(2分)17.(15分)如图甲所示,一束电子从x轴上的A点沿平行于y轴的方向以速度v0射入第一象限区域,电子质量为m,带电荷量为e.为了使电子束通过y轴上的B点,可在第一象限的某区域内加一个沿x轴正方向的匀强电场,此电场的电场强度为E,电场区域为沿x 轴方向且无限长,沿y轴方向的宽度为s.已知OA=L,OB=2s,不计电子的重力.求该电场的下边界与B点的距离及电子从A点运动到B点过程中,电场对电子所做的功.解:若电子在离开电场前到达B点,如图乙所示,则:d=v0t≤s(1分)L=at2=t2(2分)解得d=(2分)此时电场力做功为W=FL=eEL(2分)若电子在离开电场后到达B点,如图丙所示,则s<d≤2s(1分)s=v0t(1分)h=at2=·t2(1分)tanθ===(1分)tanθ=-(1分)-解得d=+(1分)此时电场力做功为W=Fh=eE·=.(2分)。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理核心考点试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理核心考点试题一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图所示为户外野炊时的一种便携式三脚架，三根等长的轻杆通过轻质铰链组合在一起。
现将三脚架放在水平地面上，吊锅通过细铁链悬挂在三脚架正中间，已知吊锅和细铁链的总重力为G，轻杆与竖直方向夹角均为30°，忽略支架与铰链间的摩擦，则每根轻杆上承受的压力为（ ）A．B．C．D．第(2)题我国首颗超百Gbps容量高通量地球静止轨道通信卫星中星26号卫星，于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星主要用于为固定端及车、船、机载终端提供高速宽带接入服务。
如图，某时刻中星26与椭圆轨道侦察卫星恰好位于C、D两点，两星轨道相交于A、B两点，C、D连线过地心，D点为远地点，两卫星运行周期都为T。
下列说法正确的是（ ）A．中星26与侦察卫星可能在A点或B点相遇B．侦查卫星从D点运动到A点过程中机械能增大C．中星26在C点线速度与侦察卫星在D点线速度相等D．相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积大于侦察卫星与地球的连线扫过的面积第(3)题如图甲所示，交流发电机通过一理想变压器，给两盏“100V，25W”的白炽灯泡和两个“220V，55W”的电风扇供电。
线圈匝数比，交流发电机线圈匀速转动，电风扇两端的电压随时间变化的关系如图乙所示，所有线圈及导线的电阻均不计，交流电流表是理想电表。
下列说法正确的是（）A．交流发电机的线圈每秒50次经过中性面B．原线圈中电流表的示数为0.4AC．白炽灯两端电压D．若仅将交流发电机线圈转速减为原来的，则电源的输出功率变为原来的第(4)题纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示。
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全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(八)第八单元曲线运动、万有引力与机械能综合(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项正确,7~10题有多个选项正确;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.1.质量均匀、不可伸长的绳索两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B两点间距离小于绳长,如图中实线所示.现在绳的中点C施加竖直向下的力F,将绳子缓慢拉直,如图中虚线所示,在此过程中A.绳的重心位置逐渐降低B.绳的重心位置始终不变C.绳的重力势能增大D.绳的重力势能减小解析:外力F做正功,绳的机械能增加,由于绳的动能时刻为零,故绳的重力势能增大,重心升高,C对.答案:C2.两质量相等的A、B小球位于同一水平直线上,当A球被水平抛出的同时,B球开始自由下落,两个小球的运动轨迹如图所示,空气阻力忽略不计,则A.A球做变加速曲线运动,B球做匀变速直线运动B.相同时间内A、B两球速度的变化相等C.两球经过O点时的动能相等D.两球经过O点时所受重力的功率不相等解析:A球做平抛运动,B球做自由落体运动,都是匀变速运动,A错;A球和B球只受重力,加速度相同,所以相同时间内A、B两球速度的变化相等,B对;两球在O点时竖直方向的速度v y相同,动能不相等,重力功率P=mgv y相等,C、D均错.答案:B3.预计在2020年前后,中国将在轨组装载人空间站.已知空间站绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,下列说法正确的是A.空间站的线速度v=B.空间站的角速度ω=C.空间站的加速度a=D.空间站的周期T=2π解析:由万有引力定律得:G=mg.对空间站,有G=m=mω2r=ma=m()2r,解得v=,ω=,a=,T=2π,D对.答案:D甲4.如图甲所示,质量为m的滑块从半径为R的粗糙固定圆弧形轨道的a点滑到b点,由于滑动摩擦力的作用使滑块速率不变,则A.滑块所受的向心力不变B.滑块的加速度不变C.滑块所受的支持力增大D.滑块受到的摩擦力大小不变乙解析:如图乙所示,在匀速下滑过程中,滑块受重力G、轨道支持力N和滑动摩擦力f的作用,将重力G分解为切向分力F1=mgsinθ和法向分力F2=mgcosθ,向心力F=m大小不变,加速度a=大小不变,方向时刻改变,A、B均错;支持力N=mgcosθ+m、摩擦力f=mgsinθ,随着滑块下滑,θ减小,N增大,f减小,C对、D错.答案:C5.静止在水平面上的滑块,从t=0时刻开始受到水平拉力的作用,滑块的速度-时间(v-t)图象和水平拉力的功率-时间(P-t)图象分别如图甲、乙所示,则(取g=10m/s2)A.在0~2s内滑块所受的拉力为2NB.滑块的质量为0.8kgC.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.5D.在0~5s内拉力做的功为40J解析:2s~5s内,滑块做匀速直线运动,由v=5m/s、P1=10W和P1=F1v=fv,得F1=f=μmg=2 N;0~2s内,滑块做匀加速度直线运动,加速度a=2.5m/s2,由F2-f=ma及P2=F2v'得,F2=4N、m=0.8kg、μ=0.25,B对,A、C错;0~5s内,由P-t图象知,拉力做的功为W=P1t1+P2t2=50J,D错.答案:B6.如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A竖直下落、B沿斜面下滑,若以虚线所在处为零势能参考平面,下列说法正确的是A.两物块着地时的重力势能E pA<E pBB.两物块着地前重力做功W A>W BC.两物块着地时的动能E kA>E kBD.两物块着地时的机械能E A=E B解析:由平衡知识可知m A g=m B gsinθ,则m A<m B,以虚线为零势能面,由E p=mgh,知E pA>E pB,A 错;根据W=mgh,得W A<W B,B错;由动能定理W=E k,有E kA<E kB,C错;两物体运动过程中机械能守恒,任意时刻均有E A=E B,D对.答案:D7.将一物块竖直向上抛出,物块在空中由A点运动到B点的过程中,受重力和空气阻力作用,若重力做功-3J,空气阻力做功-1J,则物块的A.重力势能增加3JB.重力势能减少3JC.动能减少1JD.机械能减少1J解析:重力做功-3J,物块重力势能增加3J,A对,B错;合力做功-4J,物块动能减少4J,C错;空气阻力做功-1J,物块机械能减少1J,D对.答案:AD8.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为r A、r B、r C,它们的边缘上分别有A、B、C三点,其向心加速度分别为a A、a B、a C,则下列说法中正确的是A.a A∶a B=r A∶r BB.a A∶a B=r B∶r AC.a B∶a C=r B∶r CD.a B∶a C=r C∶r B解析:A、B两点的线速度相等,由a=知B对;B、C两点的角速度相等,由a=ω2r知C对.答案:BC9.“嫦娥三号”探月卫星计划于2013年在西昌卫星发射中心发射升空.若发射的第一步如图所示,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点,A点在地面附近,且卫星所受阻力可忽略不计,已知地球表面的重力加速度为g1,月球表面的重力加速度为g2,地球的半径为R1,月球的半径为R2,则下列说法正确的是A.卫星运动到A点时其速率一定大于B.若要使卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动,需在B点减速C.地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为D.地球的质量与月球的质量之比为解析:卫星贴地面做匀速圆周运动的速率等于,因卫星从A向B做离心运动,则卫星运动到A点时其速率一定大于,A对;卫星在B点受到的引力大于所需要的向心力,为进入圆轨道只能加速,B错;在天体表面上,由mg=m得,=,C对;忽略星球自转,由mg=G得,=,D错.答案:AC10.如图所示,斜面体M固定在水平桌面上,一质量为m的物体(可视为质点)在沿斜面向上的恒力F作用下,从斜面底端A沿光滑斜面上滑,经过斜面中点B时撤去F,物体恰好滑到斜面顶端C,若以地面为零势能面,则A.物体在AB段与BC段的加速度相同B.物体在AB段动能的增量等于力F做的功和重力做功的代数和C.物体的动能与势能相等的位置出现在BC段(不含B、C两点)D.物体在AB段与BC段克服重力做功的平均功率相等解析:物体在A、C两点的速度为零,由公式2as=知,AB段和BC段物体的加速度大小相等,方向相反,A错;合力对物体做的功等于物体动能的增量,B对;在BC段撤去了外力,物体的机械能守恒,物体在C点的机械能E=mgh,在B点的重力势能E p=mgh,动能E k=E-E p=mgh,动能和势能相等,故经过B点后物体的重力势能大于动能,C错;物体在两段运动中的时间相等,克服重力做功相等,克服重力做功的平均功率相等,D对.答案:BD第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.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.(6分)某学习小组探究“功与物体速度改变的关系”,设计了如下实验装置:在倾角可以调节的长斜面上安装两个速度传感器P、Q,其中Q固定、P可自由移动.让物体从斜面顶端下滑,并依次通过P、Q.(1)在实验中,一质量为m的物体从斜面的顶端O无初速度释放,读出物体通过速度传感器P、Q的速度v P和v Q,实验中还需要测量.(填写物理量的名称及符号)(2)本实验中,物体与斜面间摩擦力的大小对探究结果(填“有”或“没有”)影响.解析:(1)因为W=ΔE k,而W=mg(sinθ-μcosθ)L,ΔE k=m(-),要探究W与v的关系只需探究L与v的关系,故还需测量P、Q两点间的距离L.(2)在实验中,由于物体在斜面上运动时,所受的合力是确定的,即F合=mg(sinθ-μcosθ),所以摩擦力的大小不会影响L和v的关系.答案:(1)P、Q两点间的距离L(3分)(2)没有(3分)12.(9分)有同学想通过实验来探究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量之间的关系.实验装置如图所示:将弹簧一端悬挂在支架上,另一端悬挂金属重物,记下重物平衡时的位置O.用手慢慢将重物托起,直至弹簧恢复原长(即位置A)为止.然后迅速抽开手,重物无初速度落下,记下重物能够到达最低点(即位置B),以后重物就在A、B两个位置之间来回运动.实验测得A、O两点间的距离为L1,A、B两点间的距离为L2.(1)若重物的质量为m,g为重力加速度,则从A到O,重力做功为;以A点为弹性势能的零势能位置,弹簧在B点时的弹性势能为.(2)改变重物,多次实验后,发现总有L2=2L1,则在B点时弹簧的弹力为重物重力的倍.解析:(1)从A到O,重力做功W1=mgL1;从A到B,重力做功W2=mgL2,根据能量守恒定律,弹簧在B点时的弹性势能为E p=W2=mgL2;(2)设弹簧的劲度系数为k,由平衡条件mg=kL1=kL2,可知在B 点时弹簧的弹力为重物重力的2倍.答案:(1)mgL1mgL2(每空3分)(2)2(3分)13.(8分)如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).力F(大小未知)拉着物体沿水平面以速度v向右做匀速直线运动,设F的方向与水平面夹角为θ(0≤θ≤),重力加速度为g.(1)求力F的功率.(2)为使力F在物体发生相同位移时做功最少,则力F与水平面夹角θ为多大?解:(1)对物体,经受力分析有:水平方向:Fcosθ=μF N(1分)竖直方向:Fsinθ+F N=mg(1分)解得:F=(1分)F的功率P=Fvcosθ=.(2分)(2)由能量守恒定律得,拉力做功为W=Q,要使拉力做功W最少,应使产生的热量最小,即物体与水平面间的摩擦力f=0.因此物体只受重力与拉力的作用而做匀速运动,此时F=mg,θ=.(3分)14.(10分)如图甲所示,一小物块从倾角α=37°的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面在B 点处平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失.从滑块滑上水平面BC 开始计时,其运动的速度图象如图乙所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.(1)求A、B两点间的距离.(2)若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,则此初速度为多大?解:(1)由v-t图象得,滑块在水平面上的加速度大小a==2.5m/s2(1分)根据牛顿第二定律有:μmg=ma(1分)解得:μ=0.25(1分)从A到B,由动能定理得:mgL AB sin37°-μmgcos37°·L AB=mv2(2分)解得:L AB=3.125m.(1分)(2)由v-t图象得:L BC=t=5m(1分)设小物块在C点的初速度为v0,从C返回到A,由动能定理得:μmgL BC+μmgcos37°·L AB+mgL AB·sin37°=m(2分)解得:v0=5m/s.(1分)甲15.(12分)如图甲所示,竖直平面内固定有一个半径为R的四分之一圆弧轨道PQ,其中半径OP水平、OQ竖直,现从圆心O处以不同的初速度水平抛出一系列质量为m的相同小球,这些小球都落到了圆轨道上,不计空气阻力,重力加速度为g.(1)若小球从抛出到击中轨道所用时间为,求小球平抛的初速度v0.(2)某同学认为初速度越小,则小球撞击轨道的乙动能越小;另一同学认为初速度越大,小球落到圆弧轨道时下降的高度越小,则小球撞击轨道的动能越小,请通过推理说明你的观点.解:(1)如图乙所示,对小球,有:竖直方向:y=gt2=R(1分)水平方向x=-=R(1分)平抛的初速度v0==.(2分)(2)设小球以初速度v抛出并撞到轨道上,根据动能定理得:mgy'=E k-mv2(2分)且x'=vt'(1分)y'=gt'2(1分)x'2+y'2=R2(1分)解得E k=mg(y'+)(2分)当y'=,即y'=R时,小球撞击轨道的动能有最小值,E k有最小值,在初速度不断增大的过程中,小球的动能先减小后增大.综上所述,两位学生的观点都不正确.(1分)16.(15分)如图甲所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和圆弧轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与BC圆滑连接,BC与CD相切.可视为质点的小物块从倾斜轨道AB上高h处由静止开始下滑,用传感器测出小物块经过圆弧形轨道最高点D时对轨道的压力F,并得到如图乙所示的压力F与高度h的关系图象,取g=10m/s2.问:(1)小物块的质量和圆轨道的半径分别是多少?(2)要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度应满足什么条件?解:(1)小物块从A到D,由机械能守恒定律得:mg(h-2R)=m(3分)在D点,由牛顿第二定律得:F+mg=m(3分)解得:F=h-5mg(3分)由F-h图象及代入数据得:m=0.1kg,R=0.2m.(3分)(2)要使小物块不脱离轨道,小物块沿圆形轨道上升最大高度h1=R=0.2m(2分)所以要使小物块不脱离轨道运动,小物块在斜面上释放高度h应满足0<h≤0.2m.(1分)。