2018届高考物理第一轮复习综合过关规范检测题2
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高考真题1.(2012·新课标全国)(多选)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析:惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将处于静止或匀速直线运动状态,选项B错误;行星做匀速圆周运动是由于受地球的引力作用,不是由于惯性,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将一直做匀速直线运动,选项D正确.答案:AD2.(2014·北京理综)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小解析:如果斜面光滑,小球不会有能量损失,将上升到与O点等高的位置,选项A正确;通过推理和假设,如果小球不受力,它将一直保持匀速运动,得不出静止的结论,选项B错误;根据三次实验结果的对比,不可以直接得到运动状态将发生改变的结论,选项C错误;小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小是牛顿第二定律的结论,与本实验无关,选项D错误.答案:A3.(2013·海南卷)(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,他的观点是错误的;伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,假如没有力作用在运动的物体上,物体将以原来的速度永远运动下去;同时期的笛卡儿也得出了类似的结论;牛顿在伽利略和笛卡儿的基础上,提出了惯性定律,即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,选项B、C、D正确.答案:BCD4.(2013·新课标全国Ⅰ)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是()A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比解析:通过第三列的数据可看出:130大概是32的4倍,而298大概是32的9倍…….依次类推,可看出物体运动的距离与时间的平方成正比,选项C正确.答案:C5.(2013·山东理综)(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有( ) A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析:伽利略的“理想斜面实验”得出“物体在不受力的情况下会一直运动下去”的结论,故A正确.伽利略还做过“比萨斜塔实验”,得出“在忽略空气阻力的情况下,重的和轻的小球下落一样快”的结论,故C正确.答案:AC高考真题1.(2015·新课标全国Ⅰ)(多选)如图甲所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示.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解析:上升过程中,mg sin θ+μmg cos θ=m v 0t 1,下降过程中,mg sin θ-μmg cos θ=m v 1t 1,两式m 均可约去,故运动情况与m 无关,也求不出m ,两式联立可得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1cos θ,A 、C 正确,B 错误.根据v 20=2a 1x ,a 1=v 0t 1,h =x sin θ,可知h 可求,D 正确.答案:ACD2.(2015·海南卷)(多选)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时( )A .物块与斜面间的摩擦力减小B .物块与斜面间的正压力增大C .物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑解析:开始时,木块匀速运动mg sinθ=f,F N=mg cosθ,f=μmg cosθ,得μ=tanθ.当升降机加速上升时,对物块受力分析,其中f′=μF N′沿水平与竖直分解各力,得f′cosθ=F N′sinθ,即木块水平方向合力为零.说明木块在水平方向做匀速运动.又因为木块始终没有离开斜面,因此,物块相对斜面一定做匀速运动,C错误,D正确.由上面分析可知物块具有向上的加速度,即F N′cosθ+f′sinθ-mg=ma,解得F N′=m(g+a)cosθ>F N,f′=μF N′=μm(g+a)cosθ>f,A错误,B正确.答案:BD3.(2013·浙江理综)(多选)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是( )A.所受浮力大小为4 830 NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析:刚开始上升时,空气阻力为零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=4 830 N,A正确.加速上升过程,若保持加速度不变,则热气球上升到180 m时,速度v=2ah=6 5 m/s>5 m/s,所以热气球做加速度减小的加速直线运动,上升10 s后的速度v′<at=5 m/s,C错误.再由F浮-F阻-mg=ma 可知空气阻力F阻增大,B错误.匀速上升时,F浮=F阻+mg,所以F阻=F浮-mg=230 N,D正确.答案:AD4.(2014·山东高考)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值. 解析:(1)设减速过程汽车加速度的大小为a ,所用时间为t ,由题可得初速度v 0=20 m/s ,末速度v =0,位移s =25 m ,由运动学公式得v 20-v 2=2as①t =v 0-va②联立①②式,代入数据得a =8 m/s 2③t =2.5 s .④(2)设志愿者反应时间为t ′,反应时间的增加量为Δt ,由运动学公式得L =v 0t ′+s ⑤Δt =t ′-t 0⑥联立⑤⑥式,代入数据得 Δt =0.3 s .⑦(3)设志愿者所受合力的大小为F ,汽车对志愿者作用力的大小为F 0,志愿者质量为m ,由牛顿第二定律得F =ma ⑧由平行四边形定则得F 20=F 2+(mg )2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得F 0mg =415.⑩答案:(1)8 m/s 22.5 s (2)0.3 s (3)4155.(2015·新课标全国Ⅱ)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°(sin37°=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),在极短时间内,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 时间内A 和B 加速度的大小; (2)A 在B 上总的运动时间.解析:首先判断A 、B 能否一起运动.因为μ1<μ2,则A 、B 有各自的运动加速度,通过受力分析和牛顿第二定律,分别求出两者加速度.(1)在0~2 s 时间内,A 和B 的受力如图所示,其中f 1、N 1是A 与B 之间的摩擦力和正压力的大小,f 2、N 2是B 与C 之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示,由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1=μ1N1①N1=mg cosθ②f2=μ2N2③N2=N1+mg cosθ④规定沿斜面向下为正方向,设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得mg sinθ-f1=ma1⑤mg sinθ-f2+f1=ma2⑥联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得a1=3 m/s2⑦a2=1 m/s2.⑧(2)在t1=2 s,设A和B的速度分别为v1和v2,则v1=a1t1=6 m/s⑨v2=a2t1=2 m/s⑩t>t1时,设A和B的加速度分别为a1′和a2′,此时A与B之间擦力为零,同理可得a1′=6 m/s2⑪a2′=-2 m/s2⑫即B做减速运动,设经过时间t2,B的速度减为零,则有v2+a2′t2=0⑬联立○10⑫⑬式得 t 2=1 s ⑭在(t 1+t 2)时间内,A 相对于B 运动的距离为s =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 1t 21+v 1t 2+12a 1′t 22-⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2t 21+v 2t 2+12a 2′t 22=12 m<27 m ⑮此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动,设再经过时间t 3后A 离开B , 则有l -s =(v 1+a 1′t 2)t 3+12a 1′t 23⑯可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑰ 设A 在B 上总的运动时间为t 总,有t 总=t 1+t 2+t 3=4 s.答案:(1)3 m/s 2 1 m/s 2 (2)4 s高考真题1.(2014·北京理综)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度解析:手托物体抛出的过程,必定有一段加速过程,其后可以减速、也可以匀速.当后期手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重,当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,所以选项A 错误.物体从静止到有速度,必定有一段加速过程,此过程处于超重状态,所以选项B 错误.当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,C错误.手和物体分离之前速度相同,分离瞬间手的速度变化量比物体的速度变化量大,故手的加速度大,所以D正确.答案:D2.(2015·新课标全国Ⅱ)(多选)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.8 B.10C.15 D.18解析:设每节车厢质量为m,挂钩P、Q西边车厢的质量为bm,东边的车厢质量为cm,当机车在东边时,以bm为研究对象,F=bma;当机车在西边时,以cm为研究对象,F=23cma,可得3b=2c.设3b=2c=k,则总节数d=b+c=56k,且d为正整数,则k取6、12、18…,d=5、10、15…,故选项B、C正确.答案:BC3.(2014·江苏卷)(多选)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F ,则( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止 B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μgC .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg解析:A 、B 间的最大静摩擦力为f A m =2μmg ,B 与地面间的最大静摩擦力为f B m =32μmg .逐渐增大拉力F ,当F =32μmg 时,A 、B 间相对静止,B 与地面开始相对滑动,故选项A 错误;当A 、B 间刚开始相对滑动时,由牛顿第二定律,对物块A 有F -2μmg =2ma ,对物块B 有2μmg -32μmg =ma ,联立两式得F =3μmg ,也就是当F =3μmg 时,物块A 、B 开始相对滑动,因此F =52μmg时,A 、B 相对静止,整体应用牛顿第二定律可得此时的加速度为a A =F -32μmg 3m =13μg ,故选项B 、C 正确;物块A 、B 间,B 与地面间都相对滑动时,B 的加速度为a B =2μmg -32μmgm =12μg ,此后无论F 为何值,只要A 、B 间相对滑动,B 的加速度就是12μg ,所以B 的加速度不会超过此值,选项D 正确.答案:BCD4.(2015·新课标全国Ⅰ)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时间内小物块的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/s2.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.解析:(1)规定向右为正方向.木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M,由牛顿第二定律有-μ1(m+M)g=(m+M)a1①由题图(b)可知,木板与墙壁碰前瞬间的速度v1=4 m/s,由运动学公式得v1=v0+a1t1②s0=v0t1+12a1t21③式中,t1=1 s,s0=4.5 m是木板碰前的位移,v0是小物块和木板开始运动时的速度.联立①②③式和题给条件得μ1=0.1④在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动.设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有-μ2mg =ma 2⑤ 由题图(b)可得a 2=v 2-v 1t 2-t 1⑥式中,t 2=2 s ,v 0=0,联立⑤⑥式和题给条件得μ2=0.4.⑦(2)设碰撞后木板的加速度为a 3,经过时间Δt ,木板和小物块刚好具有共同速度v 3.由牛顿第二定律及运动学公式得μ2mg +μ1(M +m )g =Ma 3⑧ v 3=-v 1+a 3Δt ⑨ v 3=v 1+a 2Δt ⑩碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为 s 1=-v 1+v 32Δt ⑪小物块运动的位移为s 2=v 1+v 32Δt ⑫小物块相对木板的位移为 Δs =s 2-s 1⑬联立⑥⑧⑨⑩⑪⑫⑬式,并代入数值得 Δs =6.0 m ⑭因为运动过程中小物块没有脱离木板,所以木板的最小长度应为6.0 m. (3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a 4,此过程中小物块和木板运动的位移为s 3,由牛顿第二定律及运动学公式得μ1(m+M)g=(m+M)a4⑮0-v23=2a4s3⑯碰后木板运动的位移为s=s1+s3⑰联立⑥⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式,并代入数值得s=-6.5 m⑱木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m.答案:(1)0.1 0.4 (2)6.0 m (3)6.5 m高考真题1.(2015·安徽理综)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动.图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )A.M点B.N点C.P点D.Q点解析:根据运动的合成与分解规律可知,α粒子运动的轨迹应向受力的一侧弯曲,α粒子加速度的方向与α粒子受到的合外力方向相同,粒子受到的合外力方向在两点的连线上且为斥力,由图可知M点、N点、Q点的加速度方向错误,P点加速度方向正确,选项C正确.答案:C2.(2011·上海卷)如图,人沿平直的河岸以速度v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α,船的速率为( )A .v sin α B.v sin α C .v cos α D.vcos α解析:将人的运动速度v 沿着绳子方向和垂直于绳子方向进行正交分解,如图,由于绳子始终处于绷紧状态,因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度,根据此图得v 船=v cos α,选项C 正确.答案:C3.(2014·四川理综)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k ,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )A. kvk2-1B.v1-k2C.kv1-k2D.vk2-1解析:设河宽为d,船在静水中的速度大小为v1,据题意,去程时t1=dv1,回程时t2=dv21-v2,又k=t1t2,由以上各式可得v1=v1-k2,选项B正确.只要根据题意将时间求出即可得出结论.答案:B4.(2014·四川理综)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹.图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.解析:本题考查探究物体做曲线运动的条件,意在考查考生的阅读、识图、理解和分析等能力.磁铁放在位置A时,磁体处于初速度方向所确定的直线上,则小钢珠做直线运动且沿直线b运动;磁铁放在位置B时,磁体不处于初速度方向所确定的直线上,则小钢珠做曲线运动且偏离原直线方向沿曲线c 运动.由此得出物体所受合外力的方向与它的初速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.答案:b c 不在高考真题1.(2015·新课标全国Ⅰ)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 在某范围内,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 的最大取值范围是( )A.L 12g6h <v <L 1g 6hB.L 14g h <v <L 21+L 22g 6hC.L 12g 6h <v <12L 21+L 22g 6hD.L 14g h <v <12L 21+L 22g 6h解析:当乒乓球恰好能落到球台角上时发射速度最大,有v max t 1=L 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫L 222,12gt 21=3h ,解得v max =12L 21+L 22g 6h.当乒乓球平行球台边缘运动且刚过网时为最小速度,有v min t 2=L 12,12gt 22=2h ,解得v min =L 14gh.D 正确.答案:D2.(2015·浙江理综)如图所示为足球球门,球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点).球员顶球点的高度为h ,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则( )A .足球位移的大小x =L 24+s 2B .足球初速度的大小v 0=g 2h L 24+s 2C .足球末速度的大小v =g 2h L 24+s 2+4gh D .足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=L2s解析:足球做平抛运动,平抛运动的高度为h ,平抛运动的水平位移d =s 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫L 22,足球的位移x =h 2+d 2,A 错误.足球运动的时间t =2hg,足球的初速度v 0=dt=g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24+s 2,B 正确.足球末速度的大小v =v 20+v 2y =g 2h ⎝ ⎛⎭⎪⎫L 24+s 2+2gh ,C 错误.初速度的方向与球门线夹角的正切为tan θ=s L 2=2sL,D 错误. 答案:B3.(2013·北京理综)在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图所示.小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后3次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若3次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1、x 2、x 3,机械能的变化量依次为ΔE 1、ΔE 2、ΔE 3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是( )A .x 2-x 1=x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3B .x 2-x 1>x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3C .x 2-x 1>x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3D .x 2-x 1<x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3解析:水平释放后,小球做平抛运动.竖直方向做自由落体运动,速度均匀增大,因h 12=h 23,所以t 12>t 23;水平方向做匀速运动,x =vt ,所以x 2-x 1>x 3-x 2.因忽略空气阻力的影响,故小球机械能守恒,机械能变化量ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3=0.综上所述,B 正确.答案:B4.(2014·新课标全国Ⅱ)取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6B.π4C.π3D.π12 解析:设物块的质量为m ,初速度为v 0,落地时速度方向与水平方向的夹角为θ.由题知12mv 20=mgh ,由动能定理知12mv 2-12mv 20=mgh ,得物块落地时的动能E k =12mv 2=2×12mv 20,则落地时的速度v =2v 0,cos θ=v 0v =22,故θ=π4,B 正确.答案:B5.(2014·浙江理综)如图所示,装甲车在水平地面上以速度v 0=20 m/s 沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高h =1.8 m .在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L 时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度v =800 m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s =90 m 后停下.装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g =10 m/s 2)(1)求装甲车匀减速运动的加速度大小;(2)当L =410 m 时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求L 的范围.解析:(1)装甲车的加速度a =v 202s =209m/s 2.(2)第一发子弹飞行时间t 1=Lv +v 0=0.5 s弹孔离地高度h 1=h -12gt 21=0.55 m第二发子弹弹孔离地的高度h 2=h -12g ⎝⎛⎭⎪⎫L -s v 2=1.0 m 两弹孔之间的距离Δh =h 2-h 1=0.45 m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L 1,L 1=(v 0+v )2hg=492 m第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L 2,L 2=v2hg+s =570 mL 的范围为492 m<L ≤570 m.答案:(1)209 m/s 2 (2)0.55 m ;0.45 m (3)492 m<L ≤570 m高考真题1.(2015·福建理综)如图所示,在竖直平面内,滑道ABC 关于B 点对称,且A 、B 、C 三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A 滑到C ,所用的时间为t 1,第二次由C 滑到A ,所用的时间为t 2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A .t 1<t 2B .t 1=t 2C .t 1>t 2D .无法比较t 1、t 2的大小解析:小滑块运动过程中受滑动摩擦力F f =μF N .经过AB 段和BC 段时受力情况如图所示.根据圆周运动的知识可得mg -F N1=m v 21r ,F N2-mg =m v 22r.在AB 段运动时,速度越大,F N1越小,滑动摩擦力F f =μF N 越小;在BC 段运动时,速度越小,F N2越小,滑动摩擦力也越小.把滑块由A 到C 和由C 到A 的运动相比较,在AB 段运动时前者速度较大,受摩擦力小,在BC 段运动时前者速度较小,受摩擦力小.综上,滑块从A 到C 运动过程中受摩擦力较小,因此平均速度较大,时间较短,A 正确.答案:A2.(2015·天津理综)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示,当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是( )A .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C .宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D .宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析:旋转舱转动过程中侧壁对宇航员的支持力提供宇航员做圆周运动的向心力,由题意F N =mω2R =mg ,从式中可以看出,需保证ω2R =g ,半径越大,转动角速度应越小,A 错误,B 正确.由于m 可以约掉,角速度与宇航员质量无关,C 、D 错误.答案:B3.(2014·安徽理综)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上到转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10 m/s2,则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/sC.1.0 rad/s D.0.5 rad/s解析:小物块恰好滑动时,应在A点,对滑块受力分析.由牛顿第二定律得μmg cos30°-mg sin30°=mω2r,解得ω=1.0 rad/s,C正确.答案:C4.(2014·新课标全国Ⅱ)如图所示,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环 (可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A.Mg-5mg B.Mg+mgC.Mg+5mg D.Mg+10mg解析:设大环的半径为r,小环滑到最低点的速度为v.由机械能守恒得,1 2mv2=mg·2r.在最低点对小球受力分析,得F N-mg=mv2r.联立解得F N=5mg.。
阶段滚动检测(二)考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x 2-x <0,集合B =错误!,则“x ∈A "是“x ∈B ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.已知M ,P 是两个非空集合,定义M 与P 的差集为M -P =错误!,则P -(M -P )等于( )A.P B.M∩PC.M∪P D.M3.已知p:∃x∈R,mx2+2≤0,q:∀x∈R,x2-2mx+1〉0,若p∨q 为假命题,则实数m的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(-∞,-1]C.(-∞,-2]D.[-1,1]4.函数f(x)=错误!的定义域是()A.(-3,0)B.(-3,0]C.(-∞,-3)∪(0,+∞)D.(-∞,-3)∪(-3,0)5.已知f(x)=错误!为偶函数,则y=log a(x2-4x-5)的单调递增区间为( )A.(-∞,-1) B.(-∞,2)C.(2,+∞) D.(5,+∞)6.已知函数f(x)=cos xe x,则函数f(x)的图象在点(0,f(0))处的切线方程为( )A.x-y+1=0 B.x+y-1=0C.x+y+1=0 D.x-y-1=07.已知奇函数y=错误!若f(x)=a x(a>0,a≠1)对应的图象如图所示,则g(x)等于( )A.(错误!)-x B.-(错误!)xC.2-x D.-2x8.设a=log32,b=ln 2,c=5-错误!,则()A.a<b<c B.b<c<aC.c<a<b D.c<b<a9.若函数f(x)=x2+2a|x|+4a2-3的零点有且只有一个,则实数a等于()A.错误!或-错误!B.-错误!C。
第一章 综合过关规范限时检测满分100分,考试时间60分钟。
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
1~4题为单选,5~8题为多选,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.(2018·湖北八校联考)有下列①、②、③、④所述的四种情景,请根据所学知识从A 、B 、C 、D 四个选项中选择对情景分析和判断正确的说法导学号 51342115( B ) ①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③在轨道上高速行驶的磁悬浮列车④绕地球做匀速圆周运动的空间站A .因火箭还没运动,所以加速度一定为零B .轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C .高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D .由于空间站做匀速圆周运动,所以加速度为零[解析] 火箭点火启动时,初速度为零,但是下一时刻速度不为零,因为a =Δv Δt =v 2-v 1Δt,所以加速度不为零,故A 错误;轿车速度变化很快,所以加速度很大,故B 正确;高速行驶的磁悬浮列车,速度很大,但是可能做匀速直线运动,所以加速度也可能为零,故C 错误;空间站匀速转动,需要向心力,加速度为向心加速度,故D 错误。
2.(2018·吉林省吉林大学附中模拟)在街头的理发店门口,常可以看到有这样的标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生了错觉。
如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L =10cm ,圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)以2r/s 的转速匀速转动,我们感觉到的升降方向和速度大小分别为导学号 51342116( D )A .向上 10cm /sB .向上 20cm/sC .向下 10cm /sD .向下 20cm/s[解析] 由于每秒转2圈,则T =0.5s ,而螺距为10cm ,所以每秒沿竖直方向运动的距离为20cm ,即速度大小为20cm/s ;据图知:彩色螺旋斜条纹是从左下到右上,且圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看),据人眼的视觉暂留现象,就会感觉条纹的运动方向向下,故A 、B 、C 均错,D 正确。
阶段综合测评(一)时间:90分钟 满分:110分第Ⅰ卷 (选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,8~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.下列说法正确的是 ( )A .参考系必须是固定不动的物体B .参考系可以是变速运动的物体C .地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D .研究跳水运动员转体动作时,运动员可视为质点答案 B解析 没有绝对静止的物体,根据研究问题的需要,可以将处于任何运动状态的物体视为参考系,选项A 错误,选项B 正确;研究地球公转时,地球大小和形状可以忽略,此时地球可视为质点,选项C 错误;研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点,选项D 错误。
2.[2017·四川模拟]2015年5月11日,第六届全国特殊奥林匹克运动会在四川开幕,此次是首次将残运会和特奥会合并举办,运动会包括田径、体操、柔道等比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )A .在撑杆跳比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B .帆船比赛中确定帆船在大海中的动作时C .柔道比赛中确定运动员的动作时D .铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时答案 D解析 能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计,而不能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响不能忽略,或者说在研究中没有大小或者形状就无法进行研究,故A 、B 、C 错误,D 正确。
3.[2016·石家庄名校联考]甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v 1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v 2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速直线运动,后一半路程以速度v 2做匀速直线运动(v 1≠v 2),则( )A .甲先到达B .乙先到达C .甲、乙同时到达D .不能确定答案 A解析 由于两车位移相同,所以平均速度大的车先到达。
综合测试卷(二)(满分100分 时间75分钟)一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共69分)1.在物理学发展过程中,科学家处理物理问题用了多种思想与方法,根据你对物理的学习,关于科学家的思想和贡献,下列说法中错误的是( )A .牛顿首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法B .在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想C .用质点来代替实际物体是采用了理想模型的方法D .卡文迪许测定引力常量过程中采用了微小量放大法2.古代文人给我们留下了大量优美的诗篇,在这些诗篇中,不乏描述物理现象、揭示物理规律的诗句.下列诗词所描绘的情景中,包含以流水为参考系的是( )A .明月松间照,清泉石上流B .天门中断楚江开,碧水东流至此回C .人在桥上走,桥流水不流D .飞流直下三千尺,疑是银河落九天3.下列说法正确的是( )A .在公路上行驶的汽车,车速越大,刹车后滑行的路程越长,惯性越大B .乒乓球可以抽杀,是因为质量小,惯性小,容易改变运动状态的缘故C .马拉着车加速前进,则车拉马的拉力大于马拉车的力D .拔河比赛中,甲队能赢乙队是甲对乙的力大于乙对甲的力4.如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F 与水平方向成α角,若将该力沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为( )第4题图A .F sin αB .F cos αC .F tan αD .F tan α5.某学生做“探究加速度与力、质量的关系”的实验,在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大.他所得到的a -F 关系可用下列哪个图象表示(图中a 是小车的加速度,F 是细线作用于小车的拉力)( )阅读下列内容,回答6~9题问题.(2017·扬州模拟)电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱.但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多.学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一.按规定电动自行车在城区限速20 km/h.第6~9题图6.下列说法正确的是()A.电动自行车限速20 km/h,指的是平均速度B.电动自行车限速20 km/h,指的是瞬时速度C.交通事故发生时,相互碰撞的速度指的是平均速度D.在某一路段进行区间测速,测量的是瞬时速度7.某同学为了判断自己正常行驶时是否超速,在一次正常行驶途中经过某一位置时立刻切断电源,让电动自行车沿直线自由滑行.测得电动自行车滑行的最大距离为15 m,滑行的时间为5 s,则该同学正常行驶的车速约为()A.3 km/h B.3 m/sC.6 km/h D.6 m/s8.某同学骑电动自行车在水平公路上以v的恒定速率转弯,已知人和车的总质量为m,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径为R,人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为()A.F=12mv2B.F=mv2RC.F=mv2R D.F=2πv2R9.随着我国人民生活水平的不断提高,家庭中使用的电器越来越多.从能的转化角度分析,下列电器中与电动自行车属于同一类的是()A.电炉B.电视机C.电饭煲D.洗衣机10.(2017·南京模拟)2016年10月17日,我国自主研发的神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号运载火箭发射升空.神舟11号发射后首先进入椭圆形轨道绕地球运行,理论上其发射速度为()A.7.9 km/s B.11.2 km/sC.16.7 km/s D.大于7.9 km/s且小于11.2 km/s11.已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则图中可能的是(),A),B),C),D)12.如图所示,质量为m的小木块,从半径为r的竖直圆轨道上的A点滑向B点,由于摩擦力的作用,木块的速率v0保持不变,在此过程中()第12题图 A .木块的重力做正功,机械能守恒B .木块的重力做负功,机械能不守恒C .木块的机械能转化为内能D .木块的重力势能转化为动能13.质量为m 的物体竖直下落,重力加速度为g ,当物体的速度为v 时,重力的瞬时功率为( )A .mvB .mgvC .12mv 2D .12mgv 14.在“探究小车匀变速直线运动速度随时间变化规律”的实验中,得到一根纸带如图所示,A 、B 、C 、D 、E 为连续打出的5个点,相邻两点间的距离分别为s 1、s 2、s 3、s 4,打点周期为T ,则打D 点时,小车的速度大小为( )第14题图A .s 3TB .s 4TC .s 3+s 42TD .s 1+s 2+s 3+s 44T15.(2017·盐城模拟)如图所示,将实心金属球以水平速度v 抛出,在空中的运动轨迹如图中的虚线所示,金属球运动到B 处速度方向与竖直方向成θ,所受的合力为F ,获得的加速度为a ,一切阻力均不计,下列画出的金属球在B 处的合力和加速度方向如图所示,则正确的是( )第15题图 A B C D16.(2017·南京模拟)如图所示,门上有两个点a 和b(可视为质点),若它们与门一起绕轴OO ′转动,a 、b 两个点的角速度分别为ωa 和ωb ,线速度大小分别为v a 和v b ,则( )第16题图A .ωa =ωb ,v a <v bB .ωa =ωb ,v a >v bC.ωa<ωb,v a=v b D.ωa>ωb,v a=v b17.如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有两个带正电的小球,A球的电荷量是B球的两倍,A对B的库仑力大小为F1,B对A的库仑力大小为F2,两小球从图示位置由静止释放后()A.F1、F2保持不变,且F1=F2B.F1、F2保持不变,且F1=2F2C.F1、F2逐渐减小,且F1=F2D.F1、F2逐渐减小,且F2=2F1第17题图第18题图18.如图所示,物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿水平面向右运动一段距离x,在此过程中,恒力F所做的功为()A.Fx sinαB.Fx cosαC.-Fx sinαD.-Fx cosα19.如图所示,在水平匀强磁场中放置一矩形线圈,线圈平面与磁场垂直,线圈由开始位置(实线位置)绕其底边转过90°至水平位置(虚线位置)的过程中,穿过线圈的磁通量的变化情况是()第19题图A.逐渐变大B.逐渐变小C.先变大后变小D.先变小后变大20.下面各图中,电流及其产生的磁场方向均正确的是()A B C D21.如图所示,通电直导线置于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直.若仅将导线中的电流增大为原来的2倍,长度同时增大为原来的2倍,则导线受到安培力的大小将()第21题图A.减小为原来的1/4B.减小为原来的1/2C.增大为原来的2倍D.增大为原来的4倍22.图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间关系正确的是()A B C D23.某极限运动员从距地面高度约3.9万米的高空跳下,并成功着陆,假设他沿竖直方向下落,其v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是()第23题图A.0~t1时间内运动员及其装备机械能守恒B.t1~t2时间内运动员处于失重状态C.t2~t3时间内运动员的平均速度为v2D.t3~t4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功二、填空题:把答案填在相应的横线上(本部分2小题,其中24小题4分,25小题6分,共10分).第24-A题图(1)若已知打点计时器的电源频率为50 Hz,当地的重力加速度g=9.80 m/s2,重物质量为0.2 kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C 为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能减少量ΔE p =________(计算结果保留3位有效数字).第25题图(2)若PB的距离用h表示,打B点时重物的速度为v B,重力加速度为g,当两者间的关系式满足________时(用题中所给的字母表示),说明下落过程中重锤的机械能守恒.(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是________.A.重物的质量过大B.重物的体积过小C.使用的直流电源D.重物及纸带在下落时受到阻力三、计算或论述题:解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位(本部分3小题,其中26小题6分,27小题7分,28小题8分,共21分).26.(6分)(2017·南京模拟)如图所示,用一个大小为10 N的水平恒力作用于一个质量为1 kg的物体,物体与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g=10 m/s2,求:第26题图(1)该物体做匀加速运动的加速度大小;(2)在水平恒力F作用下物体运动1 m时的速度大小;(3)若物体运动1 m后撤去水平恒力F,物体还能向前滑行多长时间停下来?27.(7分)(2017·徐州模拟)如图所示,AB段为粗糙水平面轨道,BC段是固定于竖直平面内的光滑半圆形导轨,半径为R,一质量为m的滑块静止在A点,在水平恒力F作用下从A点向右运动,当运动至B 点时,撤去恒力F ,滑块沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C ,已知滑块与水平轨道间的滑动摩擦力f =14mg ,水平恒力F =错误!mg.求:第27题图(1)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;(2)滑块运动至C 点的速度大小v c ;(3)水平轨道AB 的长度l.28.(8分)2015年12月,国际雪联自由式滑雪空中技巧世界杯赛在我国国家体育场举行.如图所示,比赛场地由出发区AB 、助滑坡BC 、第一过渡区CD 、跳台DE 、第二过渡区EF 、着陆坡FG 和终点区GH 组成,第一过渡区的最低点和终点区在同一水平地面上,出发区距地面的高度h B =8.4 m ,跳台最高点E 和着陆坡最高点F 离地面的高度均为h 0=4.0 m ,着陆坡坡度为θ=37°.运动员从助滑坡顶端B 由静止滑下,离开跳台在空中完成预定动作后到达F 点正上方,此时速度v =4.0 m /s ,方向水平.若第一过渡区是半径R =42 m 的圆弧滑道,运动员连同滑雪板的总质量m =100 kg ,取重力加速度g =10 m /s 2,不计滑道和空气的阻力.求:第28题图(1)运动员到达第一过渡区CD 的最低点时受到的支持力F N ;(2)运动员到达F点正上方时离地面的高度h;(3)运动员落到着陆坡时的速度大小v1.。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国I卷)物理试题注意事项: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.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比15.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A.B .C .D .16.如图,三个固定的带电小球a 、b 和c ,相互间的距离分别为ab =5 cm ,bc =3 cm ,ca =4 cm 。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a 、b 的连线。
设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k,则A .a 、b 的电荷同号,169k =B .a 、b 的电荷异号,169k =C .a 、b 的电荷同号,6427k =D .a 、b 的电荷异号,6427k =17.如图,导体轨道OPQS 固定,其中PQS 是半圆弧,Q 为半圆弧的中心,O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM 是有一定电阻。
可绕O 转动的金属杆。
M 端位于PQS 上,OM 与轨道接触良好。
空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B ,现使OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B'(过程Ⅱ)。
2018高三第一轮复习理科综合物理试题14.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是( )A .卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月–地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来B .奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性,提出分子电流假说,解释了磁现象电本质C .开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动D .伽利略在对自由落体运动研究中,对斜面滚球研究,测出小球滚下的位移正比于时间的平方,并把结论外推到斜面倾角为90°的情况,推翻了亚里士多德的落体观点15.如图所示是某物体做匀变速直线运动的速度-时间图线,某同学根据图线得出以下分析结论: ①物体始终沿正方向运动;②物体先向负方向运动,在t =2 s 后开始向正方向运动;③在t =2 s 前物体位于出发点负方向上,在t =2 s 后位于出发点正方向上; ④前4 s 内,在t =2 s 时,物体距出发点最远.以上分析结论正确的是( )A .只有②④B .只有②③C .只有①③D .只有①16.假设某颗圆周运动卫星A 轨道在赤道平面内,距离地面的高度为地球半径的2.5倍,取同步卫星B 离地面高度为地球半径的6倍,则( )A .卫星A 的线速度大于第一宇宙速度B .卫星A 的向心加速度是地球表面重力加速度的449倍 C .同步卫星B 的向心加速度为地球表面赤道上物体随地球自转向心加速度的149倍 D .卫星B 的周期小于卫星A 的周期17.如图,由均匀的电阻丝组成的等边三角形导体框,垂直磁场放置,将AB 两点接入电压恒定的电路两端,通电时,线框受到的安培力为F ,若将ACB 边移走,则余下线框受到的安培力大小为( )A .14F B .13F C .12F D .23F18.如图所示,边长为a 正方形ABCD 处在匀强电场中,其中0==B A ϕϕ,ϕϕ=D ,F 点为CD 的中点。
2018年全国高考理综合(Ⅱ卷)(物理部分)选择题:本题共8小题,每小题6分,共48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题有多项符合题求。
全部对的得6分,选对但不全的得3 分有选错的得0分。
14.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。
木箱获得的动能一定A .小于拉力所做的功B .等于拉力所做的功C .等于克服摩擦力所做的功D .大于克服摩擦力所做的功15.高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A.10N B.102N C.103N D.104N16.2018年2月,我国500m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”其自转周期T=5.19ms ,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11N .m 2/kg 2,以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为 A.5×109kg/m 3 B.5×1012kg/m 3 C.5×1015kg/m 3 D.5×1018kg/m 317.用波长为300nm 的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-18J,己知普朗克常量为6.63×10-34J·s ,真空中的光速为3.00×108m·s -1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为 A.1×1014 H Z B.8×1014 H Z C.2×1015 H Z D.8×1015 H Z18如图,在同一水平面内两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为L ,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为L 23的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。
山东省泰安市2018届高三第一轮复习质量检测理科综合试题二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48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。
1. 下列说法正确的是A. 在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子最大初动能反越大,则这种金属的逸出功W0越小B. 由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大C. 氡原子核的半衰期为3.8天,4个氡原子核经过7.6天一定只剩下1个未发生衰变D. 是聚变反应【答案】A【解析】试题分析:由光电效应方程可知,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,则这种金属的逸出功越小,A正确.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,轨道半径减小,该过程中电场力做正功,所以电势能减小,同时辐射一定频率的光子,电子的动能增大,B错误;半衰期具有统计规律对大量的原子核适用,对少量的原子核不适用,C错误.该反应是裂变反应.D错误.选A.【点睛】用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子最大初动能越大,则这种金属的逸出功越小;根据玻尔理论分析;半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用;重核在吸收一个慢中子后分裂成两个中等质量的原子核的反应为裂变反应.2. 如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是A. 篮球两次撞墙的速度可能相等B. 从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D. 抛出时的动能,第一次一定比第二次大【答案】B【解析】将篮球的运动反向处理,即为平抛运动,第二次下落的高度较小,所以运动时间较短.故B正确.水平射程相等,由x=v0t得知第二次水平分速度较大,即篮球第二次撞墙的速度较大,故A错误.由v y=gt,可知,第二次抛出时速度的竖直分量较小,故C错误.根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,动能大小不能确定,故D错误.故选B.点睛:本题采用逆向思维,将斜抛运动变为平抛运动处理,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律3. 如图所示,质量为m的小球被非弹性绳A和B系住,其中B绳水平,下列说法正确的是A. 平衡时水平绳的拉力为B. 剪断水平绳,斜绳的拉力不变C. 剪断水平绳,小球的加速度为D. 剪断斜绳,小球的加速度为【答案】C【解析】由受力图可知,平衡时水平绳的拉力为mgtanα,选项A错误;剪断水平绳,斜绳的拉力在瞬间可以突变,选项B错误;剪断水平绳,将小球的重力沿绳的方向和垂直于绳的方向分解,沿垂直绳的方向产生加速度,大小为,选项C正确;剪断斜绳,水平绳的拉力瞬间变为零,则小球的加速度为g,选项D错误;故选C.4. 由中国科学家设计的空间引力波探测工程“天琴计划”,采用三颗全同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形,阵列如图所示。
2018年高中毕业生(第一次)复习统一检测理科综合试题卷——物理二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14、15、16、17题只有一个选项符合题目要求,第18、19、20、21题有多个选项符合理目要求。
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. 下列说法正确的是()A. 伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”B. 历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是牛顿C. 牛顿发现万有引力定律的同时测出了引力常量D. 伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度以及能量的概念15. 如图所示,A、B两物体之间用轻质弹簧连接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面向右做匀加速运动,这时弹簧长度为L1;若将A、B置于粗糙水平面上,且A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做匀加速运动,此时弹簧的长度为L2,则()A. L2=L1B. L2>L1C. L2<L1D. 由于A、B的质量关系未知,故无法确定L1、L2的大小关系16. 如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是()A. 在下滑过程中,物块的机械能守恒B. 在下滑过程中,物块和槽的动量守恒C. 物块被弹簧反弹后,做匀速直线运动D. 物块被弹簧反弹后,能回到槽高h处17. 如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带电的质点在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。
下列说法中正确的是()A. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小B. 带电质点一定是从P点向Q点运动C. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D. 三个等势面中,等势面a的电势最高18. 假设某“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。
阶段综合测评(六)时间:90分钟满分:110分第Ⅰ卷 (选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,8~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1.[2016·广州二模]气体温度升高,则该气体( )A.每个分子的体积都增大B.每个分子的动能都增大C.速率大的分子数量增多D.分子间引力和斥力都增大答案 C解析温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大;速率大的分子数量增多;温度升高,气体的体积不一定大,分子间的作用力大小不能判断,更不会影响单个分子的体积。
故选C。
2.[2016·南京一模]如图所示,把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔,它的尖端就变钝了。
产生这一现象的原因是( )A.玻璃是非晶体,熔化再凝固后变成晶体B.玻璃是晶体,熔化再凝固后变成非晶体C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张答案 C解析玻璃是非晶体,熔化再凝固后仍然是非晶体,故A、B错误;细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形,是表面张力的作用,因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用,而体积相同情况下球的表面积最小,故呈球形,故C正确,D错误。
3.[2017·汕头模拟]以下哪个现象不违背热力学第二定律( )A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变得更热B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离D.热量自发地从低温物体传到高温物体答案 C解析茶不会自发地变得更热,选项A错误;无论什么样的热机,效率永远不会达到100%,选项B 错误;热量不会自发地从低温物体传到高温物体,选项D 错误。
4.[2017·黄冈调考]钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A 。
第二章 综合过关规范限时检测满分100分,考试时间60分钟。
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
1~4题为单选,5~8题为多选,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.(2018·云南质量检测)如图所示,质量均为m 的A 、B 两球,由一根劲度系数为k 的轻弹簧连接,静止于半径为R 的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R ,且球的半径远小于碗的半径。
则弹簧的原长为导学号 51342238( D )A .mg k+R B .mg 2k +R C .23mg 3k +R D .3mg 3k+R [解析] 以A 球为研究对象,小球受三个力,重力、弹力和碗的支持力,如图所示。
由平衡条件得tan θ=mg kx, 解得x =mg k tan θ。
根据几何关系得cos θ=12R R =12,则tan θ= 3 ,所以x =3mg 3k ,故弹簧原长x 0=3mg 3k+R ,故D 正确。
2.(2018·东北三省五校调研)如图所示,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 、B 恰好都不滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知滑块A 、B 质量相等,设滑块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,则导学号 51342239( B )A .μ1μ2=23B .μ1μ2=12C .μ1μ2=13D .μ1μ2=12[解析] 对A 、B 整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件有F =μ2(2m )g ,再对滑块B 分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,水平方向F =N ,竖直方向mg =f ,其中f =μ1N ,联立有mg =μ1F ,解得μ1μ2=12,故选B 。
3.(2018·江西吉安期末)如图所示,质量为m 的物体A 静止在倾角为θ=30°、质量为M 的斜面体B 上。
2018高考物理一轮基础选练题(含答案)物 理 试 题第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(1-11为单项选择,12-16多项选择;每题3分,共48分)1.以下说法中正确的选项是( )A .惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B .物体的惯性指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质C .物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;碰到外力作用时,不能够保持匀速直线运动状态或静止状态,因此无惯性D .惯性是物体的属性,与物体的运动状态和可否受力均没关2. 为了测量运动员跃起的高度,可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力-时间图象,以下列图。
运动员在空中运动时可视为质点,则可求运动员跃起的最大高度为(g 取10m/s 2)( )A .7.2mB .5.0mC .1.8mD .1.5m 3.以下列图,两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A 连接,轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧,围成边长为L 的等边三角形ABC ,将此装置竖直放在圆滑水平面上,在轴A 处施加竖直向下的大小为F 的作用力,弹簧被拉伸必然长度,若此时弹簧弹力大小恰为F 2,则弹簧的劲度系数为( ) A.F (2-1)L B.F 2(2-1)L C.F (5-1)L D.F 2(5-1)L4.甲、乙两物体沿同素来线同向做匀变速直线运动,它们的速度图线以下列图,在第 3 s末它们在途中相遇,则它们的出发点之间的关系是( )A .乙在甲前 4 mB .乙在甲前 2 mC .乙在甲后 2 m O F /N t /s 1.1 2.3 4. 3 5.4 6.9D .乙在甲后 4 m5.甲、乙两人用aO 和bO 经过装在P 楼和Q 楼楼顶的定滑轮,将质量为m的物块由O 点沿Oa 直线缓慢向上提升,以下列图。
则在物块由O 点沿直线Oa 缓慢上升过程中,以下判断正确的选项是( )A .aO 绳和bO 绳中的弹力都逐渐减小B .aO 绳和bO 绳中的弹力都逐渐增大C .aO 绳中的弹力素来在增大,bO 绳中的弹力先减小后增大D .aO 绳中的弹力先减小后增大,bO 绳中的弹力素来在增大6.以下列图,A 、B 两个物体叠放在一起,静止在粗糙水平川面上,物体B 与水平川面间的动摩擦因数μ1=0.1,物体A 与B 之间的动摩擦因数μ2=0.2。
第八章 综合过关规范限时检测满分100分,考试时间60分钟。
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
1~4题为单选,5~8题为多选,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.(2016·江西南昌一模)奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N 极指向北方,如图所示。
现在导线中通有由南向北的恒定电流I ,小磁针转动后再次静止时N 极指向导学号 51342967( C )A .北方B .西方C .西偏北方向D .北偏东方向[解析] 由安培定则可知,在小磁针位置通电导线产生的磁场方向由东向西,合磁场的方向指向西偏北的方向,小磁针静止时,N 极所指的方向是该处合磁场的方向,C 正确。
2.(2017·陕西省西安地区八校高三年级联考)如图所示,在x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,在xOy 平面内,从原点O 处沿与x 轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v 发射一个带正电的粒子(重力不计)。
则下列说法正确的是导学号 51342968( A )A .若v 一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短B .若v 一定,θ越大,则粒子离开磁场的位置距O 点越远C .若θ一定,v 越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大D .若θ一定,v 越大,则粒子在磁场中运动的时间越短[解析]如图所示,画出粒子在磁场中运动的轨迹,由几何关系得轨迹对应的圆心角α=2π-2θ,粒子在磁场中运动的时间t =α2πT =2π-2θ·2πm qB =(2π-2θ)m qB,可知若v 一定,θ越大,运动时间t 越短;若θ一定,则运动时间一定,A 正确,D 错误;设粒子的轨迹运动半径为r ,则r =m v qB ,AO =2r sin θ=2m v sin θqB,则若v 一定,θ是锐角,θ越大,AO 越大,若v 一定,θ是钝角,θ越大,AO 越小,B 错误;粒子在磁场中运动的角速度ω=2πT ,又T =2πm qB ,则得ω=qB m,与速度v 无关,C 错误。
必修二 第五章 实验六1.(2016·全国卷Ⅰ)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz 、30Hz 和40Hz ,打出纸带的一部分如图(b)所示。
导学号 51342623该同学在实验中没有记录交流电的频率f ,需要用实验数据和其他题给条件进行推算。
(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用f 和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B 点时,重物下落的速度大小为 (s 1+s 2)f 2 ,打出C 点时重物下落的速度大小为 (s 2+s 3)f 2 ,重物下落的加速度的大小为 (s 3-s 1)f 22。
(2)已测得s 1=8.89cm ,s 2=9.50cm ,s 3=10.10cm ;当重力加速度大小为9.80m/s 2,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。
由此推算出f 为__40__Hz 。
[解析] (1)利用做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得打点计时器打出B 点时重物下落的速度v B =s 1+s 22T =(s 1+s 2)f 2;打出C 点时重物下落的速度v C =s 2+s 32T=(s 2+s 3)f 2。
根据加速度的定义,重物下落的加速度大小为a =v C -v B T=(v C -v B )f =(s 3-s 1)f 22。
(2)根据题述,重物下落受到的阻力为0.01mg ,由牛顿第二定律得,mg -0.01mg =ma ,解得a =0.99g 。
由(s 3-s 1)f 22=0.99g ,解得f =40Hz 。
2.(2016·全国卷Ⅱ)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接,向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
导学号 51342624(1)试验中涉及到下列操作步骤:①把纸带向左拉直②松手释放物块 ③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__④①③②__(填入代表步骤的序号)。
(2)图(b)中M 和L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。
打点计时器所用交流电的频率为50Hz 。
由M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__1.29__m/s 。
比较两纸带可知,__M __(填“M ”或“L ”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
[解析] (1)实验中应先向左推物块使弹簧压缩,测量弹簧的压缩量,然后把纸带向左拉直,再接通打点计时器电源,等打点稳定后,再松手释放物块,使其向右滑动,因此步骤为④①③②。
(2)由于物块离开弹簧时的速度最大,因此M 纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为v =2.58×10-2m 0.02s=1.29m/s 。
由于弹簧压缩量越大,弹性势能越大,因此推开物块后,弹簧弹性势能转化为物块的动能越多,物块离开弹簧后获得的速度越大,打的点间距越大,因此M 纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大。
3.(2016·北京卷)利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。
导学号 51342625(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的__A__。
A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是__AB__。
A.交流电源B.刻度尺C.天平(含砝码)(3)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带。
在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O 的距离分别为h A、h B、h C。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。
设重物的质量为m。
从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量ΔE p=__-mgh B__,动能变化量ΔE k=12m(h C-h A2T)2。
(4)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是__C__。
A.利用公式v=gt计算重物速度B.利用公式v=2gh计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响D.没有采用多次试验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。
请你分析论证该同学的判断依据是否正确。
[答案] 该同学的判断依据不正确。
在重物下落h 的过程中,若阻力f 恒定,根据动能定理得,mgh -fh =12m v 2-0得,v 2=2(g -f m )h可知,v 2-h 图象就是过原点的一条直线。
要想通过v 2—h 图象的方法验证机械能是否守恒,还必须看图象的斜率是否接近2g 。
[解析] (1)只需要比较重物下落过程中,任意两点间的动能变化量与重力势能变化量是否相等,即可验证机械能是否守恒,故选A 。
(2)打点计时器需要接交流电源,故选A ;还需要用刻度尺测量重物下落的高度,故还要选B 。
(3)从打O 点到打B 点的过程中,重物的重力势能减少mgh B ,变化量为-mgh B ;打B 点的速度v B =h C -h A 2T ,动能E k =m v 2B 2,联立解得E k =12m (h C -h A 2T )2,故动能变化量ΔE k =E k -0=12m (h C -h A 2T )2。
(4)由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响,导致重力势能的减少量大于动能的增加量,产生系统误差,多次实验取平均值无法消除系统误差,故选项C 对。
(5)在重物下落h 的过程中,若阻力f 恒定,由动能定理得,mgh -fh =m v 22,解得v 2=2(g -f m )h ,故v 2-h 图象是一条过原点的直线,但还要看图线的斜率是否在误差允许的范围内接近2g ,才能用该法验证机械能守恒定律。
4.(2016·四川卷)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。
将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。
先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。
导学号51342626(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是st。
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量__C__。
A.弹簧原长B.当地重力加速度C.滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将__B__。
A.增大B.减小C.不变[解析](1)滑块离开弹簧后做匀速直线运动,故速度大小表达式为st。
(2)根据机械能守恒,滑块获得的动能等于弹簧的弹性势能,即E p=12m(st)2,从表达式中可以看出,为了求出弹簧的弹性势能,还需要测量滑块(含遮光片)的质量,因此C项正确。
(3)增大A、O之间的距离x,弹簧压缩量增大,弹簧具有的弹性势能增加,释放滑块后,滑块离开弹簧时获得的动能增加,速度增大,从B 到C 所用的时间t 将减小,B 项正确。
5.(2016·江苏卷)某同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。
一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A 点,光电门固定在A 的正下方。
在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d 的遮光条。
将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t 可由计时器测出,取v =d t 作为钢球经过A 点时的速度。
记录钢球每次下落的高度h 和计时器示数t ,计算并比较钢球在释放点和A 点之间的势能变化大小ΔE p 与动能变化大小ΔE k ,就能验证机械能是否守恒。
导学号 51342627(1)用ΔE p =mgh 计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h 应测量释放时的钢球球心到__B__之间的竖直距离。
A .钢球在A 点时的顶端B .钢球在A 点时的球心C .钢球在A 点时的底端(2)用ΔE k =12m v 2计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如图2所示,其读数为__1.50(1.49~1.51都算对)__cm 。
某次测量中,计时器的示数为0.0100 s ,则钢球的速度为v =__1.50(1.49~1.51都算对)__m/s 。
(3)下表为该同学的实验结果:p k 造成的。
你是否同意他的观点?请说明理由。
(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议。
[答案] (3)不同意,因为空气阻力会造成ΔE k 小于ΔE p ,但表中ΔE k 大于ΔE p 。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L 和l ,计算ΔE k 时,将v 折算成钢球的速度v ′=l L v 。
[解析] (1)要测量钢球下落的高度,应测量开始释放时钢球的球心到钢球在A 点时球心的竖直距离,选B 。
(2)根据题图可知,遮光条的宽度为d =1.50cm ,若计时器的示数为0.0100s ,则钢球的速度v =d t =1.50×10-20.0100m /s =1.50m/s 。
(3)由于空气阻力的存在,钢球下落过程中克服空气阻力做功,因此动能的增加量会小于重力势能的减少量,而题中表格数值表明动能的增加量大于重力势能的减少量,显然误差不是由于空气阻力造成的,而是由遮光条在钢球的下面,测得的速度比钢球的实际速度大造成的。
(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l,计算ΔE k时,将v折算成钢球的速度v′=lLv。
6.(2015·浙江理综)甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
导学号51342628(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材__AB__;乙同学需在图中选用的器材__BDE__。
(用字母表示)(2)乙同学在实验室选齐所需器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。
纸带__①__的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小为__(2.5±0.2)m/s2__。
[解析](1)“验证机械能守恒定律”实验,需要在竖直面上打出一条重锤下落的纸带,即可验证,故选仪器A、B,“探究加速度与力、质量的关系”实验需要钩码拉动小车打出一条纸带,故选B、D、E。
(2)纸带①中前第1、2点与第2、3点的位移差为Δx1=(32.40-30.70)-(30.70-29.10)=0.1 cm。