2015年小高考物理模拟试卷2
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2015年山东省济宁市高考物理二模试卷一、选择题(本题包括7小题.每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确.有的有多个选项正确.全部选对的得6分.选对但不全的得3分.有选错的得0分)1.(6分)在湖面上空某处竖直上抛一小铁球,小铁球在空中运动后穿过湖水,并陷入湖底淤泥中某一深度处(不计空气阻力,设铁球在淤泥中所受阻力大小恒定,取竖直向上为正方向).则最能近似反映小铁球运动过程中的速度﹣时间图象是()A.B.C.D.2.(6分)如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则()A.两圆环受到竖直杆的弹力均不变B.轻绳张力变小C.两圆环所受摩擦力均变大D.两圆环所受摩擦力均不变3.(6分)如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为E a,方向与连线ab的夹角为60°.b点的电势为φb,场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的电势高低及场强大小的关系是()A.φa<φb,E a=3E b B.φa>φb,E a=3E bC.φa<φb,E a=4 E b D.φa>φb,E a=4 E b4.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空.31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道(如图所示,倾斜同步轨道平面与赤道平面有一定夹角),卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.此次发射的亮点在于首次在运载火箭上增加了一级独立飞行器为卫星提供动力,可使卫星直接进入轨道,在此之前则是通过圆﹣椭圆﹣圆的变轨过程实现.以下说法正确的是()A.倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径B.一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间C.倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小D.一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能守恒5.(6分)如图甲,匝数n=2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为10cm2,线圈与R=2Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中.磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B.B﹣t关系如图乙,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向.忽略线圈的自感影响.则下列i﹣t关系图正确的是()A.B.C.D.6.(6分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度T.单匝矩形线圈面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接,为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈匝数比为1:2时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A.电流表的示数为lAB.矩形线圈产生电动势的有效值为18VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律VD.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当下移7.(6分)如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放.小球沿杆下滑至O点正下方时,速度恰好为零.若弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是()A.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大B.小球的机械能一直增加C.弹簧的弹性势能先减小后增加D.重力做功的功率先增加后减小二、非选择题8.(8分)验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,小球由一根不可伸长的细线拴住.细线另一端固定在O点,在O点正下方放置一组光电门,可测出小球通过时的挡光时间.将细线拉直至水平后,小球由静止释放,光电门测出的挡光时间为△t,再用10分度游标卡尺测出小球的直径d,如图乙所示,重力加速度为g:则(1)小球的直径d=cm;(2)测得绳长为l,若等式(用题目中所给字母表示)成立,说明小球下摆过程机械能守恒;(3)此实验的系统误差主要来源于.9.(10分)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干.(1)通过实验、作图得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图甲中的图线I,则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)为了得到图甲中的图线Ⅰ,请将图乙中缺少的两根导线补全,连接成合理的实验电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).(3)换小灯泡L2重做实验,作图,得到其U﹣I图象如图甲中的图线Ⅱ,若将小灯泡L1、L2并联使用,请根据Ⅰ、Ⅱ两条图线,在图甲中做出两小灯泡并联的U ﹣I图象.(4)现将两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端,则此时电源两端的电压为V;两小灯泡消耗的总功率为W.10.(18分)如图所示,上表面光滑的水平台高h=4m,平台上放置一薄木板(厚度可不计),木板长L=5m,质量m=lkg的物体A(可视为质点)置于木板的中点处,物体与木板间动摩擦因数μ=0.9,一半径R=2m的光滑圆弧轨道竖直放置,直径CD处于竖直方向,半径OB与竖直方向的夹角θ=53°,以某一恒定速度水平向右抽出木板,物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道.求:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为多大?(2)应以多大的速度抽出木板?11.(20分)在光滑绝缘的水平面上,左侧平行极板间有水平方向的匀强电场,右侧圆筒内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,俯视图如图所示,圆心为O,半径为R.一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点),初始位置在A点,现由静止经电场加速后从C孔沿直径射入磁场区域,小球和圆筒壁的碰撞没有动能和电荷量损失.B、R、m、q均为已知量,圆筒仅有一个出入口C.(1)求平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,求它在磁场中运动的时间;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足什么条件?物理3—312.(4分)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动B.给自行车轮胎打气,越来越费力,说明气体分子间斥力在增大C.放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为硬币所受浮力等于重力D.利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律13.(8分)如图所示,质量为m、面积为S的活塞在向下开口的气缸内封闭着一定质量的理想气体.现对气缸缓慢加热,使气缸内气体温度从T1升高到T2,空气柱的高度增加了△L,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为P0求(1)此过程中封闭气体的内能变化了多少?(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为多少?物理3—414.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从波传到x=1m的P点时开始计时.已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷.下列说法中正确的是()A.P点的振动周期为0.3sB.P点开始振动的方向沿y轴正方向C.当M点开始振动时,P点正好在波峰D.这列波的传播速度是10m/s15.如图所示为一上表面水平的透明玻璃半球,在其下面有一水平放置的光屏.两束关于中心轴OO′对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出.当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO′轴的交点,当光屏距上表面h2=80cm时,在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑.求该半球形玻璃的折射率.物理3—516.下列说法中正确的是()A.某放射性原子核经2次α衰变和一次β变,核内质子数减少3个B.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象C.氢原子的核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时,原子的能量增大D.放射性元素发生β衰变,新核的化学性质不变17.如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为m A=m,m B=m C=2m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与滑块不栓接).开始时A、B以共同速度v0运动,C静止.某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同.求:(1)B与C碰撞前B的速度(2)B与C碰撞前后,机械能的损失为多少?2015年山东省济宁市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题包括7小题.每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确.有的有多个选项正确.全部选对的得6分.选对但不全的得3分.有选错的得0分)1.(6分)在湖面上空某处竖直上抛一小铁球,小铁球在空中运动后穿过湖水,并陷入湖底淤泥中某一深度处(不计空气阻力,设铁球在淤泥中所受阻力大小恒定,取竖直向上为正方向).则最能近似反映小铁球运动过程中的速度﹣时间图象是()A.B.C.D.【解答】解:取竖直向上为正方向,小铁球先向上做匀减速直线运动速度减为零后,做自由落体运动,该段图线与倾斜的直线,斜率相同.进入水中后,由于重力大于浮力和阻力,小球向下做匀加速运动,加速度小于g,进入淤泥后,阻力大于重力,小球做匀减速运动到零,故B正确,A、C、D错误.故选:B.2.(6分)如图所示,物体用光滑钩子悬挂在轻绳上,轻绳两端由轻质圆环套在粗糙竖直杆上的E、F两点.E点高于F点.系统处于静止状态.若移动两竖直杆,使两杆之间距离变大,E、F相对于竖直杆的位置不变,系统仍处于平衡状态.则()A.两圆环受到竖直杆的弹力均不变B.轻绳张力变小C.两圆环所受摩擦力均变大D.两圆环所受摩擦力均不变【解答】解:AB、对挂钩受力分析,设物体的质量为m,如图所示,根据平衡条件,又有2Tcosθ=mg绳子右端的B点在杆上位置不动,将右杆向右移动到虚线位置时,角度θ变大,故绳子拉力T变大,故A错误、B错误.CD、绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为θ,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T的合力F始终与G等值反向,保持不变,所以每一根绳子沿竖直方向的分力大小始终都是0.5mg.两个圆环E和F在竖直方向上受到向上的摩擦力和绳子向下的分力的作用,处于平衡状态,所以摩擦力的大小始终与绳子向下的分力大小相等方向相反,所以环受到的摩擦力的大小始终等于0.5mg故C错误,D正确.故选:D.3.(6分)如图所示,在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点,a点的电势为φa,场强大小为E a,方向与连线ab的夹角为60°.b点的电势为φb,场强大小为E b,方向与连线ab的夹角为30°.则a、b两点的电势高低及场强大小的关系是()A.φa<φb,E a=3E b B.φa>φb,E a=3E bC.φa<φb,E a=4 E b D.φa>φb,E a=4 E b【解答】解:设孤立的点电荷为Q,将E a、E b延长相交,交点即为孤立的点电荷的位置,如图所示.设ab两点到Q的距离分别为r a和r b,由几何知识得到:r a:r b=1:根据电场强度的方向可知Q带负电,因顺着电场线的方向电势降低,所以有φa<φb.由公式E=k求得到场强关系为:E a=3E b.故A正确;B错误;C错误;D错误.故选:A4.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空.31日凌晨3时34分顺利进入倾斜同步轨道(如图所示,倾斜同步轨道平面与赤道平面有一定夹角),卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.此次发射的亮点在于首次在运载火箭上增加了一级独立飞行器为卫星提供动力,可使卫星直接进入轨道,在此之前则是通过圆﹣椭圆﹣圆的变轨过程实现.以下说法正确的是()A.倾斜同步轨道半径应小于赤道同步轨道半径B.一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间C.倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小D.一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能守恒【解答】解:A、根据万有引力等于圆周运动向心力,=m rr=,卫星在该轨道的运行周期与地球自转周期相等.所以倾斜同步轨道半径应等于赤道同步轨道半径,故A错误;B、一级独立飞行器能大大缩短卫星入轨时间,故B正确;C、根据圆周运动的公式得a=,所以倾斜同步卫星加速度的大小等于赤道同步卫星加速度的大小,故C正确;D、一级独立飞行器携带卫星入轨的过程中,卫星的机械能增大,故D错误;故选:BC.5.(6分)如图甲,匝数n=2的金属线圈(电阻不计)围成的面积为10cm2,线圈与R=2Ω的电阻连接,置于竖直向上、均匀分布的磁场中.磁场与线圈平面垂直,磁感应强度为B.B﹣t关系如图乙,规定感应电流i从a经过R到b的方向为正方向.忽略线圈的自感影响.则下列i﹣t关系图正确的是()A.B.C.D.【解答】解:由图可知,0﹣2s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0﹣2s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电流方向为顺时针,即电流为正方向;同理可知,2﹣5s内电路中的电流为逆时针,为负方向,由E=可得E=S,则知0﹣2s内电路中产生的感应电动势大小为:E1=2×=3×10﹣6V,则电流大小为:I1==A=1.5×10﹣6A;同理2s﹣5s内,I2=1.5×10﹣6A.故B正确,ACD错误.故选:B.6.(6分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度T.单匝矩形线圈面积S=1m2,电阻不计,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接,为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P,当变压器原、副线圈匝数比为1:2时,副线圈电路中标有“36V,36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A.电流表的示数为lAB.矩形线圈产生电动势的有效值为18VC.从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律VD.若矩形线圈转速增大,为使灯泡仍能正常发光,应将P适当下移【解答】解:A、小灯泡正常发光,故变压器的输出电流为:I2=;根据变流比公式:,解得:I1=2A;故A错误;B、小灯泡正常发光,故变压器的输出电压为36V,根据变压比公式,解得:U1=18V;故矩形线圈产生电动势的有效值为18V;故B正确;C、矩形线圈产生电动势的最大值为18V,根据公式E m=NBSω,解得:ω=;故从矩形线圈转到中性面开始计时,矩形线圈电动势随时间的变化规律e=E m sinωt=V;故C正确;D、若矩形线圈转速增大,根据公式E m=NBSω,感应电动势的最大值增加,故有效值也增加;为使灯泡仍能正常发光,应该减小变压比,故应将P适当上移;故D错误;故选:BC.7.(6分)如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放.小球沿杆下滑至O点正下方时,速度恰好为零.若弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是()A.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大B.小球的机械能一直增加C.弹簧的弹性势能先减小后增加D.重力做功的功率先增加后减小【解答】解:A、弹簧与杆垂直时,弹力方向与杆垂直时,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,速度没有达到最大值,故A错误;B、重力功率P=mgv y=mgvcosθ,θ不变,v先增大后减小,故重力的功率先增大后减小,故B错误;CD、小球运动过程中,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,弹簧与杆垂直时,弹簧伸长量最短,弹性势能最小,故动能与重力势能之和最大,小球下滑至最低点,动能为零重力势能最小,故此时弹簧的弹性势能最大,故小球的机械能先增大后减小,弹簧的弹性势能先减小后增大,故CD正确;故选:CD.二、非选择题8.(8分)验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,小球由一根不可伸长的细线拴住.细线另一端固定在O点,在O点正下方放置一组光电门,可测出小球通过时的挡光时间.将细线拉直至水平后,小球由静止释放,光电门测出的挡光时间为△t,再用10分度游标卡尺测出小球的直径d,如图乙所示,重力加速度为g:则(1)小球的直径d= 1.14cm;(2)测得绳长为l,若等式g(l+)=(用题目中所给字母表示)成立,说明小球下摆过程机械能守恒;(3)此实验的系统误差主要来源于空气阻力.【解答】解:(1)游标卡尺读数为d=11mm+4×0.1mm=11.4mm=1.14cm;(2)小圆柱运动到最低点时,v=根据机械能守恒定律应有mg(l+)=,解得:g(l+)=(3)根据实验原理,及实验操作可知,产生系统误差的根源是空气阻力.故答案为:(1)1.14;(2)g(l+)=;(3)空气阻力.9.(10分)某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系,可用的器材如下:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的小灯泡两个、电键、导线若干.(1)通过实验、作图得到了小灯泡L1的U﹣I图象如图甲中的图线I,则可知小灯泡L1的电阻随电压增大而增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)为了得到图甲中的图线Ⅰ,请将图乙中缺少的两根导线补全,连接成合理的实验电路(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).(3)换小灯泡L2重做实验,作图,得到其U﹣I图象如图甲中的图线Ⅱ,若将小灯泡L1、L2并联使用,请根据Ⅰ、Ⅱ两条图线,在图甲中做出两小灯泡并联的U ﹣I图象.(4)现将两个小灯泡并联接在电动势3V、内阻6Ω的电源两端,则此时电源两端的电压为0.6V;两小灯泡消耗的总功率为0.24W.【解答】解:(1)由R=可知,U﹣I图象上的点与原点连线的斜率等于导体的电阻,所以小灯泡的电阻随电压增大而增大;(2)由U﹣I图象可知变阻器应采用分压式接法,实物连线图如图所示:(3)根据并联电阻电流与电压关系可知,在U﹣I图象中,应满足每一个电压U 对应的电流为两灯泡的电流之和,然后再用平滑的曲线连线即可,如图Ⅲ所示:(4)在U﹣I图象中同时作出表示电源的U﹣I图象,如图所示,读出与图线Ⅲ的交点坐标为U=0.6V,I=0.4A,两小灯泡消耗的功率为P=UI=0.24W;故答案为:(1)增大;(2)如图;(3)如图;(4)0.6,0.2410.(18分)如图所示,上表面光滑的水平台高h=4m,平台上放置一薄木板(厚度可不计),木板长L=5m,质量m=lkg的物体A(可视为质点)置于木板的中点处,物体与木板间动摩擦因数μ=0.9,一半径R=2m的光滑圆弧轨道竖直放置,直径CD处于竖直方向,半径OB与竖直方向的夹角θ=53°,以某一恒定速度水平向右抽出木板,物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道.求:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为多大?(2)应以多大的速度抽出木板?【解答】解:(1)物体离开平台下落到B点的高度h=R+Rcosθ=2(1+0.6)=3.2m;由v y2=2gh解得:v y=8m/s;在B点由矢量三角形如图所示;可解得:v x=6m/s;平台与D点等高,由机械能守恒定律可得:v D=v x=6m/s;由牛顿第二定律得:mg+F N=m解得:F N=8N;由牛顿第三定律可得:轨道受到的压力为8N;(2)物体在摩擦力作用下向右做匀加速运动,由牛顿第二定律得:μmg=ma;解得:a=9m/s2;v x=at解得:t=s;由v x2=2ax物解得:x=2m;物由物体、木板间的位移关系得:x板=x物+=2+2.5=4.5m;由题意可得:v板===6.75m/s;答:(1)物体在圆弧轨道最高点D时,轨道受到的压力为8N;(2)应以6.75m/s的速度抽出木板11.(20分)在光滑绝缘的水平面上,左侧平行极板间有水平方向的匀强电场,右侧圆筒内有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,俯视图如图所示,圆心为O,半径为R.一质量为m、电荷量为q的带电小球(可视为质点),初始位置在A点,现由静止经电场加速后从C孔沿直径射入磁场区域,小球和圆筒壁的碰撞没有动能和电荷量损失.B、R、m、q均为已知量,圆筒仅有一个出入口C.(1)求平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,求它在磁场中运动的时间;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足什么条件?【解答】解:(1)设粒子在磁场中圆周运动的线速度大小为v,轨迹半径为r.小球在电场中加速过程,根据动能定理,有:qU=;小球在磁场中运动的过程,根据牛顿第二定律,有:qvB=m;联立解得:U=;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,轨迹如图所示:由几何知识得:θ=则轨迹圆弧对应的圆心角为小球做圆周运动的周期为T=则小球在磁场中运动的时间t==(2)据题意可知,设小球经过n个相同圆弧顺次排列后刚好经过C点离开入口.则每段圆弧对应磁场区域圆的圆心角为θ=,(n=3,4,5,6…)小球的轨迹半径:r=Rtan;由U=得U=,(n=3,4,5,6…).答:(1)平行板间电压U和小球在磁场中运动半径r的函数关系式为U=;(2)小球与圆筒壁碰撞两次后恰好从出入口C返回,它在磁场中运动的时间为;(3)小球能从出入口C返回且不会跨越C点,平行板间所加电压U应满足的条件为:U=,(n=3,4,5,6…).物理3—312.(4分)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动B.给自行车轮胎打气,越来越费力,说明气体分子间斥力在增大C.放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为硬币所受浮力等于重力D.利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律【解答】解:A、布朗运动是固体颗粒的无规则运动,是由液体分子的不平衡撞击引起的,布朗运动反映了液体分子的无规则运动.故A正确.B、给自行车打气时气筒压下后反弹,不是由分子斥力造成的,而是因为气筒内封闭气体压强大于外界压强的缘故,故B错误.C、放在水面上的硬币可以浮在水面上是因为液面的表面张力对硬币的向上的作用力等于重力,故C错误;D、利用太阳能装置使机械长久运动下去,这并不违背热力学第二定律,故D正确.故选:AC13.(8分)如图所示,质量为m、面积为S的活塞在向下开口的气缸内封闭着一定质量的理想气体.现对气缸缓慢加热,使气缸内气体温度从T1升高到T2,空气柱的高度增加了△L,已知加热时气体吸收的热量为Q,外界大气压强为P0求(1)此过程中封闭气体的内能变化了多少?(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为多少?【解答】解:(1)对活塞根据平衡得:mg+PS=P0S解得:气体对外做功:W=﹣P△V=PS△L=(P0S﹣mg)△L有热力学第一定律得:△U=W+Q=Q﹣(P0S﹣mg)△L(2)设气缸内温度为T1时,气柱的长度为L,温度升高过程,封闭气体做等压变化,有盖吕萨克定律得:解得:答:(1)此过程中封闭气体的内能变化了Q﹣(P0S﹣mg)△L(2)气缸内温度为T1时,气柱的长度为物理3—414.如图所示,一列简谐横波沿x轴正向传播,从波传到x=1m的P点时开始计时.已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,此时x=4m的M点正好在波谷.下列说法中正确的是()A.P点的振动周期为0.3sB.P点开始振动的方向沿y轴正方向C.当M点开始振动时,P点正好在波峰D.这列波的传播速度是10m/s【解答】解:A、由题意,简谐横波沿x轴正向传播,在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形,由于P振动时间是半个周期的整数倍,则知t=0.4s时间内振动传播了一个波长,经过了一个周期,故P点的周期为0.4s.故A错误.B、P点开始振动的方向与图示时刻x=5m处质点的振动方向相同,由波形平移法得知,P点开始振动的方向沿y轴负方向.故B错误.C、根据波形可知,当M点开始振动时,由波形可知,P点在波峰.故C正确.。
2015年高考仿真模拟卷•山东卷(二)理科综合(物理)第I 卷 (必做,共42分)一、选择题(本题包括7小题,每小题给出四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1(2015·山东师大附中高三一模·4).如图所示,三根长度均为L 的轻绳分别连接于C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2L 现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD 绳保持水平,在D 点上可施加力的最小值为( )A .mgB .mgC .0.5mgD .0.25mg2(2015·上海黄浦区上学期期终·18).如图所示为某一皮带传动装置。
主动轮的半径为r 1,从转动的半径为r 2。
已知主动轮做逆时针转动,转速为n ,转动过程中皮带不打滑。
下列说法中正确的是( )A .从动轮做顺时针转动B .从动轮做逆时针转动C .从动轮的转速为r 1r 2n D .从动轮的转速为r 2r 1n3(2015·山东泰安一模·19).如图所示,竖直向上的匀强电场中,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上,上端连接一带正电小球,小球静止时位于N 点,弹簧恰好处于原长状态。
保持小球的带电量不变,现将小球提高到M 点由静止释放。
则释放后小球从M 运动到N 过程中( )A .小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B .小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C .弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D .小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和4(2015·山东枣庄高三期末·16).如图所示,不带电的金属球A 固定在绝缘底座上,在它的正上方B 点,有带电液滴不断地从静止开始下落 (不计空气阻力),液滴到达A 球后将电荷量全部传给A 球,设前一液滴到达A 球后,后一液滴才开始下落,不计B 点未下落的带电液滴对已下落液滴的影响,则下列叙述中正确的是( )A .第一滴液滴做自由落体运动,以后液滴做变加速运动,都能到达A 球B .当液滴下落到重力等于电场力位置时,开始做匀速运动C .能够下落到A 球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等D .所有液滴下落过程中电场力做功相等5(2015·山东枣庄高三期末·21).如图所示,两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置,其中R 1=R 2=2R ,导轨电阻不计,导轨宽度为L ,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B 。
2015年山东省青岛市高考物理二模试卷一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)如图所示,物块正沿斜面匀速下滑,现在物块下滑过程中分别对物块施加一个竖直向下的恒力F1和一个与斜面平行向左下方的恒力F2,两种情况下斜面均静止不动,则下列说法正确的是()A.当加F1时,物块仍沿斜面匀速下滑B.当加F2时,物块仍沿斜面匀速下滑C.当加F1时,斜面不受地面的摩擦力D.当加F2时,斜面受地面向右的摩擦力2.(6分)如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量△v均为2m/s,AB间的距离x1=3m,BC间的距离x2=5m,则物体的加速度为()A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s23.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空,31日凌晨3时34分顺利进入圆轨道.卫星在该轨道上运动的周期与地球自转周期相同,但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角,因此该轨道也被称为倾斜同步轨道,根据以上信息请判断下列说法中正确的是()A.该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心B.该卫星离地面的高度要小于地球同步卫星离地面的高度C.地球对该卫星的万有引力一定等于对地球同步卫星的万有引力D.只要倾角合适,处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过青岛上空4.(6分)在匀强电场中有一个光滑的直角三角形框架,∠CAB=30°.将一质量不计的带电滑块以初速度v0释放,使其沿斜面CA运动,到达A点的速度为v0,让滑块以相同速度从C点沿CB下滑,则到达B点的速度为v0,则下列说法正确的是()A.电场方向与AB边垂直B.B点电势是A点电势的两倍C.A点电势与BC边中点的电势相等D.C点电势一定比A点电势高5.(6分)如图甲所示,电阻不计的N匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为0.1T的水平匀强磁场中,导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,原副线圈的匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是()A.闭合导线框中产生的交变电压的表达式为u=100sin100tB.闭合导线框的匝数N=10C.若滑动变阻器的滑片P向上移动,电流表的示数将减小D.若导线框的转速加倍,变压器的输出功率将加倍6.(6分)A、B两物体分别在大小相同的水平恒力F的作用下由静止开始沿同一水平面运动,作用时间分别为t0和4t0,两物体运动的v﹣t图象如图所示,则A、B两物体()A.与水平面的摩擦力大小之比为5:12B.水平力F的最大功率之比为2:1C.水平力F对A、B两物体做功之比为2:1D.在整个运动过程中,摩擦力做功的平均功率之比为5:37.(6分)如图甲所示,在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框,总电阻为3Ω,边长为0.4m.金属框处于两个半径为0.1m的圆形匀强磁场中,顶点A恰好位于左边圆的圆心,BC边的中点恰好与右边圆的圆心重合.左边磁场方向垂直水平面向外,右边磁场垂直水平面向里,磁感应强度的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是(π取3)()A.线框中感应电流的方向是顺时针方向B.t=0.4s时,穿过线框的磁通量为0.005WbC.经过t=0.4s,线框中产生的热量为0.3JD.前0.4s内流过线框的电量为0.2C二、非选择题8.(8分)某同学利用如图甲所示装置研究弹簧的弹性势能与弹簧伸长量之间的关系.图中O点所在虚线为弹簧的原长位置,O、A、B、C、D的间距均为x.先将光电门固定于A处,将固定在弹簧末端质量为m的小铁球从原长处释放,在小球经过光电门时,计时器记录下时间t A;依次将光电门置于B、C、D各处,每次均将小球从原长处由静止释放,得到时间t B、t C、t D.(1)如图乙用游标卡尺测量小球的直径d为mm;(2)当光电门固定于D处时,小球通过该处速度的表达式v D=(用字母表示),弹簧的伸长量为.(3)当小球运动至D处时,弹簧弹性势能的表达式E PD=(用字母表示).9.(10分)在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作.A.干电池(内电阻小于1.0Ω)B.电流表(量程0~0.6A,内阻r A=1Ω)C.电压表(量程0~3V,内阻约20kΩ)D.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流2A)E.开关、导线若干把得到的数据记录后用“○”在图乙所示的“U﹣I”图象中进行描点.在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“×”也描在图乙所示的“U﹣I”图象中.请完成以下对1组实验方案的评价及改进.(1)从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:.(2)从所得实验数据来看,不足之处是:.(3)在如图丙中画出改进的方案电路图.(4)根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:E=V;r=Ω.(保留两位小数).10.(18分)如图所示,在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面.在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD,圆周部分的半径R=m,AB与圆周相切于B点,长度为R,与水平方向的夹角θ=60°,轨道末端竖直,已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度.现将一质量为0.1kg,直径可忽略的小球从管口A处由静止释放,g取10m/s2.(1)求小球在C点时对轨道的压力;(2)若小球与斜面碰撞(不计能量损失)后做平抛运动落到水平地面上,则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大?是多少?11.(20分)如图甲所示,长度为l,垂直于纸面的两平行板CD、MN间存在匀强磁场,板间距离为板长的两倍,平行板右侧有一水平方向的匀强电场.t=0时刻,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0由MN板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区,以垂直于DN边的方向进入电场区域,之后又回到磁场中,最后从平行板左端靠近板面的位置离开磁场,速度方向与初速度方向相反,上述仅l、m、q、v0为已知量.(1)若粒子在T B时刻进入电场,求B0的最大值;(2)若粒子在T B时刻进入电场,且B0取最大值,求电场强度E及粒子在电场中向右运动的最大距离;(3)若B0=,求T B满足的条件.【物理-物理3-3】12.(4分)下列说法正确的是()A.硬币或钢针能浮于水面上,是由于液体表面张力的作用B.晶体有固定的熔点,具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距D.随着科技的发展,将来可以利用高科技手段,将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化13.(8分)如图所示,在导热性能良好、开口向上的气缸内,用活塞封闭一定质量的理想气体,气体的体积V1=6.0×10﹣3m3,温度T1=300K.现使外界环境温度缓慢升高至T2,此过程中气体吸收热量700J,内能增加500J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p0=1.0×105Pa,求T2.【物理-物理3-4】(12分)14.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻它的波形如图甲所示.经过时间0.2s,这列波的波形如图乙所示,则这列波的波速可能是()A.0.9m/s B.1.8m/s C.2.7m/s D.3.6m/s15.如图所示,一束单色光射入一半径为0.2m玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.求:①此玻璃的折射率;②光在玻璃球内的传播时间.【物理-物理3-5】(12分)16.下列说法中正确的是()A.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来元素的同位素B.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观点C.氢原子从高能级跃迁到低能级要放出光子D.放射性元素衰变的快慢跟原子所处的化学状态和外部条件有一定的关系17.如图所示,在光滑水平面上有一长木板C,它的两端各有一挡板,木板C的质量为m C=5kg.在C的正中央并排放着滑块A、B,质量分别为m A=1kg,m B=4kg.开始时,A、B、C均静止,A、B间夹有少量塑胶炸药,炸药爆炸后使A以6m/s的速度水平向左运动.设A、B与C间的摩擦都可以忽略,A、B中任一滑块与挡板碰撞后都与挡板结合成一体,求:①A、B两滑块哪个先与木板C相碰,碰后板C的速度;②当两滑块都与挡板相碰后,板C的速度.2015年山东省青岛市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)如图所示,物块正沿斜面匀速下滑,现在物块下滑过程中分别对物块施加一个竖直向下的恒力F1和一个与斜面平行向左下方的恒力F2,两种情况下斜面均静止不动,则下列说法正确的是()A.当加F1时,物块仍沿斜面匀速下滑B.当加F2时,物块仍沿斜面匀速下滑C.当加F1时,斜面不受地面的摩擦力D.当加F2时,斜面受地面向右的摩擦力【解答】解:AC、未加F1时,物块匀速下滑,受力平衡,分析物体的受力情况如图,由平衡条件得:mgsinθ=μmgcosθ得:sinθ=μcosθ对物块施加一个竖直向下的恒力F1时,物块受到的滑动摩擦力大小为:f=μ(F1+mg)cosθ重力和F沿斜面向下的分力大小为(F1+mg)sinθ,则上可知:(F+mg)sinθ=μ(F+mg)cosθ,则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态,所以A正确;由于斜面给物体的摩擦力与支持力的合力竖直向上,故斜面做不受地面摩擦力作用,故C正确.BD、当沿斜面向下推力F2时,物体与斜面间支持力保持不变,故摩擦力大小不变,故物体将沿斜面向下加速运动,故B错误;当有F2作用时,不改变斜面与物体间的摩擦力,故斜面体对物体作用力的合力竖直向上,故斜面体相对地面没有水平方向的运动趋势,故斜面体不地面的摩擦力作用,故D错误.故选:AC.2.(6分)如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量△v均为2m/s,AB间的距离x1=3m,BC间的距离x2=5m,则物体的加速度为()A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2【解答】解:因为A到B和从B到C速度的增加量△v均为2m/s,可知A到B 的时间和B到C的时间相等,根据平均速度推论知,B点的速度,根据速度位移公式得,,即,解得T=1s,则加速度a=.故选:B.3.(6分)2015年3月30日21时52分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将首颗新一代北斗导航卫星发射升空,31日凌晨3时34分顺利进入圆轨道.卫星在该轨道上运动的周期与地球自转周期相同,但该轨道平面与赤道平面有一定的夹角,因此该轨道也被称为倾斜同步轨道,根据以上信息请判断下列说法中正确的是()A.该卫星做匀速圆周运动的圆心一定是地球的球心B.该卫星离地面的高度要小于地球同步卫星离地面的高度C.地球对该卫星的万有引力一定等于对地球同步卫星的万有引力D.只要倾角合适,处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过青岛上空【解答】解:A、倾斜同步轨道围绕地球做匀速圆周运动,圆心一定是地球的球心,故A正确;B、根据万有引力提供向心力r,得r=,因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同,故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同,故B错误.C、根据可知,由于不知道该卫星和地球同步卫星质量的关系,所以无法判断万有引力的关系.故C错误.D、倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的,所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的,故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方,所以只要倾角合适,处于倾斜同步轨道上的卫星可以在每天的固定时间经过青岛上空,故D正确.故选:AD4.(6分)在匀强电场中有一个光滑的直角三角形框架,∠CAB=30°.将一质量不计的带电滑块以初速度v0释放,使其沿斜面CA运动,到达A点的速度为v0,让滑块以相同速度从C点沿CB下滑,则到达B点的速度为v0,则下列说法正确的是()A.电场方向与AB边垂直B.B点电势是A点电势的两倍C.A点电势与BC边中点的电势相等D.C点电势一定比A点电势高【解答】解:设滑块的质量为m,电量为q,BC的中点为D,因质量不计,所以滑块在运动过程中,只有电场力做功.设CA间的电势差为U1,则由动能定理有:m﹣v=qU1设CB间的电势差为U2,则由动能定理有:m﹣v=qU2解得:U2=2U1即BC的中点D的电势与A的电势相等.A、由以上解答可知,A与BC的中点D的电势相等,所以电场方向垂直于AD,与Ab并不垂直,选项A错误.B、虽然CB间的电势差等于CA间的电势差的2倍,但是零势能面没有确定,所以B点电势不一定是A点电势的两倍,选项B错误.C、由以上解答可知,即BC的中点D的电势与A的电势相等,选项C正确.D、虽然滑块哟C到A的过程中电场力做正功,因不知滑块所带的电性,所以无法判知C点和A点的电势高低,选项D错误.故选:C5.(6分)如图甲所示,电阻不计的N匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为0.1T的水平匀强磁场中,导线框面积为0.5m2.导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,原副线圈的匝数比为10:1,副线圈接有一滑动变阻器R,副线圈两端的电压随时间的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是()A.闭合导线框中产生的交变电压的表达式为u=100sin100tB.闭合导线框的匝数N=10C.若滑动变阻器的滑片P向上移动,电流表的示数将减小D.若导线框的转速加倍,变压器的输出功率将加倍【解答】解:A、由乙图可知,输出电压的最大值U m2=100V,周期为2π×10﹣2s,角速度ω===100rad/s;则输入端的最大值U m2=100×10=1000V;故表达式应为:u=100sin100t;故A错误;B、发电机输出的最大电压值U m1=NBSω=1000V;解得N==64匝;故B错误;C、将导线框的滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电阻增大,输出电流减小,由电流之比等于匝数的反比可知,电流表的示数减减小;故C正确;D、若转速度加倍,则最大值加倍,有效值加倍;输出端的有效值也会加倍,则由P=可知,输出功率将变成原来的4倍;故D错误;故选:C.6.(6分)A、B两物体分别在大小相同的水平恒力F的作用下由静止开始沿同一水平面运动,作用时间分别为t0和4t0,两物体运动的v﹣t图象如图所示,则A、B两物体()A.与水平面的摩擦力大小之比为5:12B.水平力F的最大功率之比为2:1C.水平力F对A、B两物体做功之比为2:1D.在整个运动过程中,摩擦力做功的平均功率之比为5:3【解答】解:A、由速度图线的斜率等于加速度,则得:匀减速运动的加速度大小之比a A:a B=:=1:1.f A=m A a A f B=m B a B在外力作用下联立解得m A:m B=5:12而匀减速运动过程中,两物体的合外力等于摩擦力,根据牛顿第二定律得:摩擦力大小之比等于质量之比,即擦力大小之比是5:12.故A正确;B、AB两物体的最大速度之比为2:1,施加的力相同,故水平力F的最大功率之比为2:1,故B正确;C、在力F作用下通过的位移之比为1:2,故拉力做功之比为1:2,故C错误;D、由图象可知整个过程位移之比为6:5,摩擦力之比为5:12,故摩擦力做功之比为1:2,所用时间之比为3:5,故擦力做功的平均功率之比为5:6,故D 错误故选:AB7.(6分)如图甲所示,在水平面上固定一个匝数为10匝的等边三角形金属线框,总电阻为3Ω,边长为0.4m.金属框处于两个半径为0.1m的圆形匀强磁场中,顶点A恰好位于左边圆的圆心,BC边的中点恰好与右边圆的圆心重合.左边磁场方向垂直水平面向外,右边磁场垂直水平面向里,磁感应强度的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是(π取3)()A.线框中感应电流的方向是顺时针方向B.t=0.4s时,穿过线框的磁通量为0.005WbC.经过t=0.4s,线框中产生的热量为0.3JD.前0.4s内流过线框的电量为0.2C【解答】解:A、由磁感应强度B1垂直水平面向里,大小随时间增大;B2垂直水平面向外,大小不变,故线框的磁通量增大,由楞次定律可得,线框中感应电流方向为逆时针方向,故A错误;B、t=0.4s时刻穿过线框的磁通量为:∅=B1××πr2﹣B2××πr2=5×0.5×3×0.12﹣4××3×0.12W b=0.055W b,故B 错误;C、由Q=I2Rt=()2××△t=()2××0.4J=0.3J,故C正确;D、在t=0.4s内通过线框中的电量q=t=t==10×C=0.2C,故D正确.故选:CD.二、非选择题8.(8分)某同学利用如图甲所示装置研究弹簧的弹性势能与弹簧伸长量之间的关系.图中O点所在虚线为弹簧的原长位置,O、A、B、C、D的间距均为x.先将光电门固定于A处,将固定在弹簧末端质量为m的小铁球从原长处释放,在小球经过光电门时,计时器记录下时间t A;依次将光电门置于B、C、D各处,每次均将小球从原长处由静止释放,得到时间t B、t C、t D.(1)如图乙用游标卡尺测量小球的直径d为12.35mm;(2)当光电门固定于D处时,小球通过该处速度的表达式v D=(用字母表示),弹簧的伸长量为4x.(3)当小球运动至D处时,弹簧弹性势能的表达式E PD=4mgx﹣m(用字母表示).【解答】解:(1)游标卡尺的读数为12mm+7×0.05=12.35mm(2)、根据瞬时速度的公式v D=,弹簧的伸长量为4x(3)根据能量守恒,E PD=4mgx﹣m故答案为:(1)12.35mm(2),4x(3)4mgx﹣m9.(10分)在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作.A.干电池(内电阻小于1.0Ω)B.电流表(量程0~0.6A,内阻r A=1Ω)C.电压表(量程0~3V,内阻约20kΩ)D.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流2A)E.开关、导线若干把得到的数据记录后用“○”在图乙所示的“U﹣I”图象中进行描点.在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用“×”也描在图乙所示的“U﹣I”图象中.请完成以下对1组实验方案的评价及改进.(1)从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:电压表的分流.(2)从所得实验数据来看,不足之处是:路端电压的变化范围太小.(3)在如图丙中画出改进的方案电路图.(4)根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:E= 1.50V;r=0.53Ω.(保留两位小数).【解答】解:(1)由甲图可知,电路采用相对电源的外接法,故误差来自于电压表的分流使电流表读数偏小;(2)由图中数据可知,路端电压变化范围太小,导致误差过大;(3)为了使路端电压变化较大,可以将已知内阻的电流表与电源相连,采用相对于电源的电流表内接法;故如图所示;(4)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+I(r+R A)故图象与纵轴的交点为电源的电动势,故E=1.50V,内阻r=﹣R A=0.53Ω;故答案为:(1)电压表的分流(2)路端电压的变化范围太小(3)如图:(4)如图所示;1.50;0.53.10.(18分)如图所示,在水平地面上固定一个倾角α=45°、高H=4m的斜面.在斜面上方固定放置一段由内壁光滑的圆管构成的轨道ABCD,圆周部分的半径R=m,AB与圆周相切于B点,长度为R,与水平方向的夹角θ=60°,轨道末端竖直,已知圆周轨道最低点C、轨道末端D与斜面顶端处于同一高度.现将一质量为0.1kg,直径可忽略的小球从管口A处由静止释放,g取10m/s2.(1)求小球在C点时对轨道的压力;(2)若小球与斜面碰撞(不计能量损失)后做平抛运动落到水平地面上,则碰撞点距斜面左端的水平距离x多大时小球平抛运动的水平位移最大?是多少?【解答】解:(1)设AD之间的竖直高度为h,由几何关系可知:h=R+Rsin30°+l AB sin60°=2mA到C根据动能定理得:mgh=在C点:F N﹣mg=解得:F N=7N由牛顿第三定律可知小球在C点时对轨道的压力为7N(2)从A到碰撞点,根据动能定理得:mg(h+x)=平抛过程:H﹣x=平抛水平位移:S x=v0t代入数据整理得:S x=可知:当x=1m时平抛水平位移S x有最大值S m=6m答:(1)求小球在C点时对轨道的压力为7N;(2)若小球与斜面碰撞(不计能量损失)后做平抛运动落到水平地面上,则碰撞点距斜面左端的水平距离当x=1m时平抛水平位移S x有最大值,最大值是6m.11.(20分)如图甲所示,长度为l,垂直于纸面的两平行板CD、MN间存在匀强磁场,板间距离为板长的两倍,平行板右侧有一水平方向的匀强电场.t=0时刻,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0由MN板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区,以垂直于DN边的方向进入电场区域,之后又回到磁场中,最后从平行板左端靠近板面的位置离开磁场,速度方向与初速度方向相反,上述仅l、m、q、v0为已知量.(1)若粒子在T B时刻进入电场,求B0的最大值;(2)若粒子在T B时刻进入电场,且B0取最大值,求电场强度E及粒子在电场中向右运动的最大距离;(3)若B0=,求T B满足的条件.【解答】解:(1)若粒子在T B时刻进入电场,画出轨迹,如图:临界情况是经过速度偏转角是90°,此时粒子运动半径具有最小值,为:根据,解得:(2)粒子圆周运动周期:可知:粒子在电场中运动的时间为:t=(n=1、2、3…)由运动学知识可得:t=由牛顿第二定律,有:qE=ma,解得:E=d=(3)由B0=可知,R=2lT=分析可知:2nRsinθ=l (n=1、2、3…)故T B′=,且sinθ=答:(1)若粒子在T B时刻进入电场,B0的最大值为;(2)若粒子在T B时刻进入电场,且B0取最大值,电场强度E为,粒子在电场中向右运动的最大距离;(3)若B0=,T B满足的条件为:T B′=,且sinθ=(n=1、2、3…).【物理-物理3-3】12.(4分)下列说法正确的是()A.硬币或钢针能浮于水面上,是由于液体表面张力的作用B.晶体有固定的熔点,具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距D.随着科技的发展,将来可以利用高科技手段,将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化【解答】解:A、硬币或钢针能浮于水面上,是由于液体表面张力的作用,故A 正确;B、晶体分为单晶体和多晶体,多晶体物理性质各向同性,故B错误;C、空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距影响蒸发快慢,故C 正确;D、能量在转化与转移的过程中具有单向性,故不能将将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化,故D错误;故选:AC13.(8分)如图所示,在导热性能良好、开口向上的气缸内,用活塞封闭一定质量的理想气体,气体的体积V1=6.0×10﹣3m3,温度T1=300K.现使外界环境温度缓慢升高至T2,此过程中气体吸收热量700J,内能增加500J.不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p0=1.0×105Pa,求T2.【解答】解:设温度升至T2时气体的体积为V2,则气体对外界做功W=P0S△h=P0(V2﹣V1)由热力学第一定律△U=﹣W+Q解得V2=8.0×10﹣3m3由等压变化有:解得T2=400K答:T2是400K.【物理-物理3-4】(12分)14.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻它的波形如图甲所示.经过时间0.2s,这列波的波形如图乙所示,则这列波的波速可能是()A.0.9m/s B.1.8m/s C.2.7m/s D.3.6m/s【解答】解:由图波长λ=24cm=0.24m,由波形图可知:t=(n+)T=0.2s(n=0,1,2…)解得:T=(n=0,1,2…)v==0.3(4n+3)(n=0,1,2…)当n=0时,v=0.9m/s当n=1时,v=2.7m/s当n=2时,v=4.5m/s故选:AC15.如图所示,一束单色光射入一半径为0.2m玻璃球体,入射角为60°,已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.求:①此玻璃的折射率;②光在玻璃球内的传播时间.【解答】解:①作出光路图,如图所示:由于60°=2r,故r=30°故折射率:n==②光在玻璃中传播的距离为:S=4Rcos30°=0.4m在玻璃中的传播速度为:v==故在玻璃中的传播时间为:t═×10﹣9s答:①此玻璃的折射率为;②光在玻璃球内的传播时间为4×10﹣9s.【物理-物理3-5】(12分)16.下列说法中正确的是()A.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来元素的同位素B.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观点。
2015年江苏省高考物理二模试卷一、单项选择题:本题共5小题.每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意.1.(3分)2014年5月,有多个不明飞行物落入黑龙江境内,如图甲所示.图乙所示是一目击者画出的不明飞行物临近坠地时的运动轨迹,则()A.轨迹上每一点的切线方向,就是不明飞行物的运动方向B.不明飞行物受到的合力方向可能与速度方向相同C.不明飞行物的加速度不变D.若知道引力常量G、地球半径R和不明飞行物落地时的速度大小v,就可以求出地球的质量2.(3分)2013年6月20日,我国宇航员王亚平在天宫授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量.若聂海胜受到恒力F从静止开始运动,经时间t移动的位移为S,则聂海胜的质量为()A.B.C.D.3.(3分)由于环境污染严重,今年全国多次出现大面积雾霾天气,对交通造成极大影响,交通事故频发.某人驾驶车辆在一高速公路上行驶,由于大雾与前车发生追尾事故,后经交警调查,描绘出他发现前面正处于减速状态的汽车开始刹车时两车的速度图象如图所示,则以下判断正确的是()A.后车刹车时两车间距离一定小于90mB.后车刹车时两车间的距离一定等于112mC.两车一定是在t=20s之前的某时刻发生追尾D.两车一定是在t=20s之后的某时刻发生追尾4.(3分)加图甲所示,现在很多教室安装了可以滑动的黑板,一位老师用粉笔在黑板上画直线,若粉笔相对于黑板从静止开始先匀加速向上滑动,再匀减速向上滑动至停止,同时黑板以某一速度水平向左匀速运动,则粉笔画出的轨迹可能为图中的()A.B.C.D.5.(3分)如图所示,在某场足球比赛中,曲线1、2、3分别是由同一点踢出的足球的飞行路径,忽略空气的影响,下列说法正确的是()A.沿路径1飞行的足球的落地速率最大B.沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大C.沿路径3飞行的足球的运动时间最长D.沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同二、多项选择题:本题共4小题.每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6.(4分)如图所示,两个可视为质点的相同小球分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动,已知两圆锥面与水平面的夹角分别为30°和45°,重力加速度为g,则()A.两球的向心加速度大小相等B.两球离地面的高度不相等C.两球的线速度大小不相等D.两球所需的向心力大小相等7.(4分)2013年12月14日,“嫦娥三号”探月卫星在月面成功实现软着陆.如图所示,在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近,并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行,后经过多次调整,最后安全着陆.已知引力常量为G,下列理解正确的是()A.图中探月卫星在飞向B处的过程中,加速度增大B.探月卫星要进入环月轨道应在B处减速C.探月卫星在接近月球表面前只受万有引力作用,应加速着陆D.由题中条件可以计算出月球的质量8.(4分)刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m,锅的直径为0.4m.若削出的面片落入锅中,则面片的水平初速度可能是(g=10m/s2)()A.0.8 m/s B.1.2 m/s C.1.8 m/s D.3.0 m/s9.(4分)如图所示,倾角为α的等腰三角形斜劈固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜劈的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜劈间无摩擦.现将质量分别为M和m(M>m)的物块A、B同时轻放在斜面两侧的绸带上,两物块与绸带间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有()A.两物块所受摩擦力的大小总是相等B.两物块可能同时相对绸带静止C.物块A可能相对绸带发生滑动D.物块B不可能相对斜面向上滑动二、非选择题部分共7小题,把答案填写在答题卷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.10.(8分)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图1所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑动通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1有静止释放,记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,计算后得到如表中的5组数据.(1)依据表中数据在如图2中画出a﹣F图象.(2)分析a﹣F图象,可求出滑块质量m=kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=.(重力加速度g=10m/s2)次数a/(m•s﹣2)F/N1 1.00.762 2.00.993 2.9 1.234 4.1 1.505 5.2 1.7611.(10分)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验.(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明.(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出,实验中能观察到的现象是.若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为.(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm.由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t=s,该小球平抛运动的初速度大小v0=m/s(取g=10m/s2).12.(12分)吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”.设妞妞的质量m=10kg,从离地h1=28.5m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下瞬间,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离S=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零.g=10m/s2.求:(1)妞妞在被接到前下落的时间;(2)吴菊萍跑到楼下时的速度.13.(13分)如图所示,质量为m B=14kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10kg 的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F 将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力T的大小;(2)拉力F的大小.14.(14分)如图所示,一个可视为质点的质量m=1kg的木块从P点以初速度v0=5m/s向右运动,木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力).已知圆弧的半径R=0.5m,半径OA与竖直半径OB间的夹角θ=53°,木块到达A点时的速度v A=5m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.(1)求P到M的距离l.(2)求M、A间的距离s.(3)若木块到达圆弧底端B点时速度大小为v B=5m/s,求此时木块对轨道的压力.15.(16分)经过天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离(一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统来处理).现根据对某一双星系统的光度学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是m,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做圆周运动,已知引力常量为G.(1)试计算该双星系统的运动周期T计.(2)若实际上观测到的运动周期为T测,且T测:T计=1:(N>1),为了解释T测与T计不同,目前有一种流行的理论认为在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质.我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质,请根据上述观测结果确定该星系间暗物质的密度.16.(16分)图示为《男生女生向前冲》娱乐节目现场的滑道示意图,其中AB 为直滑道,水面上漂浮一半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L.小强同学(可视为质点)从高为H的平台边缘抓住竖直杆,在电动机的带动下从A点沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,运动中杆始终竖直,已知小强的质量为m,与转盘间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.(1)假设小强落到转盘上时相对转盘的速度瞬间减为零,为保证小明落在转盘的任何位置都不会被甩下,转盘的角速度ω应该满足什么条件?(2)若小强能落在转盘上,则小强应在距A点多远的C点松开竖直杆?2015年江苏省高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共5小题.每小题3分,共15分,每小题只有一个选项符合题意.1.(3分)2014年5月,有多个不明飞行物落入黑龙江境内,如图甲所示.图乙所示是一目击者画出的不明飞行物临近坠地时的运动轨迹,则()A.轨迹上每一点的切线方向,就是不明飞行物的运动方向B.不明飞行物受到的合力方向可能与速度方向相同C.不明飞行物的加速度不变D.若知道引力常量G、地球半径R和不明飞行物落地时的速度大小v,就可以求出地球的质量【解答】解:A、不明飞行物的运动轨迹是曲线,故物体做曲线运动,速度方向为该点曲线的切线方向,故A正确;B、根据物体做曲线运动的条件可知,不明地物所受合力的方向与速度方向不共线,故B错误;C、不明飞行物下落时受到重力和空气阻力的共同作用,在曲线下落过程中阻力方向随速度方向变化,故物体所受合力是变力,不明飞行物的加速度是变化,故C错误;D、不明飞行物不是卫星,不能通过万有引力等于向心力来求地球的质量,故D 错误.故选:A.2.(3分)2013年6月20日,我国宇航员王亚平在天宫授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量.若聂海胜受到恒力F从静止开始运动,经时间t移动的位移为S,则聂海胜的质量为()A.B.C.D.【解答】解:根据得,a=.根据牛顿第二定律得,F=ma,解得m=.故D正确,A、B、C错误.故选:D.3.(3分)由于环境污染严重,今年全国多次出现大面积雾霾天气,对交通造成极大影响,交通事故频发.某人驾驶车辆在一高速公路上行驶,由于大雾与前车发生追尾事故,后经交警调查,描绘出他发现前面正处于减速状态的汽车开始刹车时两车的速度图象如图所示,则以下判断正确的是()A.后车刹车时两车间距离一定小于90mB.后车刹车时两车间的距离一定等于112mC.两车一定是在t=20s之前的某时刻发生追尾D.两车一定是在t=20s之后的某时刻发生追尾【解答】解:A、B、图中v﹣t图象的交点坐标为:(20s,5m/s);速度减小为20m/s前,前车的位移:;后车的位移:;故后车刹车时两车的距离差:d<x2﹣x1=300m﹣200m=100m;故A错误,B错误;C、D、20s后后车的速度小于前车,不可能追尾,故是20s前发生追尾事故,故C正确,D错误;故选:C.4.(3分)加图甲所示,现在很多教室安装了可以滑动的黑板,一位老师用粉笔在黑板上画直线,若粉笔相对于黑板从静止开始先匀加速向上滑动,再匀减速向上滑动至停止,同时黑板以某一速度水平向左匀速运动,则粉笔画出的轨迹可能为图中的()A.B.C.D.【解答】解:粉笔以某一速度水平向左匀速运动,同时从静止开始先匀加速向上滑动,再匀减速向上滑动至停止,根据做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧,则粉笔在水平方向始终匀速,在竖直方向先向上加速,后向上减速,由运动的合成与分解,结合矢量合成法则,故C正确;ABD错误.故选:C.5.(3分)如图所示,在某场足球比赛中,曲线1、2、3分别是由同一点踢出的足球的飞行路径,忽略空气的影响,下列说法正确的是()A.沿路径1飞行的足球的落地速率最大B.沿路径2飞行的足球的初速度的水平分量最大C.沿路径3飞行的足球的运动时间最长D.沿这三条路径飞行的足球在相同的时间内的速度变化量相同【解答】解:设任一足球的初速度大小为v0,初速度的竖直分量为v y,水平分量为v x,初速度与水平方向的夹角为α,上升的最大高度为h,运动时间为t,落地速度大小为v.取竖直向上方向为正方向,足球竖直方向上做匀减速直线运动,加速度为a=﹣g,故做匀变加速运动,相同的时间内的速度变化量相同由0﹣═﹣2gh,得:v y=,由题,最大高度h相等,则三个足球初速度的竖直分量相同;由v y=v0sinα可知v0=,角度越小,水平分速度越大,故路径1足球初速度与水平的夹角最大,则其初速度v0最小其次是2,最大的是3,则路径1的落地速率最小,其次是2,最大的是3,根据机械能守恒定律得知,足球落地时与抛出时速度大小相等.故3的落地速度最大,运动的时间由竖直方向的时间决定,在竖直方向运动时间相同,故运动时间相同,综上所述,ABC错误,D正确.故选:D二、多项选择题:本题共4小题.每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.6.(4分)如图所示,两个可视为质点的相同小球分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动,已知两圆锥面与水平面的夹角分别为30°和45°,重力加速度为g,则()A.两球的向心加速度大小相等B.两球离地面的高度不相等C.两球的线速度大小不相等D.两球所需的向心力大小相等【解答】解:对任意一球研究,斜面的倾角为θ,受力分析,如图.=mgtanθ=ma,a=gtanθ,则θ不同,a不等;由图可知F合根据向心力公式有mgtanθ=mω2R=m,解得R=,v=ωR球离地的高度为h=Rtanθ=,θ不等,R不等,h不等.由v=ωR,知R不等,则v不等.由F=mgtanθ,知向心力不等,故AD错误,BC正确.故选:BC.7.(4分)2013年12月14日,“嫦娥三号”探月卫星在月面成功实现软着陆.如图所示,在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近,并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行,后经过多次调整,最后安全着陆.已知引力常量为G,下列理解正确的是()A.图中探月卫星在飞向B处的过程中,加速度增大B.探月卫星要进入环月轨道应在B处减速C.探月卫星在接近月球表面前只受万有引力作用,应加速着陆D.由题中条件可以计算出月球的质量【解答】解:A、探月卫星在万有引力的作用下向月球靠近,万有引力增大,根据牛顿第二定律知,加速度增大,故A正确;B、在B处要变轨到更小的轨道运动,应点火减速,使得万有引力等于向心力,故B正确;C、在接近月球表面着陆前,为保护着陆器,应减速到速度很小才能安全着陆,C 错误;D、根据得,求出月球的质量M=,故D正确.故选:ABD.8.(4分)刀削面是西北人喜欢的面食之一,全凭刀削得名.如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m,锅的直径为0.4m.若削出的面片落入锅中,则面片的水平初速度可能是(g=10m/s2)()A.0.8 m/s B.1.2 m/s C.1.8 m/s D.3.0 m/s【解答】解:根据平抛运动的公式,水平方向有x=v0t,竖直方向有:h=gt2,其中0.4 m≤x≤0.8 m,联立可得:1 m/s≤v0≤2 m/s,故BC正确,AD错误.故选:BC9.(4分)如图所示,倾角为α的等腰三角形斜劈固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜劈的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜劈间无摩擦.现将质量分别为M和m(M>m)的物块A、B同时轻放在斜面两侧的绸带上,两物块与绸带间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有()A.两物块所受摩擦力的大小总是相等B.两物块可能同时相对绸带静止C.物块A可能相对绸带发生滑动D.物块B不可能相对斜面向上滑动【解答】解:A、轻质绸带与斜面间无摩擦,受两个物体对其的摩擦力,根据牛顿第二定律,有f A﹣f B=ma=0(轻绸带,质量为零),故f A=f B,A对绸带的摩擦力和绸带对A的摩擦力是一对相互作用力,大小相等;B对绸带的摩擦力和绸带对B的摩擦力也是一对相互作用力,大小相等;故两物块所受摩擦力的大小总是相等,故A正确;B、当满足Mgsin α<μMgcos α、mgsin α<μmgcosα时,A加速下滑,B加速上滑,且A、B均相对绸带静止,故B正确,D错误.C、由于A与绸带间的最大静摩擦力较大,故绸带与A始终相对静止,B与绸带间可能有相对滑动,故C错误.故选:AB.二、非选择题部分共7小题,把答案填写在答题卷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.10.(8分)为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图1所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑动通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1有静止释放,记下滑到光电门2的时间t.改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,计算后得到如表中的5组数据.(1)依据表中数据在如图2中画出a﹣F图象.(2)分析a﹣F图象,可求出滑块质量m=0.25kg,滑块和轨道间的动摩擦因数μ=0.2.(重力加速度g=10m/s2)次数a/(m•s﹣2)F/N1 1.00.762 2.00.993 2.9 1.234 4.1 1.505 5.2 1.76【解答】解:(1)依据表中数据运用描点法作出图象:(2)根据F﹣μmg=ma得a=﹣μg,所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数.由图形得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=4,所以滑块质量m=0.25Kg,由图形得,当F=0.5N时,滑块就要开始滑动,所以滑块与轨道间的最大静摩擦力等于0.5N,而最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即μmg=0.5N,解得μ=0.2故答案为:(1)如图;(2)0.25,0.211.(10分)三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验.(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动.(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出,实验中能观察到的现象是两球将相碰.若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为平抛运动水平方向的分运动是匀速运动.(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm.由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t=0.05s,该小球平抛运动的初速度大小v0=0.5m/s(取g=10m/s2).【解答】解:(1)金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,两球同时落地,改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,知A球竖直方向上的运动规律与B球相同,即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.(2)两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到两球将相碰,知P球水平方向上的运动规律与Q球相同,即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.(3)在竖直方向上,根据△y=2L=gT2得,T=,则初速度.故答案为:(1)平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动(2)两球将相碰,平抛运动水平方向的分运动是匀速运动(3)0.05,0.512.(12分)吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”.设妞妞的质量m=10kg,从离地h1=28.5m高的阳台掉下,下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍;在妞妞开始掉下瞬间,吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离S=9m到达楼下,张开双臂在距地面高度为h2=1.5m处接住妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零.g=10m/s2.求:(1)妞妞在被接到前下落的时间;(2)吴菊萍跑到楼下时的速度.【解答】解:(1)对妞妞用牛顿第二定律:mg﹣0.4mg=ma1求得:a1=6m/s2妞妞下落过程是匀变速直线运动,由位移时间关系:解得:t=3s(2)吴匀加速运动:解得:a2=2m/s2由速度时间关系:υ2=a2t=2×3=6m/s答:(1)妞妞在被接到前下落的时间为3s;(2)吴菊萍跑到楼下时的速度为6m/s.13.(13分)如图所示,质量为m B=14kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10kg 的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F 将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)绳上张力T的大小;(2)拉力F的大小.【解答】解:(1)对木箱受力分析可知在竖直方向有:N AB=m A g+Tsinθ水平方向:f AB=Tcosθf AB是滑动摩擦力,有:f AB=μ1(m A g+Tsinθ)解得:=100N,N AB=160N(2)若将A、B作为一个整体,物体系统受力如答图所示,系统处于平衡,受到合外力为零,由图可知竖直方向:N=(m+m)g+Tsinθ=300N地面对木箱的滑动摩擦力:f=μ2N=120N地=200N在水平方向:F=Tcosθ+f地答:(1)绳上张力T为100N(2)拉力F的为200N14.(14分)如图所示,一个可视为质点的质量m=1kg的木块从P点以初速度v0=5m/s向右运动,木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力).已知圆弧的半径R=0.5m,半径OA与竖直半径OB间的夹角θ=53°,木块到达A点时的速度v A=5m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2.(1)求P到M的距离l.(2)求M、A间的距离s.(3)若木块到达圆弧底端B点时速度大小为v B=5m/s,求此时木块对轨道的压力.【解答】解:(1)由木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧可得,M点的速度为:v1=v A cosθ=3m/s,P到M由牛顿第二定律:ma=﹣μmg,解得:a=0.4×10=4m/s2,由运动学:.(2)由平抛运动规律可知,物体到达A点时竖直方向上的速度v y=vsinθ=5×0.8=4m/s;则下落时间t===0.4s;则水平位移x=v1t=3×0.4=1.2m;竖直方向上的距离h===0.8m;则由几何关系可知,MA间的距离s===1.44m;(3)由牛顿第二定律:,解得:.根据牛顿第三定律可知,此时木块对轨道的压力为60N.答:(1)求P到M的距离l=2m.(2)M、A间的距离s为1.44m;(3)若木块到达圆弧底端B点时速度大小v B=5m/s,此时木块对轨道的压力为60N.15.(16分)经过天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离(一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统来处理).现根据对某一双星系统的光度学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是m,两者相距L,。
2015年山东省淄博市高考物理二模试卷一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分.每小题给出的四个选项中.有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(6分)如图所示,质量均为m的两个小球A、B固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半圆形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与碗的竖直半径垂直时,两小球刚好能平衡,则小球A对碗的压力大小为()A.mg B.mg C.mg D.2mg2.(6分)如图甲所示为理想调压变压器,原线圈A、B端的输入电压如图乙所示,则当此变压器工作时,以下说法正确的是()A.若滑动触头P处于某一确定位置,当变阻器R的滑动触头下滑时,电流表示数将变大B.若滑动触头P处于某一确定位置,当变阻器R的滑动触头上滑时,电压表示数增大C.若滑动触头P和变阻器R的滑动触头同时上移,则电流表示数一定变大D.若变阻器最大阻值为100Ω,且变阻器R的滑动触头置于最上端,则在滑动触头P滑动的过程中,电流表的电流变化范围为0~2.2 A3.(6分)如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的v﹣t图.已知当两小球间距小于或等于L时,受到相互排斥的恒力作用,当间距大于L时,相互间作用力为零.由图可知()A.a球的质量大于b球的质量B.a球的质量小于b球的质量C.t1时刻两球间距最小 D.t3时刻两球间距为L4.(6分)如图所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点.若小球初速变为v,其落点位于c,则()A.2v0<v<3v0B.v=2v0C.v0<v<2v0D.v>3v05.(6分)北京时间2015年3月30日2l时52分,我国新一代北斗导航卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均沿顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R.不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是()A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为B.这两颗卫星的线速度大小相等,均为C.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D.卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为6.(6分)如图所示,在负点电荷Q的电场中有A、B、C、D四点,A、B、C为直角三角形的三个顶点,D为AB的中点,∠A=30°,A、B、C、D四点的电势分别用φA、φB、φC、φD表示.已知φA=φB,φC=φD,电荷Q在A、B、C三点所确定的平面内,则()A.点电荷Q一定在AC的连线上B.连接CD的线段一定在同一等势面上C.将正试探电荷从C点搬运到B点,电场力做负功D.φC大于φA7.(6分)如图甲所示,左侧接有定值电阻R=2Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,导轨间距L=1m.﹣质量m=2kg,阻值r=2Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的v﹣x图象如图乙所示,若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25,则从起点发生x=1m位移的过程中(g=10m/s2)()A.金属棒克服安培力做的功W1=0.5JB.金属棒克服摩擦力做的功W2=4JC.整个系统产生的总热量Q=4.25JD.拉力做的功W=9.25J二.8~11题为必做部分【必做部分】8.(8分)如图甲是测量滑块与木板间动摩擦因数的装置,将木板水平固定在桌面上,利用一根压缩的轻质弹簧来弹开滑块.请完成下列实验操作与分析.(1)烧断细线,滑块被弹簧弹出后通过光电门A,继续运动一段距离停止在B 点.测出挡光片的宽度d,滑块通过光电门的时间△t,则滑块通过A点的速度v=;再用刻度尺测出AB之间的距离L.若重力加速度为g,则滑块与木板间动摩擦因数μ=.(用d、△t、L、g表示)(2)将木板换成光滑水平导轨.其它装置不变,来研究弹簧弹性势能与压缩量的关系.用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块通过光电门的时间△t,算出滑块通过光电门的速度v.重复以上操作,得到v与x的关系如图乙所示,由图可知,v与x成关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的成正比.9.(10分)太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件.某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I﹣U特性.所用的器材包括:太阳能电池板,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S 及导线若干.(1)为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图(填“a”或“b”).(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙的I﹣U图象.由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池板的电阻(填“很大”或“很小”):当电压为2.80V时,太阳能电池板的电阻为Ω(3)当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为V.若把它与阻值为1KΩ的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是%.(结果保留三位有效数字)10.(18分)如图所示,一个质量为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg,管下端离地面高度H=5m.现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等,若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2求:(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。
2015年山东省临沂市高考物理二模试卷一、选择题(共7小题,每小题6分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在皮带左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是()A.B.C.D.2.(6分)如图所示,实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线,下列说法中正确的是()A.c点场强大于a点场强B.c点电势高于a点电势C.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差D.若将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力做正功3.(6分)如图所示,一根不可伸长的光滑轻绳系在两竖直杆等高的A、B两点上,将一悬挂了衣服的衣架挂在轻绳上,处于静止状态.则()A.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力变大B.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力保持不变C.仅将B点位置向上移动一点,再次平衡时,绳中张力变大D.仅将B点位置向下移动一点,再次平衡时,绳中张力变小4.(6分)在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q 点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.则()A.该卫星的发射速度大于11.2km/sB.该卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/sC.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sD.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ5.(6分)如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,串联在副线圈电路中电流表的示数为10A,下列说法正确的是()A.变压器原线圈中的电流为1AB.变压器的输出功率为311WC.变压器输出端电压最大值为31.1VD.变压器输出端交流电的频率为50Hz6.(6分)如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计.两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触.整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中.现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动.导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是()A. B.C.D.7.(6分)如图所示,表面粗糙、倾角为θ的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮.初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力.现施加一沿斜面向下的恒力F,使B沿斜面下滑,当质量为m的A物块上升h高度的过程中(不计滑轮的质量和摩擦)()A.A、B组成的系统机械能守恒B.A、B组成的系统机械能增加FhC.A、B组成的系统动能增加FhD.物块B重力势能减少mgh二、必做题(共4小题,满分56分)8.(8分)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用沙桶和沙的重力提供小车所受合力F.(1)图2是实验中获取的一条纸带的一部分,其中O、A、B、C、D是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,打“B”点时小车的速度大小为m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)(2)用增减沙子的方法改变拉力的大小与增减钩码的方法相比,它的优点是.(填序号)A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地平衡摩擦力D.可以获得更大的加速度以提高实验精度(3)根据实验中得到的数据描出如图3所示的图象,发现该图象不过原点且图象后半段偏离直线,产生这种结果的原因可能是.(填序号)A.在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高B.没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低C.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量一定大于小车的质量D.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量不再远小于小车的质量.9.(10分)某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件,其上标注“2.5V,1.5W”的字样,为描绘出该元件的伏安特性曲线,该同学在实验室找到了下列实验器材:A.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω)B.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5KΩ)C.电压表(量程是15V,内阻是25KΩ)D.电压表(量程是3V,内阻是5KΩ)E.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,额定电流为0.6A)F.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω,额定电流为0.6A)G.直流电源(电动势E=3V,内阻不计)H.开关、导线若干(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表应选;电压表应选;滑动变阻器应选.(以上均填写器材代号)(2)请将实验电路图补充完整.(3)该同学根据设计的图1实验电路进行实验,通过实验得到如下数据(I和U 分别表示待测元件的电流和电压),请在图2坐标纸中描绘出该元件的伏安特性曲线.10.(18分)美国新泽西州六旗大冒险主题公园内的跳楼机为世界上最高的跳楼机.它能让人们体验到短暂的“完全失重”.参加体验的游客被安全带固定在座椅上,电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面130m高处由静止释放,人与座椅沿轨道先做自由落体运动,接着做匀减速运动,在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零,整个过程历时6.5s.最后将游客安全地送回地面.(已知人的质量为60kg,g取10m/s2)求:(1)整个过程人和座椅的最大速度;(2)人与座椅做自由下落的时间;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小.11.(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度的大小为E1,在y轴的左侧存在垂直于纸面的匀强磁场.现有一质量为m,带电量为﹣q的带电粒子从第二象限的A点(﹣3L,L)以初速度v0沿x轴正方向射入后刚好做匀速直线运动,不计带电粒子的重力.(1)求匀强磁场的大小和方向;(2)撤去第二象限的匀强磁场,同时调节电场强度的大小为E2,使带电粒子刚好从B点(﹣L,0)进入第三象限,求电场强度E 2的大小;(3)带电粒子从B点穿出后,从y轴上的C点进入第四象限,若E l=2E2,求C 点离坐标原点O的距离.三、选考题(任选一模块作答)(12分)【物理选修3-3】12.(4分)以下说法正确的是()A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故B.小昆虫能停在水面上是因为水对昆虫有浮力的原因C.外界对物体做功,物体内能不一定增大D.熵是系统内分子运动无序性的量度13.(8分)为研究我国传统的治病工具﹣﹣拔火罐的工作原理,某同学设计了如图实验.圆柱状气缸被固定在铁架台上,气缸横截面积S=30cm2,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时密闭开关K,测出此时缸内温度为127℃.活塞通过不可伸长的细线与重物m相连,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零.而这时活塞距缸底为L.由于气缸导热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面处.已知环境温度为27℃不变,大气压强为1.0×105Pa,g取10m/s2,气缸内的气体可看做理想气体,活塞与细线的质量不计.求:(i)最终气缸内气体的压强;(ii)所提重物的质量m.(12分)【物理选修3-4】14.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B两质点的平衡位置相距6m,如图甲所示.质点A的振动图象如图乙所示.以下判断正确的是()A.该横波的波长为4 mB.A、B两质点均振动后,它们的振动情况始终相同C.B质点的起振方向沿y轴负方向D.质点A做简谐运动的表达式为y=5sin(t)cm15.两束平行的细激光束,垂直于半球形玻璃体的圆平面射到半圆球体上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是球心0;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃球的圆半径为R,OA=R,OP=R,光在真空中的速度为c.求:(i)该玻璃的折射率;(ii)光从A点传播到P点的时间.(12分)【物理选修3-5】16.下列说法正确的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型B.放射性元素在高温高压下形成化合物后,不再发生衰变C.发生β衰变时,元素原子核的质量数不变,电荷数增加lD.氢原子从n=1的能级跃迁到n=3的能级时,将释放光子17.如图所示,质量为m A=2kg的滑块A与轻质弹簧拴接在一起.把A、B两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧,然后置于光滑水平面上.现将绳烧断,两滑块分开后的速度大小分别为v A=1.5m/s和v B=3m/s.当B 与挡板碰撞后原速返回,运动一段时间后再次与弹簧发生相互作用,并拴接在一起.求:(1)滑块B的质量;(2)当弹簧再次被压缩到最短时弹簧的势能.2015年山东省临沂市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题(共7小题,每小题6分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动.将一物体轻轻放在皮带左端,以v、a、x、F表示物体速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列选项正确的是()A.B.C.D.【解答】解:在前t1内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,加速度不变,速度与时间的关系为v=at,v﹣t图象是倾斜的直线;物体的速度与传送带相同后,不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,加速度为0.故A、B正确,C、D错误.故选:AB.2.(6分)如图所示,实线和虚线分别表示某电场的电场线和等势线,下列说法中正确的是()A.c点场强大于a点场强B.c点电势高于a点电势C.c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差D.若将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力做正功【解答】解:A、a点的电场线比c点电场线密,可知a点的场强大于c点的场强,故A错误.B、沿电场线方向电势逐渐降低,可知c点的电势高于a点电势,故B正确.C、因为b、a两点电势相等,可知c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差,故C错误.D、a、b两点电势相等,将一试探电荷+q由a点移动到b点,电场力不做功,故D错误.故选:B.3.(6分)如图所示,一根不可伸长的光滑轻绳系在两竖直杆等高的A、B两点上,将一悬挂了衣服的衣架挂在轻绳上,处于静止状态.则()A.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力变大B.仅增大两杆间距离,再次平衡时,绳中张力保持不变C.仅将B点位置向上移动一点,再次平衡时,绳中张力变大D.仅将B点位置向下移动一点,再次平衡时,绳中张力变小【解答】解:在杆上取一些点(A点、B点、B1点、B2点),如图所示:AB、对挂钩受力分析,如图,仅增大两杆间距离,再次平衡时,角度θ变大,根据平衡条件,有:2Tcosθ=mg解得:T=故绳子拉力T变大,故A正确,B错误;C、仅将B点位置向上移动一点,即从B移到B1时,有:AO•sinθ+OB•sinθ=AO′•sinα+O′B1•sinα故θ=α,即悬点从B移到B1,细线与杆的夹角不变;根据平衡条件,有:2Tcosθ=mg,得绳子张力也不变,故C错误;D、仅将B点位置向下移动一点,即从B移到B2时,有:AO•sinθ+OB•sinθ=AO′•sinα+O′B2•sinα故θ=α,即悬点从B移到B2,细线与杆的夹角不变;根据平衡条件,有:2Tcosθ=mg,得绳子张力也不变,故D错误;故选:A4.(6分)在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q 点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.则()A.该卫星的发射速度大于11.2km/sB.该卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/sC.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sD.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ【解答】解:A、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,是发射地球卫星的最小速度,11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度,而同步卫星仍然绕地球运动,所以该卫星的发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A错误,B正确;C、7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故C错误.D、从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ,卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力,所以应给卫星加速,增加所需的向心力.所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ.故D正确.故选:BD5.(6分)如图为理想变压器原线圈所接交流电压的波形.原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,串联在副线圈电路中电流表的示数为10A,下列说法正确的是()A.变压器原线圈中的电流为1AB.变压器的输出功率为311WC.变压器输出端电压最大值为31.1VD.变压器输出端交流电的频率为50Hz【解答】解:A、串联在副线圈电路中电流表的示数为10A,根据电流与匝数成反比知变压器原线圈中的电流为1A,故A正确;B、根据由图知输入电压的最大值为311V,有效值为U=200V;变压器的输入电压为200V,串联在原线圈电路中电流表的示数为1A,故变压器的输入功率为:P=UI=200×1=200W,理想变压器的输出功率等于输入功率,也为200W;故B错误;C、根据由图知输入电压的最大值为311V,原、副线圈匝数比n1:n2=10:1,所以变压器输出端电压最大值为31.1V,故C正确;D、变压器输入电压的周期为0.02s,故频率为50Hz;变压器不改变电流频率,故输出的交流电的频率为50Hz,故D正确;故选:ACD6.(6分)如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计.两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触.整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中.现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动.导体棒cd始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒cd所受的静摩擦力f随时间变化的图象是()A. B.C.D.【解答】解:由右手定则可知ab中感应电流的方向向上,由法拉第电磁感应定律得:E=BLv,由欧姆定律得:I=.感应电流从上向下流过cd棒,由左手定则可知,产生的安培力向右,大小:对cd进行受力分析,可知,cd棒竖直方向受到重力和轨道的支持力;水平方向受到安培力和摩擦力的作用,由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小:f=F=,大小与速度v成正比,与速度的方向相反.故B正确,ACD错误.故选:B7.(6分)如图所示,表面粗糙、倾角为θ的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮.初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力.现施加一沿斜面向下的恒力F,使B沿斜面下滑,当质量为m的A物块上升h高度的过程中(不计滑轮的质量和摩擦)()A.A、B组成的系统机械能守恒B.A、B组成的系统机械能增加FhC.A、B组成的系统动能增加FhD.物块B重力势能减少mgh【解答】解:A、对于A、B组成的系统,有拉力和摩擦力做功,故机械能不守恒,故A错误;B、对于A、B组成的系统,除重力外,拉力做功Fh,摩擦力做功﹣fh,故机械能增加(F﹣f)h,故B错误;C、初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力,说明B物体的重力的下滑分力与细线拉力平衡,而细线拉力等于物体A的重力,为mg;对于A、B组成的系统,根据动能定理,系统动能增加等于总功,为:(F﹣f)h,故C错误;D、初始时刻,A、B处于静止状态且B不受摩擦力,说明B物体的重力的下滑分力与细线拉力平衡,而细线拉力等于物体A的重力,为mg,故:m B gsinθ=mg故物块B重力势能减少:m B gsinθh=mgh;故D正确;故选:D.二、必做题(共4小题,满分56分)8.(8分)某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用沙桶和沙的重力提供小车所受合力F.(1)图2是实验中获取的一条纸带的一部分,其中O、A、B、C、D是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,打“B”点时小车的速度大小为0.54m/s.由纸带求出小车的加速度的大小为 1.5m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)(2)用增减沙子的方法改变拉力的大小与增减钩码的方法相比,它的优点是B.(填序号)A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地平衡摩擦力D.可以获得更大的加速度以提高实验精度(3)根据实验中得到的数据描出如图3所示的图象,发现该图象不过原点且图象后半段偏离直线,产生这种结果的原因可能是AD.(填序号)A.在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高B.没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低C.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量一定大于小车的质量D.图象的后半段偏离直线,是因为沙和沙桶的质量不再远小于小车的质量.【解答】解:(1)打点周期T=,每相邻两计数点间还有4个打点,计数点间的时间间隔为:t=0.02s×5=0.1s,根据作差法得:a==1.5m/s2,由匀变速直线运动规律可知,B点的瞬时速度等于AC的平均速度,则(2)缓慢加沙子,重力改变范围大,可以更方便地获取多组实验数据,而钩码的质量是固定的,只能取一些固定的质量故选:B.(3)A、图线不经过原点,当拉力为零时,加速度不为零,知平衡摩擦力过度,即长木板的末端抬得过高了.故A正确,B错误;C、曲线上部出现弯曲现象,随着F的增大,即砂和砂桶质量的增大,不在满足砂和砂桶远小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象.故C错误,D正确.故选:AD故答案为:(1)0.54;1.5;(2)B;(3)AD9.(10分)某同学从家里的废旧收音机上拆下一电学元件,其上标注“2.5V,1.5W”的字样,为描绘出该元件的伏安特性曲线,该同学在实验室找到了下列实验器材:A.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω)B.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5KΩ)C.电压表(量程是15V,内阻是25KΩ)D.电压表(量程是3V,内阻是5KΩ)E.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,额定电流为0.6A)F.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω,额定电流为0.6A)G.直流电源(电动势E=3V,内阻不计)H.开关、导线若干(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表应选B;电压表应选D;滑动变阻器应选E.(以上均填写器材代号)(2)请将实验电路图补充完整.(3)该同学根据设计的图1实验电路进行实验,通过实验得到如下数据(I和U 分别表示待测元件的电流和电压),请在图2坐标纸中描绘出该元件的伏安特性曲线.【解答】解:(1)元件的最大电压不超过2.5V,电压表应选D,最大电流不超过I=,电流表选B,为方便实验操作,滑动变阻器应选小量程,所以选E,(2)由表中实验数据可知,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,元件电阻约为R=,电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为0.5Ω,电压表内阻远大于电学元件电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示.(3)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象如图所示:故答案为:(1)B;D;E;(2)如图所示;(3)如图所示.10.(18分)美国新泽西州六旗大冒险主题公园内的跳楼机为世界上最高的跳楼机.它能让人们体验到短暂的“完全失重”.参加体验的游客被安全带固定在座椅上,电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面130m高处由静止释放,人与座椅沿轨道先做自由落体运动,接着做匀减速运动,在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零,整个过程历时6.5s.最后将游客安全地送回地面.(已知人的质量为60kg,g取10m/s2)求:(1)整个过程人和座椅的最大速度;(2)人与座椅做自由下落的时间;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小.【解答】解:(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v,此速度为下落过程的最大速度,为匀减速的初速度,根据平均速度公式知H=v===40m/s(2)由v=gt1得:t1==4.0s(3)设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为F由v﹣at2=0,解得a==16m/s2由牛顿第二定律:F﹣mg=ma解得:F=m(g+a)=26×60N=1560N答:(1)整个过程人和座椅的最大速度为40m/s;(2)人与座椅做自由下落的时间为4s;(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小为1560N.11.(20分)如图所示,在直角坐标系xoy的第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度的大小为E1,在y轴的左侧存在垂直于纸面的匀强磁场.现有一质量为m,带电量为﹣q的带电粒子从第二象限的A点(﹣3L,L)以初速度v0沿x轴正方向射入后刚好做匀速直线运动,不计带电粒子的重力.(1)求匀强磁场的大小和方向;(2)撤去第二象限的匀强磁场,同时调节电场强度的大小为E2,使带电粒子刚好从B点(﹣L,0)进入第三象限,求电场强度E2的大小;(3)带电粒子从B点穿出后,从y轴上的C点进入第四象限,若E l=2E2,求C 点离坐标原点O的距离.【解答】解:(1)带电粒子做匀速直线运动,其所受合力为零,带电粒子受到的电场力沿y轴负方向,故带电粒子受到的洛伦兹力方向沿y轴正方向,根据左手定则判断磁场方向垂直纸面向外;根据带电粒子受的洛伦兹力等于电场力,有:qv0B=qE1①解得:B=②(2)撤去磁场后,带电粒子受电场力做类似平抛运动,根据牛顿第二定律,有:qE2=ma ③x轴方向:2L=v0t ④y轴方向:L=⑤解得:E2=⑥(3)带电粒子穿过B点时竖直速度:v y=at ⑦由④⑤⑦解得:v y=v0则通过B点时的速度:v=与x轴正方向的夹角正弦:sinθ=故θ=45°带电粒子在第3象限内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:qvB=E1=2E2由第1问知:B=联立解得:R=LCO=(﹣1)L答:(1)匀强磁场的大小为,方向为;(2)电场强度E2的大小为;(3)C点离坐标原点O的距离为(﹣1)L.三、选考题(任选一模块作答)(12分)【物理选修3-3】12.(4分)以下说法正确的是()A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故B.小昆虫能停在水面上是因为水对昆虫有浮力的原因C.外界对物体做功,物体内能不一定增大D.熵是系统内分子运动无序性的量度【解答】解:A、气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在热运动,故A错误;B、小昆虫能停在水面上是因为昆虫受到液体表面张力的原因,故B错误;C、改变内能的方式有做功和热传递,仅对物体做功,内能不一定增大,故C正确;D、熵是物体内分子运动无序程度的量度,同种物质气态的熵大于液体和固体的,故D正确;故选:CD.13.(8分)为研究我国传统的治病工具﹣﹣拔火罐的工作原理,某同学设计了如图实验.圆柱状气缸被固定在铁架台上,气缸横截面积S=30cm2,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时密闭开关K,测出此时缸内温度为127℃.活塞通过不可伸长的细线与重物m相连,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零.而这时活塞距缸底为L.由于气缸导热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面处.已知环境温度为27℃不变,大气压强为1.0×105Pa,g取10m/s2,气缸内的气体可看做理想气体,活塞与细线的质量不计.求:(i)最终气缸内气体的压强;(ii)所提重物的质量m.【解答】解:设酒精棉球熄灭时气缸内的温度为t,气缸内封闭气体的状态为:P1=P0=1.0×105Pa V1=LS T1=237+t=400K重物稳定气缸内封闭气体的状态为:,T2=273+27=300K由理想气体的状态方程可得:所以,最终气体的压强为:Pa(2)对轻质活塞,P0S=mg+P2S代入数据可得:m=5kg答:(i)最终气缸内气体的压强是Pa;(ii)所提重物的质量是5kg.(12分)【物理选修3-4】14.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播,A、B两质点的平衡位置相距6m,如图甲所示.质点A的振动图象如图乙所示.以下判断正确的是()A.该横波的波长为4 mB.A、B两质点均振动后,它们的振动情况始终相同C.B质点的起振方向沿y轴负方向D.质点A做简谐运动的表达式为y=5sin(t)cm【解答】解:A、据图可知:T=4s,据波速公式可知:λ=vT=1×4m=4m,故A正确;。
2015年湖南省郴州市高考物理二模试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)1.伽利略用两个对接的斜面,一个斜面A固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面B,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示.伽利略设计这个实验的目的是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动时机械能守恒C.物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受到力,就不会运动2.同向行驶的a车和b车,其位移-时间图象分别为图中直线a和曲线b.由图可知()A.b车运动方向始终不变B.在t1时刻a车的位移大于b车C.t1到t2时间内a车的平均速度小于b车D.t1到t2时间内某时刻两车的速度相同3.最近美国宇航局公布了开普勒探测器最新发现的一个奇特的行星系统,命名为“开普勒-11行星系统”,该系统拥有6颗由岩石和气体构成的行星围绕一颗叫做“kepler-11”的类太阳恒星运行.经观测,其中被称为“kepler-11b”的行星与“kepler-11”之间的距离是地日距离的,“kepler-11”的质量是太阳质量的K倍,则“kepler-11b”的公转周期和地球公转周期的比值是()A.N-3k-1B.N3kC.N kD.N K4.如图所示,有一闭合的等腰直角三角形导线ABC.若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长),以逆时针方向为正,从图示位置开始计时,在整个过程中.线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的()A. B. C.D.5.地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,如图所示.一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落.从P点进入场区,沿半圆圆弧POQ运动,经圆弧的最低点O从Q点射出.重力加速度为g,忽略空气阻力的影响.下列说法中错误的是()A.从P点运动到O点的过程中,微粒的电势能与重力势能之和越来越小B.微粒进入场区后受到的电场力的方向一定竖直向上C.从P点运动到Q点的过程中,微粒的电势能先增大后减小D.微粒进入场区后做圆周运动,半径为二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)6.某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场.当在该空间内建立如图所示的坐标系后,在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v(v>0)不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴.设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则()A.由题设条件可以判断出粒子的带电性质B.对h≤d的粒子,h越大,t越大C.对h≤d的粒子,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等D.h越大的粒子,进入电场时的速率v也越大7.如图所示.轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B.直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是()A.B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量B.B物体的机械能一直减小C.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量D.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量8.如图所示,MN为纸面内的一条直线,其所在空间分布与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场的单一场区.现有重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0沿纸面射入场区,下列判断正确的是()A.如果粒子回到MN上时速率不变,则该空间存在的一定是磁场B.如果粒子回到MN上时速率增大,则该空间存在的一定是电场C.若仅增大水平初速度v0,发现粒子再回到MN上时速度方向与增大前相同,则该空间存在的一定是磁场D.若仅增大水平初速度v0,发现粒子再回到MN所用的时间发生变化,则该空间存在的一定是电场六、多选题(本大题共1小题,共6.0分)13.下列说法正确的是()A.当一定量气体吸热时.其内能可能减小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体.由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.当液体与大气相接触时.液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数.与单位体积内气体的分子数和气体温度有关八、多选题(本大题共1小题,共4.0分)15.一列简谐横波,某时刻的图象如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是()A.这列波沿x轴正向传播B.这列波的波速是25m/sC.质点P将比质点Q先回到平衡位置D.经过△t=0.4s,A质点通过的路程为4mE.经过△t=0.8s,A质点通过的位移为0十、多选题(本大题共1小题,共4.0分)17.下列说法正确的是()A.卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B.宏观物体的物质波波长非常小.极易观察到它的波动性C.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D.爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说E.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应三、填空题(本大题共1小题,共4.0分)9.DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.老师上课时“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,在某次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图(b)所示.图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能E p、动能E k或机械能E.试回答下列问题:(1)图(b)的图象中,表示小球的重力势能E p、动能E k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是______ (按顺序填写相应图线所对应的文字).(2)根据图(b)所示的实验图象,可以得出的结论是______ .四、实验题探究题(本大题共1小题,共11.0分)10.有一根细而均匀的导电材料样品(如图甲所示),截面为同心圆环(如图乙所示),此样品长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为p,因该样品的内径太小,无法直接测量,现提供以下实验器材:A.20等分刻度的游标卡尺B.螺旋测微器C.电流表A1(量程50m A,内阻r1=100Ω,)D.电流表A2(量程100m A,内阻r2大约为40Ω,)E.电流表A3(量程3A.内阻r3大约为0.1Q)F.滑动变阻器R(0-10Ω,额定电流2A)G.直流电源E(12V,内阻不计)H.导电材料样品R x(长L约为3cm,电阻R x约为100Ω,)I.开关一只,导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示,其示数L= ______ mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示,其示数D= ______mm.(2)请选择合适的仪器,画出最佳实验电路图,并标明所选器材.(3)实验中要测量的物理量有:______ (同时用文字和符号说明).然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d= ______ .五、计算题(本大题共2小题,共32.0分)11.质量m=1kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用,从斜面底端开始,以初速度v o=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8.滑块向上滑动过程中,一段时间内的速度一时间图象如图所示(g取l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)滑块上滑过程中加速度的大小;(2)滑块所受外力F;(3)当滑块到最高点时撤除外力,此后滑块能否返回斜面底端?若不能返回,求出滑块停在离斜面底端的距离;若能返回,求出返回斜面底端时的速度.12.如图所示,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场,电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B.y轴下方的A点与O点的距离为d.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场.不计粒子的重力作用.(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r.(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E0.求E0.(3)若电场强度E等于第(2)问E0的,求粒子经过x轴时的位置.七、计算题(本大题共1小题,共9.0分)14.如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H.上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩檫滑动的质量为M的活塞:两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到新的平衡.此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为P0,求此过程中气体内能的增加量.九、填空题(本大题共1小题,共4.0分)16.“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中,如图,将一等腰直角棱镜截去棱角,使其平行于底面,可制成“道威棱镜”,这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射.如图所示,从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入,已知棱镜玻璃的折射率n=.求光线进入“道威棱镜”时的折射角,并通过计算判断光线能否从CD边射出.十一、计算题(本大题共1小题,共10.0分)18.两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者会粘在一起运动.求在以后的运动中:(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?(2)系统中弹性势能的最大值是多少?。
2015年河南省三门峡市高考物理二模试卷(J)副标题一、单选题(本大题共4小题,共4.0分)1.下列叙述正确的是A. 法拉第首先发现电流磁效应B. 奥斯特经过10年的研究终年发现电磁感应现象C. 牛顿最早成功利用实验方法测出万有引力常量D. 伽利略根据理想实验推出,若无摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一速度,将保持这个速度运动下去【答案】D【解析】解:A、奥斯特首先发现电流磁效应。
故A错误。
B、法拉第经过10年的研究终年发现电磁感应现象。
故B错误。
C、卡文迪许最早成功利用实验方法测出万有引力常量,不是牛顿。
故C错误。
D、伽利略根据理想实验推出,若无摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一速度,既没有减速的原因,也没有加速的原因,物体将保持这个速度运动下去。
故D正确。
故选:D。
奥斯特首先发现电流磁效应,法拉第经过10年的研究终年发现电磁感应现象卡文迪许最早成功利用实验方法测出万有引力常量伽利略根据理想实验推出,若无摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一速度,将保持这个速度运动下去.对于物理学上重要发现、重大发明和著名理论,要加强记忆,不能张冠李戴.2.如图为一质点作匀变速直线运动的图象,质点的质量为2kg,在前4s内向东运动,图线作出以下判断正确的是A. 质点在8s内始终向东运动B. 质点在8s内的合外力先减小后增大C. 质点在8s内的加速度大小不变,方向始终向西D. 在8s内合外力对质点做功的大小为200J【答案】C【解析】解:A、据题,前4s内物体向东运动,则后4s内物体向西运动。
故A错误。
B、速度图象的斜率等于加速度,由数学知识得知,图线的斜率不变,说明物体的加速度保持不变,由牛顿第二定律分析知道质点在8s内的合外力保持不变。
故B错误。
C、由题可知,向西为正方向。
质点在8s内的加速度大小不变,而且加速度为正值,说明加速度方向向。
故C正确。
D、由图看出,时刻与末时刻质点的速度大小,动能相等,根据动能定理得知,在8s内合外力对质点做功的大小为故D错误。
页眉内容页脚内容物理部分参考答案及评分标准14.【试题答案】A【命题立意】考查学生对胡克定律和共点力平衡知识的理解和应用【解 析】对小球b 受力分析,受力平衡,弹簧B 的弹力g m F b B =;对小球a 受力分析,弹簧A 的拉力g m m F )(2b a A +=,a b 2m m =,又由胡克定律kx F =,故选项A 正确。
15.【试题答案】B【命题立意】考查学生对电荷电势能的理解。
【解 析】由电势能ϕq E =P ,把零电势面选在A 点的左侧,则B A ϕϕ>>0,可以满足1q 的电势能小于2q 的电势能,故选项B 正确16.【试题答案】D【命题立意】考查学生对交流电产生及描述问题的理解和掌握情况。
【解 析】1t 时刻线圈中感应电动势为0,A 项错误;2t 时刻线圈中感应电流为最大值,B 项错误;磁通量与线圈匝数无关,所以磁感应强度2a B ϕ=,C 项错误;线圈中瞬时感应电动势的表达式nt n N e ππϕ2cos 20=,D 项正确。
17.【试题答案】C【命题立意】考查学生应用万有引力定律和牛顿第二定律解决星体运动问题的能力。
【解 析】以月球为研究对象,r Tm r m GM 222E 4π=,E 32GM r T π=,地球质量3E E 34R M πρ=,所以周期不变,故C 选项正确。
18.【试题答案】D【命题立意】考查学生对平抛运动规律的理解和掌握及应用图象解决物理问题的能力。
【解 析】平抛运动速度偏向角的正切值t v gv v oy ==tan θ,所以θtan 0g v t =,即图象斜率为gv k 0=,所以g x ykg v ==0,故A 项错误;y 时刻的速度大小为22)()(g xy yg +,故B 项错误;由平抛运动规律可知,y页眉内容页脚内容故C 错;速度偏向角的正切值为位移偏向角正切值的2倍, D 项正确。
19.【试题答案】BCD【命题立意】考查学生应用牛顿运动定律知识解决有关连接体问题的能力 【解 析】接触面光滑时,整体分析:mFm m F a 2B A 1=+=;对B 分析:211F a m N B ==。