2014江苏物理高考零距离突破一轮卷详解版答案
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参考答案45分钟单元能力训练卷(一)1.C [解析] 由于x =v 2t =82×1 m =4 m<5.9 m ,故刹车试验符合规定.2.B [解析] 无论加速度正在增大还是正在减小,只要加速度与速度同向,物体速度就一直增大,当加速度减小到零时,物体速度达到最大,速度不再增大,但位移会继续增大,本题只有选项B 正确.3.A [解析] 甲车中的乘客以甲车为参考系,相当于甲车静止不动,乙车以初速度v 0向西做匀减速运动,速度减为零之后,再向东做匀加速运动,A 正确;乙车中的乘客以乙车为参考系,相当于乙车静止不动,甲车以初速度v 0向东做匀减速运动,速度减为零之后,再向西做匀加速运动,B 错误;以地面为参考系,当两车速度相等时,距离最远,C 、D 错误.4.C [解析] 质点甲在第1 s 内向负方向运动,其他三个质点在第1 s 内均向正方向运动,而平均速度是矢量,选项A 错误.质点丙在前2 s 内一直向正方向运动,不可能回到出发点,选项B 错误.第2 s 内,质点甲、丙、丁的速度大小都在增大,选项C 正确.前2 s 内质点乙、丙都向正方向运动,且第2 s 末位移相同,选项D 错误.5.C [解析] 根据v -t 图象,在0~2 s 内和4 s ~6 s 内,图线位于横轴上方,这表示物体的运动方向与规定的正方向相同,2 s ~4 s 内,图线位于横轴下方,表示物体运动的方向与规定的正方向相反.在第1 s 末前后瞬间,图线都位于横轴上方,表示物体的运动方向都与正方向相同,选项A 错误;在v -t 图象中,图线的斜率表示加速度,物体在第2 s 内和第4 s 内对应图线的斜率不同,所以加速度不同,选项B 错误;根据“面积法”,图线与横轴在4 s 内所围的面积表示位移为0,故物体在4 s 末返回出发点,选项C 正确;物体在5 s 末仍然沿正方向远离出发点运动,只不过开始做减速运动,到6 s 末速度降为0,所以物体在6 s 末离出发点最远,且最大位移为1 m ,选项D 错误.6.CD [解析] A 、B 两个物体的速度均为正值,故运动方向相同,选项A 错误;t =4 s 时,A 、B 两个物体的速度大小相同,相距最远,选项B 错误,选项C 正确;在相遇前,A 、B 两个物体的最远距离为(15-5)×4×12m =20 m ,选项D 正确.7.AD [解析] 小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲后,经过12t 1时间到达被测物体并被反射折回,再经过12t 1时间回到小盒子B ,在该过程中,超声波经过的路程为2x 1,所以超声波的速度为v 声=2x 1t 1,选项A 正确;从小盒子B 发射超声波开始计时,经时间Δt 0再次发射超声波脉冲,经过12(t 2-Δt 0)时间到达被测物体并被反射折回,再经过12(t 2-Δt 0)回到小盒子B ,该过程中,超声波经过的路程为2x 2,所以,超声波的速度为v 声=2x 2t 2-Δt 0,选项B 错误;被测物体在12t 1时刻第一次接收到超声波,在Δt 0+12(t 2-Δt 0)即12(t 2+Δt 0)时刻第二次接收到超声波,该过程中被测物体发生的位移为x 2-x 1,所以物体的平均速度为v =x 2-x 112(t 2+Δt 0)-12t 1=2(x 2-x 1)t 2-t 1+Δt 0,故选项C 错误,选项D 正确.8.Ⅰ.(1)3.0×10-2 9×10-2 (2)能 利用(x 6-x 4)-(x 4-x 2)=4aT 2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)[解析] 从图中读出位置5、6之间的距离为37.5 cm -24.0 cm =13.5 cm ,位置2、3之间的距离为6.0 cm -1.5 cm =4.5 cm ,由x 56-x 23=3aT 2,求出a =3.0×10-2 m/s 2;位置4对应的速度为v 4=x 352T =9×10-2 m/s ;欲求4的具体位置,可以采用逐差法利用(x 6-x 4)-(x 4-x 2)=4aT 2求解.Ⅱ.(1)D (2)v 22—h 速度平方的二分之一 重物下落的高度[解析] (1)打点计时器需接交流电源;重力加速度与物体的质量无关,所以不要天平和砝码;计算速度需要测相邻计数点间的距离,需要毫米刻度尺.(2)由公式v 2=2gh ,如绘出v 22—h 图象,其斜率也等于重力加速度.9.0.8 s [解析] 设货车启动后经过时间t 1两车开始错车,则有 x 1+x 2=180 m ,其中x 1=12at 21,x 2=vt 1,联立解得t 1=10 s.设货车从开始运动到两车错车结束所用时间为t 2,在数值上有 x 1′+x 2′=(180+10+12) m =202 m. 其中x 1′=12at 22,x 2′=vt 2,联立解得t 2=10.8 s.故两车错车的时间Δt =t 2-t 1=0.8 s.10.4 m/s [解析] 设小球甲在斜面上运动的加速度为a 1,运动时间为t 1,运动到B 处时的速度为v 1,从B 处到与小球乙相碰所用时间为t 2,则a 1=gsin30°=5 m/s 2由hsin30°=12a 1t 21,得t 1=4ha 1=0.2 s 则t 2=t -t 1=0.8 s ,v 1=a 1t 1=1 m/s 小球乙运动的加速度a 2=μg =2 m/s 2 小球甲、乙相遇时满足:v 0t -12a 2t 2+v 1t 2=L代入数据解得:v 0=4 m/s.45分钟单元能力训练卷(二)1.A [解析] 取滑块为研究对象,受力分析如图所示,由平衡条件得Nsin θ=mg ,即N =mgsin θ,选项C 、D 错误;由Ftan θ=mg ,得F =mgtan θ,选项A 正确,选项B 错误.2.A [解析] 根据f =μF N ,物体与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力均为40 N ,故当用15 N 、30 N 、80 N 的水平拉力拉物体时,物体受到的摩擦力依次为15 N 、30 N 、40 N ,A 正确.3.A [解析] 木块A 和木板B 均处于平衡状态,受力分析后可以知道,地面与木板B 之间没有摩擦力,A 和B 间的滑动摩擦力等于F ,A 正确,B 错误;若木板以2v 的速度运动或用力2F 拉木板B ,木块A 受到的滑动摩擦力为F ,C 、D 错误.4.C [解析] 如图所示,对C 点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD 对C 点的拉力F CD =mgtan30°,对D 点进行受力分析,绳CD 对D 点的拉力F 2=F CD =mgtan30°,F 1方向一定,则当F 3垂直于绳BD 时,F 3最小,由几何关系可知,F 3=F CD cos30°=12mg.5.B [解析] 对球受力分析如图所示,球受重力G 、墙对球的支持力N 1′和板对球的支持力N 2′而平衡.作出N 1′和N 2′的合力F ,它与G 等大反向.在板BC 逐渐放至水平的过程中,N 1′的方向不变,大小逐渐减小,N 2′的方向发生变化,大小也逐渐减小,如图所示,由牛顿第三定律可知:N 1=N 1′,N 2=N 2′.选项B 正确.6.BD [解析] 木块A 、B 分别受弹簧的弹力为F =kx =5 N ,则用F =7 N 的水平力作用在木块A 上后,A 受水平向左的静摩擦力为2 N ,选项A 、C 错误,选项B 正确;木块在B 水平方向上只受弹簧的弹力和地面的静摩擦力,二者等大反向,即木块B 受到静摩擦力为5 N ,选项D 正确.7.BC [解析] 由图乙可知,物块A 沿斜面匀速下滑,故物块A 一定受到重力、斜面对A 的支持力和摩擦力三个力的作用,A 错误,B 正确;以A 、B 为一个系统,由于系统在水平方向上无加速度,水平方向合外力必定为零,故地面对斜面体的作用力竖直向上,C 正确,D 错误.8.Ⅰ.(1)AB (2)C [解析] (1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目来改变对弹簧的拉力,从而探究弹力与弹簧伸长的关系,A 、B 正确,C 、D 错误.(2)考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,C 正确.Ⅱ.(1)④⑤①③② (2)ABD[解析] (1)做该实验的过程中应该首先将三根橡皮条拴在图钉上,这样便于测橡皮条的原长,之后就要固定两个图钉拉第三个图钉到适当的位置进行实验,把第三个图钉也固定好后就可测每根橡皮条的长度并计算出伸长量,最后按照胡克定律转换成力作出力的图示进行实验研究,所以正确的实验步骤是④⑤①③②.(2)该实验的关键是应用三个共点力平衡的推论进行实验原理的改进,应用胡克定律将测量力的大小转换为测量橡皮条的长度,选项A 、B 正确;任何实验都有误差,误差是不可避免的,不能因为有误差就把实验完全否定,选项C 错误;实验的误差有系统误差和偶然误差,三根橡皮条不能做到粗细、长短完全相同,是该实验误差的主要来源之一,选项D 正确.9.52[解析] 平衡后绳圈c 受力如图所示,有F 1=m 2g F 2=m 1g由图中几何关系及平衡条件可知 F 2F 1=l 2+⎝⎛⎭⎫l 22l=52解得m 1m 2=52.10. (1)100 N (2)200 N[解析] (1)对A 进行受力分析,可知A 受到四个力的作用,分解绳的拉力,根据平衡条件可得N 1=m A g +Tsin θ, f 1=Tcos θ, 其中f 1=μ1N 1解得T =μm A gcos θ-μ1sin θ=100 N.(2)对B 进行受力分析,可知B 受6个力的作用 地面对B 的支持力N 2=m B g +N 1, 而N 1=m A g +Tsin θ=160 N 故拉力F =μ2N 2+μ1N 1=200 N.45分钟单元能力训练卷(三)1.C [解析] 物体在不受外力作用时保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿第一定律又叫惯性定律,A 正确.牛顿运动定律都是在宏观、低速的情况下得出的结论,在微观、高速的情况下不成立,B 正确.牛顿第一定律说明了两点含义,一是所有物体都有惯性,二是物体不受力时的运动状态是静止或匀速直线运动,牛顿第二定律并不能完全包含这两点意义,C 错误.伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,D 正确.2.C [解析] 相同大小的力作用在不同的物体上产生的效果往往不同,故不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系,选项C 正确.3.B [解析] 物体与地面间最大静摩擦力F f =μmg =0.2×2×10 N =4 N .由题给F -t 图象知,0~3 s 内,F =4 N ,说明物体在这段时间内保持静止不动;3~6 s 内,F =8 N ,说明物体做匀加速运动,加速度a =F -fm =2 m/s 2;6 s 末物体的速度v =at =2×3 m/s =6 m/s ;在6~9 s 内,物体以6 m/s 的速度做匀速运动;9~12 s 内,物体以2 m/s 2的加速度做匀加速运动.作出v -t 图象如图所示,故0~12 s 内的位移x =12×6×3 m +6×3 m +12×(6+12)×3m =54 m.4.D [解析] 当电梯静止时,弹簧被压缩了x ,说明弹簧弹力kx =mg ;弹簧又被继续压缩了x 10,弹簧弹力为1.1mg ,根据牛顿第二定律有1.1mg -mg =ma ,电梯的加速度为g10,且方向是向上的,电梯处于超重状态,符合条件的只有D. 5.D [解析] 用水平力F 将B 球向左推压缩弹簧,平衡后弹簧弹力为F.突然将水平力F 撤去,在这一瞬间,B 球的速度为零,加速度为Fm,选项D 正确.6.BD [解析] 小煤块刚放上传送带后,加速度a =μg =4 m/s 2,故小煤块加速到与传送带同速所用的时间为t 1=v 0a =0.5 s ,此时小煤块运动的位移x 1=v 02t 1=0.5 m ,而传送带的位移为x 2=v 0t 1=1 m ,故小煤块在传送带上的划痕长度为l =x 2-x 1=0.5 m ,C 错误,D 正确;之后小煤块匀速运动,故运动到B 所用的时间t 2=x -x 1v 0=1.75 s ,故小煤块从A 运动到B 所用的时间t =t 1+t 2=2.25 s ,A 错误,B 正确.7.BD [解析] 由速度图象可得,在0~2 s 内,物体做匀加速运动,加速度a =ΔvΔt =0.5m/s 2,2 s 后,物体做匀速运动,合外力为零,即推力等于阻力,故0~2 s 内的合外力F 合=21.5 N -20 N =1.5 N ,由牛顿第二定律可得:m =F 合a =1.50.5 kg =3 kg ,选项A 错误;由匀速运动时F =mgsin α+μmg cos α,解得:μ=39,选项B 正确;撤去推力F 后,物体先做匀减速运动到速度为零,之后所受的合外力为F 合′=mgsin α-μmg cos α=10 N>0,所以物体将下滑,下滑时的加速度为a′=F 合′m =103m/s 2,选项C 错误,选项D 正确.8.Ⅰ.(1)用交流电源;木板右侧垫起以平衡摩擦力;小车应放在靠近打点计时器处;细线应与木板平行(任写两条即可) (2)4.0[解析] (1)“验证牛顿第二定律”的实验中,通过打点计时器测量加速度,而打点计时器需要使用交流电源;小车运动中受到摩擦力,故需要使木板形成斜面以平衡摩擦力;小车应放在靠近打点计时器处.(2)小车运动的加速度a =(x 6+x 5+x 4)-(x 3+x 2+x 1)9(2T )2=4.0 m/s 2. Ⅱ.(1)如图所示 (2)0.2[解析] (1)由a =(x 3+x 4)-(x 1+x 2)4T 2可得,5条纸带对应的加速度分别为:a 1=0.25m/s 2,a 2=0.49 m/s 2,a 3=0.75 m/s 2,a 4=0.99 m/s 2,a 5=1.26 m/s 2,在a —F 坐标系中描点连线.(2)由牛顿第二定律知,F =ma ,m =F a =1k ,其中k 为a —F 图线的斜率,由图可得k =5,故m=0.2 kg.9.(1)1.0 m/s 2(2)0.25[解析] (1)根据运动学公式有:s =12at 2,解得a =2s t 2=2×0.51.02 m/s 2=1.0 m/s 2. (2)物体运动过程受力如图所示.根据胡克定律有F =kx =200×0.9×10-2 N =1.8 N 根据牛顿第二定律有 F -f -mgsin37°=ma则f =F -mgsin37°-ma =1.8 N -0.2×10×0.6 N -0.2×1.0 N =0.4 N 又N =mgcos37°=0.2×10×0.8 N =1.6 N 根据滑动摩擦力公式f =μN 得: μ=f N =0.41.6=0.25.10.(1)3 s (2)26 N[解析] (1)对于B,在未离开A时,其加速度为a B1=μ1mgm=1 m/s2设经过时间t1后B离开A,离开A后B的加速度为a B2=-μ2mgm=-2 m/s2设A从B下抽出瞬间B的速度为v B,有v B=a B1t112a B1t 21+v2B-2a B2=s联立解得t1=2 s则t2=v B-a B2=1 s所以B运动的时间是t=t1+t2=3 s(2)设A的加速度为a A,则根据相对运动的位移关系得12a A t 21-12a B1t21=L-s解得a A=2 m/s2根据牛顿第二定律得F-μ1mg-μ2(m+M)g=Ma A解得:F=26 N.45分钟滚动复习训练卷(一)1.C[解析] 小球受重力和向上的弹力,在平衡位置上方,F合=mg-F弹,且弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小但方向一直向下,速度增大;在平衡位置下方,F合=F弹-mg,且弹力继续增大,合力增大,加速度增大但方向向上,速度减小.2.D[解析] 对物块进行受力分析可知,由于初始状态弹簧被拉伸,所以物块受到的摩擦力水平向左,当倾角逐渐增大时,物块所受重力沿斜面方向的分力逐渐增大,所以摩擦力先逐渐减小,弹力与重力沿斜面方向的分力平衡时,摩擦力变为0;当倾角继续增大时,摩擦力向上且逐渐增大,故选项D正确.3.C[解析] 若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡,则B与C间的摩擦力为零,A项错误;将B和C看成一个整体,则B和C受到细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力,B项错误,C项正确;将细绳剪断,若B依然静止在斜面上,利用整体法判断,B、C整体在水平方向不受其他外力作用,处于平衡状态,则地面对C的摩擦力为0,D项错误.4.A[解析] 若摩擦力与拉力同向,则F+f=ma b,f=ma a,解得F=f=0.1 N;若摩擦力与拉力反向,则f-F=ma a,f=ma b,解得f=0.2 N,F=0.1 N,A错误,B、C、D正确.5.C[解析] 由于A、B之间的最大静摩擦力F1大于B、C之间的最大静摩擦力F2,当外力F小于F2时,A、B静止不动;当F大于F2时,A、B一起加速运动,由牛顿第二定律有:F-F2=(m A+m B)a,由于F逐渐增大,故加速度逐渐增大,对木板,当其最大加速度a m=F1-F2m B,此时F=F1+m Am B(F1-F2);当F再增大时,A、B即开始相对滑动,对木板B有:F 1-F 2=m B a ,此后木板B 做匀变速直线运动,选项C 正确.6.CD [解析] v -t 图象描述速度随时间变化的规律,并不代表运动轨迹,0~1 s 内物体速度方向始终为正方向,所以物体是做正向的直线运动,选项A 错误;1~2 s 内物体的速度为正,方向应向右,速度大小不断减小,选项B 错误;1~3 s 内物体的加速度为-4 m/s 2,表示加速度方向向左,大小为4 m/s 2,选项C 正确;v -t 图象中图象与坐标轴所围“面积”代表位移,时间轴上方的面积明显大于下方的面积,故物体的总位移为正,方向向右,物体位于出发点右方,选项D 正确.7.AC [解析] 车减速上坡,其加速度沿斜面向下,将其加速度正交分解为竖直向下和水平向左的加速度,故乘客处于失重状态,受到水平向左的摩擦力,受到的合力沿斜面向下,A 正确,B 、D 错误;因乘客在上坡,故重力做负功,重力势能增加,C 正确.8.(1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦[解析] (1)处理纸带求加速度,一定要知道计数点间的距离,故要有米尺;打点计时器就是测量时间的工具,故不需要秒表;重力加速度的值和物体的质量无关,故不需要天平.(2)加速度小了,说明物体受到了阻力作用,据此说一条理由就行.9.(1)图略 (2)正比例关系 (3)平衡摩擦力时木板抬得过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够[解析] (1)若a 与F 成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免出现误差,所以在误差允许的范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使尽可能多的点在直线上,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予考虑.(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.10. (1)1.5 m/s 2 1 m/s 2 0.5 m/s 2 (2)3∶2 (3)20 m[解析] (1)由v -t 图象可求出,物块冲上木板后做匀减速直线运动的加速度大小a 1=10-44 m/s 2=1.5 m/s 2,木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a 2=4-04 m/s 2=1 m/s 2,物块和木板达到共同速度后一起做匀减速运动的加速度大小a 3=4-08m/s 2=0.5 m/s 2.(2)对物块冲上木板的减速阶段有 μ1mg =ma 1对木板在水平地面上的加速阶段有 μ1mg -μ2(m +M)g =Ma 2对物块和木板达到共同速度后的减速阶段有 μ2(m +M)g =(M +m)a 3 联立解得m M =32.(3)由v -t 图可以看出,物块相对于木板滑行的距离Δx 对应图中△ABC 的面积,故Δx =10×4×12m =20 m.45分钟单元能力训练卷(四)1.D2.B [解析] 轨道对小球的支持力始终与小球运动方向垂直,轨道对小球不做功;小球从P 运动到Q 的过程中,重力做正功,动能增大,可判断v P <v Q ;根据v =ωr ,又r P >r Q ,可知ωP <ωQ ,A 错误,B 正确.根据a =v 2r ,由v P <v Q ,r P >r Q ,可知a P <a Q ,C 错误.在最高点有mg +F N =ma ,即F N =ma -mg ,因a P <a Q ,所以F Q >F P ,D 错误.3.B [解析] 由开普勒第三定律a 3T 2=k 可知,只要椭圆轨道的半长轴与圆轨道的半径相等,它们的周期就是相同的,A 项错误;沿椭圆轨道运行的一颗卫星在关于长轴(或短轴)对称的点上时,线速度的大小是相同的,B 项正确;同步卫星的轨道半径、周期、线速度等都是相同的,C 项错误;经过同一点的卫星可以在不同的轨道平面内,D 项错误.4.A [解析] 飞镖做平抛运动,运动到靶子处的时间为t =xv ,当v ≥50 m/s 时,t ≤0.1 s ,飞镖下落高度为h =12gt 2≤5 cm ,落在第6环以内,A 错误,B 正确;若要击中第10环的圆内,则飞镖运动的时间t ≤2R 0g=0.002 s ,所以飞镖的速度v 至少应为505m/s ,C 正确;同理,若要击中靶子,则飞镖运动的时间t ≤2R 1g=0.02 s ,所以飞镖的速度v 至少应为25 2 m/s ,D 正确.5.C [解析] 若使质点到达斜面时位移最小,则质点的位移应垂直斜面,如图所示,有x =v 0t ,y =12gt 2,且tan θ=x y =v 0t 12gt2=2v 0gt ,所以t =2v 0gtan θ=2v 0gtan37°=8v 03g ,选项C 正确.6.BD [解析] 滑雪者开始时做平抛运动,水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,加速度为g ,落到斜坡后,滑雪者沿斜坡以gsin30°的加速度匀加速下滑,将运动分解水平方向做匀加速运动,竖直方向做匀加速运动,加速度a 1=gsin30°·sin30°=14g ,故选项A 、C 错误,选项B 、D 正确.7. AC [解析] “空间站”运行的加速度及其所在高度处的重力加速度均完全由其所受的万有引力提供,选项A 正确;由G Mm R 2=m v 2R得v =GMR,运动速度与轨道半径的平方根成反比,并非与离地高度的平方根成反比,选项B 错误;由G MmR 2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2R 得T =2πRRGM,所以“空间站”运行周期小于地球自转的周期,站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动,选项C 正确;“空间站”内的宇航员随“空间站”做匀速圆周运动,处于非平衡状态,选项D 错误.8.Ⅰ.2πnr 1r 3r 2[解析] 前进速度即为Ⅲ轮的线速度,因为同一个轮上的角速度相等,而同一条传送链上的线速度大小相等,所以可得:ω1r 1=ω2r 2,ω2=ω3,又有ω1=2πn ,v =ω3r 3,所以v =2πnr 1r 3r 2.Ⅱ.34∶1 1∶316 [解析] 同步卫星的周期为T 1=24 h .由开普勒第三定律,有R 31T 21=R 32T 22,得R 1R 2=341;卫星做匀速圆周运动时由万有引力充当向心力,G Mm R 2=ma ,得a 1a 2=R 22R 21=1316. 9.(1)2gl (2)12l g[解析] (1)飞镖被投掷后做平抛运动.从掷出飞镖到击中气球,经过时间t 1=lv 0=l g此时飞镖在竖直方向上的分速度 v y =gt 1=gl故此时飞镖的速度大小 v =v 20+v 2y =2gl.(2)飞镖从掷出到击中气球过程中下降的高度h 1=12gt 21=l 2气球从被释放到被击中过程中上升的高度 h 2=2l -h 1=3l2气球上升的时间t 2=h 2v 0=3l 2v 0=32l g可见,t 2>t 1,所以应先释放气球. 释放气球与掷飞镖之间的时间间隔 Δt =t 2-t 1=12l g. 10.(1)2π (R +h )3Gm 月 (2)T 02πGm 月(R +h )3(3)2π2R T 0(R +h )3Gm 月[解析] (1)“嫦娥二号”的轨道半径r =R +h ,由G mm 月r 2=m 4π2T2r ,可得“嫦娥二号”卫星绕月运行的周期T =2π (R +h )3Gm 月.(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥二号”将绕月运行的圈数n =T 0T =T 02π Gm 月(R +h )3.(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,就能将月面各处全部拍摄下来;卫星绕月球转一周可对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为s =2πR 2n=2π2R T 0 (R +h )3Gm 月. 45分钟单元能力训练卷(五)1.D [解析] 由能量守恒定律可知,运动员减小的机械能转化为床垫的弹性势能,故选项A 错误;当F 弹=mg 时,a =0,在此之前,F 弹<mg ,加速度方向向下(失重),物体做加速运动;在此之后,F 弹>mg ,加速度方向向上(超重),物体做减速运动,选项B 错误选项D 正确;从A 位置到B 位置,由动能定理得,W 合=-E k0,选项C 错误.2.C [解析] 对两个过程分别应用机械能守恒定律得:m B gH -m A gH =12(m A +m B )v 2,2m A gH -m B gH =12(2m A +m B )v 2,联立解得m A m B =22,选项C 正确. 3.B [解析] 当两个物块共同向上运动时弹簧弹力减小,弹簧弹力恰好为零时,两个物块的共同加速度为重力加速度,此时两个物块恰好分离,A 物块做竖直上抛运动,由竖直上抛运动的规律可求得A 、B 分离时的初速度v =2gh =2 m/s ,当B 回到弹簧原长位置时,弹簧弹力又恰好为零,弹簧在此过程中做功为零,B 的动能与分离时的动能相同,速度仍为2 m/s ,B 正确.4.D [解析] 物块匀速运动时,速度沿斜面向上,故传送带顺时针传动.0~t 1内,物块沿传送带向下运动,物块对传送带的滑动摩擦力向下,物块对传送带做负功,选项A 错误;由图乙可知,在t 1时刻,物块的速度减为零,之后向上加速运动,所以μmg cos θ>mgsin θ,即μ>tan θ,选项B 错误;0~t 2内,传送带对物块做的功W 加上物块重力做的功W G 等于物块动能的增加量,即W +W G =12mv 22-12mv 21,而根据v -t 图象可知物块的位移小于零,故W G >0,选项C 错误; 在0~t 2内时间内,物块与传送带之间有相对滑动,系统的一部分机械能会通过“摩擦生热”转化为热量即内能,其大小Q =fx 相对,该过程中,物块受到的摩擦力f 大小恒定,设0~t 1内物块的位移大小为x 1,t 1~t 2内物块的位移大小为x 2,对0~t 2内的物块应用动能定理有:-fx 1+fx 2+W G =ΔE k ,即-ΔE k =f(x 1+x 2)-W G ,由图乙知x 相对>x 1-x 2,,选项D 正确.5.D [解析] 汽车速度最大时, 汽车所受到的牵引力F 1=f =P v m,根据牛顿第二定律F -f =ma 得,P v -P v m =ma ,即a =P m (1v -1v m ),图象斜率k =P m ,横轴截距b =1v m,所以汽车的功率P 、汽车行驶的最大速度v m 可求,由f =P v m可解得汽车所受到阻力,选项A 、B 、C 正确;汽车不是匀加速运动,故不能求出汽车运动到最大速度所需的时间,选项D 错误.6.AC [解析] 设斜面倾角为θ,物体受到的合力F 沿斜面向下,F =mgsin θ-f ,故F不随t 变化,选项A 正确;根据牛顿第二定律知加速度a =F m也不变,由v =at 知,v -t 图象为过原点的一条倾斜直线,选项B 错误;物体做匀加速运动,故位移x =12at 2,x -t 图象是开口向上的抛物线的一部分,选项C 正确;设物体起初的机械能为E 0,t 时刻的机械能为E ,则E =E 0-fx =E 0-f·12at 2,E -t 图象是开口向下的抛物线的一部分,选项D 错误. 7.BD [解析] A 、B 及弹簧组成的系统机械能守恒,选项A 错误,选项B 正确;B 在运动过程中,除重力外弹簧对其做功,所以B 的机械能不守恒,因此根据机械能守恒定律m B gh =12m B v 2解得的v =2gh = 2 m/s 是错误的,选项C 错误;根据系统机械能守恒,到达地面时的机械能与刚释放时的机械能相等,又弹簧处于原长,则E =E k =m A g(L +h)+m B gh +E p =6 J ,选项D 正确.8.(1)钩码的重力 mg (2)①(x 1+x 2)f 4 ②Mf 232[(x 6+x 7)2-(x 1+x 2)2] mg(x 2+x 3+x 4+x 5+x 6)[解析] (1)滑块匀速下滑时,有Mgsin α=mg +f ,滑块匀速下滑时,滑块所受合力F =Mgsin α-f =mg.(2)v A =x 1+x 24T =(x 1+x 2)f 4;v F =(x 6+x 7)f 4,从A 到F 动能的增加量ΔE k =12Mv 2F -12Mv 2A =Mf 232[(x 6+x 7)2-(x 1+x 2)2],合力F 做的功W F =mg(x 2+x 3+x 4+x 5+x 6). 9.(1) 2gLsin θ-2μgL cos θ+v 202gsin θ+2μg cos θ (2) 2gLsin θ+v 202μgcos θ[解析] (1)设滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板P 的最大距离为x.对滑块应用动能定理有mg(L -x)sin θ-μmg cos θ(L +x)=0-12mv 20解得x =2gLsin θ-2μgL cos θ+v 202gsin θ+2μg cos θ. (2)最终滑块必停靠在挡板处,设滑块在整个运动过程中通过的路程为s.根据能量守恒定律得mgLsin θ+12mv 20=μmgs cos θ 解得s =2gLsin θ+v 202μgcos θ. 10.(1)4 m/s (2)R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m[解析] (1)根据牛顿第二定律:对滑块有μmg =ma 1对小车有μmg =Ma 2当滑块相对小车静止时,两者速度相等,即v 0-a 1t =a 2t由以上各式解得t =1 s ,此时小车的速度为v 2=a 2t =4 m/s.滑块的位移x 1=v 0t -12a 1t 2 小车的位移x 2=12a 2t 2 相对位移L 1=x 1-x 2联立解得L 1=3 m ,x 2=2 mL 1<L ,x 2<s ,说明滑块滑离小车前已具有共同速度,且共速时小车与墙壁还未发生碰撞,故小车与墙壁碰撞时的速度为:v 2=4 m/s.(2) 滑块与墙壁碰后在小车上做匀减速运动,运动L 2=L -L 1=1 m 后滑上半圆轨道. 若滑块恰能通过最高点,设滑至最高点的速度为v m .则mg =m v 2m R根据动能定理得-μmgL 2-mg·2R =12mv 2m -12mv 22 解得R =0.24 m若滑块恰好滑至14圆弧到达T 点时就停止,则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道. 根据动能定理得-μmgL 2-mgR =0-12mv 22解得R =0.6 m所以滑块不脱离圆轨道必须满足:R ≤0.24 m 或R ≥0.6 m.45分钟滚动复习训练卷(二)1.A [解析] 若一个鸡蛋大约55 g ,鸡蛋抛出的高度大约为60 cm ,则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量,即W =mgh =55×10-3×10×60×10-2 J =0.33 J ,A 正确.2.D [解析] “天宫一号”和“神舟八号”绕地球做圆周运动,是万有引力充当了“天宫一号”和“神舟八号”做圆周运动的向心力,根据万有引力定律和向心力的公式可得G Mm r 2=ma =m v 2r =m 4π2T 2r =mω2r ,所以a =GM r 2,v =GM r ,T =2πr 3GM ,ω=GM r 3;根据“神舟八号”与“天宫一号”运行轨道示意图可得,“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径,根据a =GM r2,“神舟八号”轨道半径小,加速度比“天宫一号”大,选项A 错误;根据v =GM r ,“神舟八号”轨道半径小,运行的速率比“天宫一号”大,选项B 错误;根据T =2πr 3GM ,“神舟八号”轨道半径小,运行的周期比“天宫一号”短,选项C 错误;根据ω=GM r 3,“神舟八号”轨道半径小,运行的角速度比“天宫一号”大,选项D 正确.3.C [解析] 对全过程分析,由于物体再次经过P 点时位移为零,所以合外力做功为零,动能增量为零,初、末速率应相等,选项C 正确.4.C [解析] 小球沿管上升到最高点的速度可以为零,选项A 、B 错误;小球在水平线ab 以下的管道中运动时,由外侧管壁对小球的作用力F N 与小球重力在背离圆心方向的分力F 1的合力提供向心力,即:F N -F 1=m v 2R +r,因此,外侧管壁一定对小球有作用力,而内侧壁无作用力,选项C 正确;小球在水平线ab 以上的管道中运动时,小球受管壁的作用力与小球速度大小有关,选项D 错误.5.D [解析] 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,所以水平位移图象为倾斜直线,水平速度图象为平行横轴的直线,竖直位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,竖直速度图象为倾斜的直线,斜率等于重力加速度;沿斜面下滑运动可分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动,且竖直加速度分量小于重力加速度,所以水平位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,水平速度图象为向上倾斜的直线,竖直位移图象为曲线且各点切线的斜率随时间逐渐变大,竖直速度图象为倾斜的直线,斜率小于重力加速度.选项D 正确.6.AC [解析] 由于引力与质量乘积成正比,所以在质量密集区引力会增大,提供的向心力增大了,探测器会发生向心现象,引力做功,导致探测器飞行速率增大.7.BC [解析] 当盒子速度最大时,kx =(m A +m B )gsin θ,此时弹簧仍处于压缩状态,弹性势能不为零,选项A 错误;除重力外,只有A 对B 的弹力对B 做功,对应B 机械能的增加量,选项B 正确;对A 、B 组成的系统,弹簧弹力对系统做的正功等于弹簧弹性势能的减小量,也等于系统机械能的增加量,选项C 正确;对A 应用动能定理可知,A 所受重力、弹簧弹力、B 对A 的弹力做功之和等于A 动能的增加量,因B 对A 的弹力对A 做负功,故知A 所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A 动能的增量,选项D 错误.8. (1)左 (2)B (3)1.88 1.84 (4)在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒[解析] (1)重物在下落过程中做加速运动,纸带上相邻两点间的距离增大,故纸带左端与重物相连;(2)重物做匀变速直线运动,在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,故可计算纸带上B 点对应的重物的瞬时速度,应取图中的O 点和B 点来验证机械能守恒定律.从O 点到B 点,重物的重力势能减少ΔE p =mgh B =1.88 J ,B 点对应的速度v B =h AC 2T=(23.23-15.15)×10-22×0.02m/s =1.92 m/s ,物体动能的增加量ΔE k =12mv 2B =1.84 J .可得出结论:在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒.9.(1)36 km (2)1.25×105 N (3)3.42×105 N ,与前进方向相同[解析] (1)由图象知海监船先做匀加速直线运动再匀速最后做匀减速直线运动.加速阶段a 1=20-015×60m/s 2=145 m/s 2 x 1=v m 2t 1=202×15×60 m =9×103m 匀速阶段x 2=v m t 2=20×(35-15)×60 m =2.4×104 m。
物 理 试 题一㊁单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个∙∙∙∙选项符合题意.1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(A)Ba 22Δt (B)nBa 22Δt (C)nBa 2Δt (D)2nBa 2Δt 2.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为(A)3.5km /s (B)5.0km /s (C)17.7km /s (D)35.2km /s 3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原㊁副线圈的匝数分别为n 1㊁n 2,电压分别为U 1㊁U 2,电流分别为I 1㊁I 2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是(A)I 1I 2=n 1n 2(B)I 2=U 2R (C)I 1U 1=I 22R (D)I 1U 1=I 2U 24.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(A)O 点的电场强度为零,电势最低(B)O 点的电场强度为零,电势最高(C)从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势升高(D)从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低5.一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v 和位移x 的关系图像中,能描述该过程的是 (A) (B) (C) (D)二㊁多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计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.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时B 球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有(A)两球的质量应相等(B)两球应同时落地(C)应改变装置的高度,多次实验(D)实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动2014年江苏高考物理试卷及答案7.如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有(A)增加线圈的匝数(B)提高交流电源的频率(C)将金属杯换为瓷杯(D)取走线圈中的铁芯8.如图所示,A㊁B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A㊁B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,A㊁B都相对地面静止(B)当F=52μmg时,A的加速度为13μg(C)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12μg9.如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为IH,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H满足:U H=k I H B d,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R远大于R L,霍尔元件的电阻可以忽略,则(A)霍尔元件前表面的电势低于后表面(B)若电源的正负极对调,电压表将反偏(C)I H与I成正比(D)电压表的示数与R L消耗的电功率成正比三㊁简答题:本题分必做题(第10㊁11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10.(8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10-1图所示的部件 ▲ (选填 A”㊁ B”㊁ C”或 D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为 ▲ mm.(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化.由此可以推断:电路中 ▲ (选填图中表示接线柱的数字)之间出现了 ▲ (选填 短路”或 断路”). (题10-1图) (题10-2图)(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议.(题11-1图)11.(10分)小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1)实验记录纸如题11-1图所示,O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F 1和F 2的方向分别过P 1和P 2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F 3的方向过P 3点.三个力的大小分别为:F 1=3.30N㊁F 2=3.85N 和F 3=4.25N .请根据图中给出的标度作图求出F 1和F 2的合力.(2)仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度,发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响. 实验装置如题11-2图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O 点,下端N 挂一重物.用与白纸平行的水平力缓慢地移动N ,在白纸上记录下N 的轨迹.重复上述过程,再次记录下N 的轨迹.(题11-2图) (题11-3图) 两次实验记录的轨迹如题11-3图所示.过O 点作一条直线与轨迹交于a ㊁b 两点,则实验中橡皮筋分别被拉伸到a 和b 时所受拉力F a ㊁F b 的大小关系为 ▲ .(3)根据(2)中的实验,可以得出的实验结果有哪些?(填写选项前的字母)(A)橡皮筋的长度与受到的拉力成正比(B)两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2次的长度较长(C)两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大(D)两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4)根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.12.【选做题】本题包括A ㊁B ㊁C 三小题,请选定其中两小题∙∙∙∙∙∙∙∙,并在相应的答题区域内作答∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙.若多做,则按A ㊁B 两小题评分.A.[选修3-3](12分) 一种海浪发电机的气室如图所示.工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入㊁压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为理想气体.(1)下列对理想气体的理解,正确的有 ▲ .(A)理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型(B)只要气体压强不是很高就可视为理想气体(C)一定质量的某种理想气体的内能与温度㊁体积都有关(D)在任何温度㊁任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中,两个阀门均关闭.若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4×104J,则该气体的分子平均动能 ▲ (选填 增大”㊁ 减小”或 不变”),活塞对该气体所做的功 ▲ (选填 大于”㊁ 小于”或 等于”)3.4×104J .(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0.224m 3,压强为1个标准大气压.已知1mol 气体在1个标准大气压㊁0℃时的体积为22.4L,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol -1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果保留一位有效数字)B.[选修3-4](12分)(1)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题12B-1(甲)图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题12B -1(乙)图所示.他改变的实验条件可能是 ▲ .(题12B-1图)(A)减小光源到单缝的距离(B)减小双缝之间的距离(C)减小双缝到光屏之间的距离(D)换用频率更高的单色光源(2)在 探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期.以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.(题12B-2图)(3)Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B-2图.一束光以入射角i 从a 点入射,经过折射和反射后从b 点出射.设鳞片的折射率为n ,厚度为d ,两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c ,求光从a 到b 所需的时间t.C.[选修3-5](12分)(1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 ▲ .(A)波长(B)频率(C)能量(D)动量(2)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是22286Rn➝21884Po + ▲ .已知22286Rn 的半衰期约为3.8天,则约经过 ▲ 天,16g 的22286Rn 衰变后还剩1g.(3)牛顿的‘自然哲学的数学原理“中记载,A ㊁B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B 对A 的速度,接近速度是指碰撞前A 对B 的速度.若上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ,且为对心碰撞,求碰撞后A ㊁B 的速度大小.四㊁计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明㊁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.13.(15分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L ,长为3d ,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d 的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向与导轨平面垂直.质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R ,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小v ;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.14.(16分)某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示.装置的长为L ,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B ㊁方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d.装置右端有一收集板,M ㊁N ㊁P 为板上的三点,M 位于轴线OO′上,N ㊁P 分别位于下方磁场的上㊁下边界上.在纸面内,质量为m ㊁电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P 点.改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置.不计粒子的重力.(1)求磁场区域的宽度h ;(2)欲使粒子到达收集板的位置从P 点移到N 点,求粒子入射速度的最小变化量Δv ;(3)欲使粒子到达M 点,求粒子入射速度大小的可能值.15.(16分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v 0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1)若乙的速度为v 0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s ;(2)若乙的速度为2v 0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v ;(3)保持乙的速度2v 0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m ,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率P.物理试题参考答案一㊁单项选择题1.B 2.A 3.D 4.B 5.A 二㊁多项选择题6.BC 7.AB 8.BCD 9.CD 三㊁简答题10.(1)B 0.410 (2)7㊁9 断路(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)11.(1)(见右图,F 合=4.6~4.9都算对)(2)F a =F b (3)BD (4)橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋.(或:拉力不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧.)12A .(1)AD (2)增大 等于(3)设气体在标准状态时的体积为V 1,等压过程 V T =V 1T 1气体物质的量 n =V 1V 0, 且分子数 N =nN A 解得 N =VT 1V 0T N A 代入数据得 N =5×1024(或N =6×1024)12B .(1)B (2)①应在摆球通过平衡位置时开始计时;②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值.(或在单摆振动稳定后开始计时)(3)设光在鳞片中的折射角为γ,折射定律 sin i =n sin γ在鳞片中传播的路程l 1=2d cos γ,传播速度v =c n ,传播时间t 1=l 1v 解得 t 1=2n 2d c n 2-sin 2i 同理,在空气中的传播时间 t 2=2h c cos i则 t =t 1+t 2=2n 2d c n 2-sin 2i +2h c cos i 12C .(1)A (2)42He(或α) 15.2(3)设A ㊁B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2由动量守恒定律 2mv 0=2mv 1+mv 2,且由题意知 v 2-v 1v 0=1516解得 v 1=1748v 0,v 2=3124v 0四、计算题13.(1)在绝缘涂层上受力平衡 mg sin θ=μmg cos θ解得 μ=tan θ(2)在光滑导轨上感应电动势 E =BLv 感应电流 I =E R 安培力F 安=BIL 受力平衡 F 安=mg sin θ解得 v =mgR sin θB 2L 2(3)摩擦生热 Q T =μmgd cos θ能量守恒定律 3mgd sin θ=Q +Q T +12mv 2解得 Q =2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 414.(1)设粒子在磁场中的轨道半径为r 根据题意 L =3r sin 30°+3d cos 30° 且 h =r (1-cos 30°)解得 h =(23L -3d )(1-32)(2)设改变入射速度后粒子在磁场中的轨道半径为r′m v 2r =qvB ,m v′2r′=qv′B ,由题意知 3r sin 30°=4r′sin 30° 解得 Δv =v -v′=qB m (L 6-34d )(3)设粒子经过上方磁场n 次由题意知 L =(2n +2)d cos 30°+(2n +2)r n sin 30°且 m v 2n r n =qv n B ,解得 v n =qB m (L n +1-3d ) (1≤n <3L 3d -1,n 取整数)15.(1)摩擦力与侧向的夹角为45°侧向加速度大小 a x =μg cos 45° 匀变速直线运动 -2a x s =0-v 20解得 s =2v 202μg (2)设t =0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向㊁纵向加速度的大小分别为a x ㊁a y 则 a y a x =tan θ很小的Δt 时间内,侧向㊁纵向的速度增量 Δv x =a x Δt ,Δv y =a y Δt 解得 Δv y Δv x =tan θ且由题意知 tan θ=v y v x 则 v′y v′x =v y -Δv y v x x =tan θ∴摩擦力方向保持不变则当v′x =0时,v′y =0,即v =2v 0(3)工件在乙上滑动时侧向位移为x ,沿乙方向的位移为y ,由题意知 a x =μg cos θ,a y =μg sin θ在侧向上 -2a x x =0-v 20 在纵向上 2a y y =(2v 0)2-0工件滑动时间 t =2v 0a y 乙前进的距离 y 1=2v 0t 工件相对乙的位移 L =x 2+(y 1-y )2 则系统摩擦生热 Q =μmgL 电动机做功 W =12m (2v 0)2-12mv 20+Q 由P =W t ,解得 P =45μmgv 05。
2014年一般高等学校招生,全国统一考试(江苏卷))物 理本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两局部,共120分.第Ⅰ卷一、单项选择题(本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示,一正方形线圈的匝数为 n ,边长为 a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 匀称地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt2.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星外表旁边绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A .3.5 km/sB .5.0 km/sC .17.7 km/sD .35.2 km/s3.远间隔 输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R.变压器为志向变压器,则下列关系式中正确的是( )A.I 1I 2=n 1n 2 B .I 2=U 2RC .I 1U 2=I 22RD .I 1U 1=I 2U 24.如图所示,一圆环上匀称分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O.下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A .O 点的电场强度为零,电势最低B .O 点的电场强度为零,电势最高C .从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势上升D .从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低5.一汽车从静止开场做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停顿. 下列速度v 和位移x 的关系图象中,能描绘该过程的是( )二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共计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.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进展试验.小锤打击弹性金属片,A 球程度抛出,同时B 球被松开,自由下落.关于该试验,下列说法中正确的有( )A .两球的质量应相等B .两球应同时落地C .应变更装置的高度,屡次试验D .试验也能说明A 球在程度方向上做匀速直线运动7.如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通沟通电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )A .增加线圈的匝数B .进步沟通电源的频率C .将金属杯换为瓷杯D .取走线圈中的铁芯8.如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在程度地面上.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 施加一程度拉力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13μg C .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 9.如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I ,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H ,与其前后外表相连的电压表测出的霍尔电压U H 满意:U H =k 错误!,式中k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的间隔 .电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽视,则( )A. 霍尔元件前外表的电势低于后外表B. 若电源的正负极对调,电压表将反偏C. I H 与I 成正比D. 电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比三、 简答题[本题分必做题(第10、11 题) 和选做题(第12 题) 两局部,共计42 分][必做题]10.(8分)某同学通过试验测量一种合金的电阻率.(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图1所示的部件________(填“A”“B”“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.(2)图2所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发觉电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变更.由此可以推断:电路中________(填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(填“短路”或“断路”).(3)在电路故障被解除后,调整滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路局部的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更精确地测出合金丝的阻值,在不更换试验器材的条件下,对试验应作怎样的改良?请写出两条建议.11.(10分)小明通过试验验证力的平行四边形定则.(1)试验记录纸如图1所示,O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点.三个力的大小分别为:F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N.请依据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力.(2)细致分析试验,小明疑心试验中的橡皮筋被屡次拉伸后弹性发生了变更,影响试验结果.他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到一样长度,发觉读数不一样,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.试验装置如图2所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O 点,下端N挂一重物.用与白纸平行的程度力缓慢地挪动N,在白纸上记录下N的轨迹.重复上述过程,再次记录下N的轨迹.两次试验记录的轨迹如图3所示.过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点,则试验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力F a、F b的大小关系为________.(3)依据(2)中的试验,可以得出的试验结果有哪些?(填写选项前的字母)()A. 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比B. 两次受到的拉力一样时,橡皮筋第2次的长度较长C. 两次被拉伸到一样长度时,橡皮筋第2次受到的拉力较大D. 两次受到的拉力一样时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4)依据小明的上述试验探究,请对验证力的平行四边形定则试验提出两点留意事项.12.[选做题](本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按A、B两小题评分)A. [选修3-3](12分)一种海浪发电机的气室如图所示.工作时,活塞随海浪上升或下降,变更气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门翻开或关闭.气室先后经验吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为志向气体.(1)下列对志向气体的理解,正确的有________.A. 志向气体事实上并不存在,只是一种志向模型B. 只要气体压强不是很高就可视为志向气体C. 肯定质量的某种志向气体的内能与温度、体积都有关D. 在任何温度、任何压强下,志向气体都遵循气体试验定律(2)压缩过程中,两个阀门均关闭.若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4×104 J,则该气体的分子平均动能________(填“增大”“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功________(填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104 J.(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27 ℃,体积为0.224 m3,压强为1个标准大气压.已知1mol气体在1个标准大气压、0 ℃时的体积为22.4 L,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果保存一位有效数字)B. [选修3-4](12分)(1)某同学用单色光进展双缝干预试验,在屏上视察到图1(甲)图所示的条纹,仅变更一个试验条件后,视察到的条纹如图1(乙)图所示.他变更的试验条件可能是________.A. 减小光源到单缝的间隔B. 减小双缝之间的间隔C. 减小双缝到光屏之间的间隔D. 换用频率更高的单色光源(2)在“探究单摆的周期与摆长的关系”试验中,某同学打算好相关试验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开场计时,当单摆再次回到释放位置时停顿计时,将记录的这段时间作为单摆的周期.以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.(3)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照耀下呈现出闪亮刺眼的蓝色光线,这是因为光照耀到翅膀的鳞片上发生了干预.电子显微镜下鳞片构造的示意图见图2.一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h.取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t.C. [选修3-5](12分)(1)已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz,在某种单色光的照耀下两种金属均发生光电效应,比拟它们外表逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的________.A. 波长B. 频率C. 能量D. 动量(2)氡222是一种自然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是Rn―→218 84Po+________.已知世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是22286222Rn的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16 g的222 86Rn衰变后还剩1 g.86(3)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分别速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分别速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度.若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m 的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小.四、计算题(本题共3 小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最终答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必需明确写出数值和单位)13.(15分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与程度面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并始终匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他局部的电阻均不计,重力加速度为g.求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.14.(16分)某装置用磁场限制带电粒子的运动,工作原理如图所示.装置的长为L,上下两个一样的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d.装置右端有一搜集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线OO′上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点.变更粒子入射速度的大小,可以限制粒子到达搜集板上的位置.不计粒子的重力.(1)求磁场区域的宽度h;(2)欲使粒子到达搜集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变更量Δv;(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值.15.(16分)如图所示,消费车间有两个互相垂直且等高的程度传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件分开甲前与甲的速度一样,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ.乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的间隔s;(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停顿侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停顿滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复.若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率.2014年一般高等学校招生,全国统一考试(江苏卷))1. B 解析:本题考察电磁感应定律的应用.解题的关键是求磁通量的变更.由电磁感应定律得E =n ΔB Δt S =n 2B -B Δt·a 22=nBa 22Δt ,选项B 正确.本题易错点是求解磁通量变更时,误认为线圈面积就是有效面积.2. A 解析:本题考察万有引力定律的应用.解题的关键是明确万有引力供应航天器的向心力.由G M 地m R 2地=m v 2地R 地,G M 火m R 2火=m v 2火R 2火,得v 火v 地=M 火M 地·R 地R 火=55,所以v 火=55v 地55×7.9km/s =3.5km/s ,选A.用此例方法求解会削减运算量,在万有引力计算中常常用此方法. 3. D 解析:本题考察了远间隔 输电中各物理量的关系,解题的关键是明确变压器各物理量的互相制约关系.依据变压器电流与匝数关系知,I 1I 2=n 2n 1,选项A 错误;U 2不是电阻R 的电压,故I 2≠U 2R,选项B 错误;I 22R 仅是输电线上损失的功率,而I 1U 1是升压变压器的输入功率,二者并不相等,选项C 错误;依据功率关系知,I 1U 1=I 2U 2,选项D 正确.在远间隔 输电中常常出现物理量混用的错误,要留意各关系的含义.4. B 解析:本题考察带电圆环四周的电场强度和电势的变更关系.确题的关键是要应用电场强度的矢量性和电势变更与电场强度的关系进展分析.将圆环看作是由许很多多的点电荷组成,依据电场强度的合成可知,O 点电场强度为零,圆环带正电荷,依据正电荷四周电势变更关系,再结合对称性可知,O 点电势最高,故选项A 错误,B 正确;从O 点沿x 轴正方向,肯定有一个电场强度最大的位置,故电场强度先大后小,电势始终降低,选项C 、D 均错误.把非点电荷无限分割,变成可以应用点电荷规律来分析的题目是电场中常常采纳的一种方法.5. A 解析:本题考察均变速运动中的图象问题.解题的关键是要明确速度的弯曲方向.汽车由静止做匀加速运动,由运动学公式得v 2=2ax ;设运动到最大速度v m 时开场减速,则有v 2=v 2m -2ax ,结合数学上一元二次方程的图象变更规律可知,A 正确,B 、C 、D 均错误.应用数学学问解物理问题是学习过程培育的一种实力.本题应用数学上一元二次方程中抛物线的变更规律来分析可很快得到结论.6. BC 解析:本题考察了平抛运动规律的试验验证.解题的关键是明确试验现象的分析.两球质量是否相等对试验没有影响,选项A 错误;本试验只能验证竖直方向上的运动规律,不能验证程度方向的运动规律,故B 正确,D 错误;为了验证平抛运动在竖直方向做自由落体运动,应变更装置的高度屡次进展试验,选项C 正确.本题易错选D ,缘由是没有弄清设计该试验的目的.7. AB 解析:本题考察交变电流中涡流的产生.解题的关键是要弄清杯内水沸腾的缘由和确定的因素.交变电流在铁芯中产生交变磁场,金属杯不会产生感应电流而发热,从而使杯内水沸腾.增加线圈的匝数和进步沟通电源的频率都可以增大金属杯产生的电流,可缩短加热时间,选项A ,B 正确;将金属杯换成瓷杯,变更磁场不能使它产生电流,也就不能使水加热,选项C 错误;取走线圈中的铁芯,会减小四周的磁场,金属杯产生的电流会减小,从而增加水沸腾的时间,选项D 错误.借助生活中的装置考察物理学问是高考中常见题型.8. BCD 解析:本题考察牛顿运动定律在连接体中的应用.解题的关键是找出物块A 相对B 、B 相对地面滑动的条件.A 、B 间的最大摩擦力为f AM =2μmg ,B 与地面间的最大摩擦力为f Bm =32μmg ,渐渐增大拉力F 可知,当F =32μmg 时,A 、B 间相对静止,B 与地面开场相对滑动,故选项A 错误;当A 、B 间相对滑动时,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 开场相对滑动,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 -32μmg m =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,连接体问题是牛顿运动定律应用的常见题型,解题中留意找物体间相对运动的临界点.9. CD 解析:本题考察霍尔元件的应用.解题的关键是明确霍尔元件的工作原理.电子在霍尔元件中受到向里的洛伦兹力作用,故霍尔元件前外表的电势要高于后外表的电势,选项A 错误;若电源=正负极对调,则磁感应强度B 的方向及霍尔元件的电流方向都将反向,电子在霍尔元件中受到的洛伦兹力仍向里,前外表的电势仍高于后外表的电势,电压表不会反偏,选项B 错误;依据电路连接方式知,电流I H =R L R +R LI ,故电流I H 与I 成正比,选项C 正确;因为I H 和B 都与I 成正比,由U H =k I H B d知,U H 与I 2成正比,因为电阻R R L ,故流过电阻R L 的电流可认为是干路电流I ,其消耗的电功率为P L =I 2R l ,综上所述可得U H 与P L 成正比,选项D 正确.要充分利用电路学问和题目所描绘的各物理量间的关系进展分析.10. (1)B 0.410 (2)7.9 断路 (3)见解析 解析:本题考察电阻率的测量及电路故障的分析.解题的关键是弄清各用电器的连接方式及试验的原理.(1)螺旋测微器读数为41.0×0.01mm =0.410mm.(2)电压表和电流表都有示数,说明它们都连接在电源上,而各表的示数变更不大说明线路中电阻很大,故电路中的7.9间出现断路现象.(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值,用图像法和电阻值)11. (1)见下图(F 合=4.6 ~4.9 都算对) (2)F a =F b (3)BD (4)见解析 解析:本题主要考察验证平行四边形定则试验,解题的关键弄清晰两次试验轨迹不同的缘由.(1)作图时留意标准,标度要适中.(2)虽然轨迹不同,但由于0,a ,b 在同始终线上,由平衡条件知拉力F a =F b .(3)第二次做试验时橡皮筋拉伸的长,但两次拉力相等,故选项A 、C 说法不正确,B 、D 说法正确.(4)橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋. (或:拉力不宜过大; 选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧.)12. A (1)AD (2)增大 等于 (3)5×1024(或6×1024) 解析:本题主要考察志向气体的试验定律的理解和内能的变更问题,解题的关键是志向气体的理解.(1)志向气体是一种志向的模型,实际并不存在,但实际气体在温度不太高,压强不太大时都可视为志向气体,故选项A 正确,B 错误;志向气体的内能仅与温度有关,选项C 错误;志向气体遵循气体试验定律,选项D 正确.(2)气体内能增加,温度上升,分子的平均动能将增大;由热力学第肯定律W +Q =ΔE 知,W =ΔE =3.4×104J.(3)设气体在标准状态时的体积为V 1,等压过程V T =V 1T 1, 气体物质的量n =V 1V 0,且分子数N =nNA ,解得N =VT 1V 0TNA , 代入数据得N =5×1024(或N =6×1024)B (1)B (2)见解析 (3)2n 2d c n 2-sin 2i +2h ccosi解析:(1)考察双缝干预条纹的间距问题,解题关键是明确条纹间距由什么因素确定.由公式Δx =l dλ知,光源到单缝间隔 不能影响条纹宽度,选项A 错误;d 减小时Δx 增大,选项B 正确;l 减小时Δx 减小,选项C 错误;光的频率变高,波长变小,Δx 变小,选项D 错误.(2)考察探究单摆的周期与摆长关系试验,解题中要特殊留意影响单摆周期的因素. ①应在摆球通过平衡位置时开场计时;②应测量单摆屡次全振动的时间,再计算出周期的测量值.(或在单摆振动稳定后开场计时)(3)考察光在介质中的折射和反射.解题的关键是找准光传播的途径.设光在鳞片中的折射角为γ,折射定律sini =nsin γ,在鳞片中传播的路程l 1= 2d cos γ,传播速度v =c n ,传播时间t 1=l 1v , 解得t 1=2n 2d c n 2-sin 2i, 同理,在空气中的传播时间t 2=2h ccosi, 则t =t 1+t 2=2n 2d c n 2-sin 2i +2h ccosi, C .(1)A (2)42He(或α) 15.2 (3)1748v 0 3124v 0解析:(1)考察光电效应规律.解题的关键是应用光电效应方程进展分析.钙的截止频率大于钾的截止频率,用同种光照耀时逸出光电子的动能小,由公式v =E h 和λ=h P,钙的波长大,频率小,故选A 正确. (2)考察核反响方程和半衰期的计算.解题的关键是依据核衰变规律的半衰期公式进展求解.由电荷数守恒和质量数守恒得该粒子的电荷数题,质量数是4,即为α粒子;由半衰期公式m =(12)t T m 0.得t =15.2天. (3)考察动量守恒定律的应用.解题的关键是对分别速度和接近速度的理解.设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2,由动量守恒定律 2mv 0=2mv 1+mv 2,且由题意知v 2-v 1v 0=1516, 解得v 1=1748v 0,v 2=3124v 0. 13. (1)tan θ (2)mgRsin θB 2L 2 (3)2mgdsin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4l 4解析:本题主要考察电磁感应学问和能量守恒定律的运用.解题的大致思路如下:依据平衡条件求动摩擦因数;依据法拉第电磁感应定律和电路学问、平衡条件求导体棒的速度;依据能量守恒定律求运动过程中电阻产生的焦耳热.(1)在绝缘涂层上,(1分)受力平衡mgsin θ=μmg cos θ,(2分)解得μ=tan θ.(2分)(2)在光滑导轨上:感应电动势E =BLv ,感应电流I =E R,(2分) 安培力F 安=BIL 受力平衡F 安=mgsin θ,(2分)解得v =mgRsin θB 2L 2.(2分) (3)摩擦生热:Q T =μmgd cos θ,(2分)能量守恒定律:3mgdsin θ=Q +Q T +12mv 2,(2分) 解得Q =2mgdsin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4.(2分) 点评:电磁感应学问往往与电路、能量综合在一起考察,是高考的重点.解题时留意挖掘题目中隐含条件,如本题中导体棒匀速滑到导轨底端就隐含着受力平衡.14. (1)(23L -3d)(1-32) (2)Δv =qB m (L 6-34d) (3)v n =qB m (L n +1-3d)(1≤n<3d 3d-1,n 取整数) 解析:本题主要考察带电粒子在匀强磁均中的运动.解题的思路大致如下:依据几何学问和带电粒子的半径关系可求h ;结合向心力公式求出速度大小变更前后的速度差;找出满意带电粒子到达M 点的条件,再由向心力公式即可推断速度大小的可能值.(1)设粒子在磁场中的轨道半径为r ,(2分)依据题意L =3rsin30°+3dcos30°且h =r(1-cos30°),(2分)解得h =(23L -3d)(1-32).(2分)(2)设变更入射速度后粒子在磁场中的轨道半径为r′,m v 2r =qvB ,m v′2r ′=qv′B ,(2分) 由题意知3rsin30°=4r′sin30°,解得Δv =v -v′=qB m (L 6-34d).(4分)(3)设粒子经过上方磁场n 次,由题意知L =(2n +2)dcos30°+(2n +2)r n ·sin30°,(2分)且m v 2n r =qv n B ,解得v n =qB m (L n +1-3d)(1≤n<3L 3d-1,n 取整数).(4分) 点评:带电粒子在匀强磁场中的运动是高考重点和热点,此类题目往往依据几何关系找圆半径,并结合向心力公式进展求解.本题第(3)问涉及可能状况,留意挖掘半径满意的条件,进而才能求速度满意条件.15. (1)2v 202μg(2)2v 0 (3)45μmgv 05 解析:本题主要考察摩擦力作用下物体的运动分析.解题思路大致如下:求出工件侧向运动的加速度,由运动学公式求在乙上滑过的间隔 ;分别沿侧向和纵向应用运动学公式可求出工件在侧向刚停顿时的速度;求出工件相对乙的位移,依据能量学问可求电动机的平均输出功率.(1)摩擦力与侧向的夹角为45°侧向加速度大小a n =μg cos45°,匀变速直线运动-2a x s =0-v 20,(2分)解得:s =2v 202μg.(1分) (2)设t =0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度的大小分别为a x 、a y , 则a y a x=tan θ,(1分) 很小的Δt 时间内,侧向、纵向的速度增量Δv x =a x Δt ,Δv y =a y Δt ,解得Δv y Δv x =tan θ,(1分)且由题意知tan θ=v y v x ,则v′y v ′x =v y -Δv y v x -Δv x=tan θ.(2分) 故摩擦力方向保持不变,则当v′x =0时,v ′y =0,即v =2v 0,(1分)(3)工件在乙上滑动时侧向位移为x ,沿乙方向的位移为y ,由题意知a x =μg cos θ,a y =μg sin θ,(1分)在侧向上-2a x x =0-v 20,在纵向上2a y y =(2v 0)2-0,(1分)工件滑动时间t =2v 0a y,乙前进的间隔 y 1=2v 0t(1分) 工件相对乙的位移L =x 2+(y 1-y )2,(1分)则系统摩擦生热Q =μmgL ,(1分)电动机做功W =12m(2v 0)2-12mv 20+Q ,(1分) 由P =W t,解得P =错误!.(2分) 点评:此题沿乙传送带的侧向和纵向两个方向分析,然后再依据两个方向物理量间的关系进展求解,题目新奇.本题易出现的错误是求侧向加速度,盲目认为该方向的加速度为μg ,事实上摩擦力的方向不沿侧向,是滑动摩擦力的一个分力产生了侧向加速度.。
2014年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物 理一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。
每小题只有一个....选项符合题意。
1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为A .22Ba t ∆B .22nBa t ∆C .2nBa t∆ D .22nBa t ∆【答案】B【解析】根据法拉第电磁感应定律知E =n ΔΦΔt =n ΔB ·S Δt ,这里的S 指的是线圈在磁场中的有效面积,即S =a 22,故E =n (2B -B )S Δt =nBa 22Δt,因此B 项正确。
2.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为A .3. 5 km/ sB .5. 0 km/sC .17. 7 km/ sD .35. 2 km/s 【答案】A【解析】航天器在火星表面附近做圆周运动所需的向心力是由万有引力提供的,由G Mm R 2=m v 2R 知v =GMR,当航天器在地球表面附近绕地球做圆周运动时有v 地=7.9 km/s ,v 火v 地=GM 火R 火GM 地R 地=M 火M 地·R 地R 火=55,故v 火=55v地=55×7.9 km/s≈3.5 km/s ,则A 正确。
3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R 。
变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是A .1122I n I n = B .22UI R= C .2112I U I R = D .1122I U I U =【答案】D【解析】根据变压器的变压原理1221I n I n =,A 项错误;2R U I R =,因为R U U >,B 项错误;11U I 为电路输入的总功率,22R I 为电线上损耗的功率,2112U R I I >,C 项错误,D 项正确。
2014年普通高等学校统一招生考试理科综合(江苏卷)物理试题解析一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。
每小题只有一个选项符合题意。
1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B 。
在此过程中,线圈中产生的感应电动势为A .22Ba t ∆B .22nBa t ∆C .2nBa t ∆D .22nBa t ∆1.【答案】B【考点】法拉第电磁感应定律【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势:212B B E nn S n a t t t ∆ϕ∆∆∆∆===,B 项正确(2014年 江苏卷)2.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为A .3. 5 km/ sB .5. 0 km/ sC .17. 7 km/ sD .35. 2 km/ s 2.【答案】A【考点】第一宇宙速度 万有引力 牛顿第二定律【解析】 航天器在星球表面飞行的速度即其第一宇宙速度22GMm mv R R=解得v =所以v v =火地7.9/ 3.5/v km s km s==火地A 项正确(2014年 江苏卷)3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线上的电阻为R 。
变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是A .1122I n I n = B .22U I R =C .2112I U I R = D .1122I U I U = 3.【答案】D【考点】远程输电 变压器【解析】根据变压器的变压原理1221I n I n =,A 项错误;2RU I R =,因为R U U >,B 项错误;11U I 为电路输入的总功率,22R I 为电线上损耗的功率,2112U R I I >,C 项错误,D 项正确。
2014年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)物理试题一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分. 每小题只有一个选项符合题意. 1 . 如图所示,一正方形线圈的匝数为 n,边长为 a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在 Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀地增大到 2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( A) 22Ba t ∆ ( B) 22nBa t∆ ( C) 2nBa t∆ ( D) 22nBa t ∆ 2 . 已知地球的质量约为火星质量的 10 倍,地球的半径约为火星半径的 2 倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( A)3 . 5 km / s ( B)5 . 0 km / s ( C)17 . 7 km / s ( D)35 . 2 km / s3 . 远距离输电的原理图如图所示, 升压变压器原、 副线圈的匝数分别为 n 1、 n 2, 电压分别为U 1、U 2,电流分别为 I 1、I 2,输电线上的电阻为 R. 变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( A)1122I n I n = ( B)22U I R= ( C) 2112I U I R = ( D) 1122I U I U =4 . 如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷, x 轴垂直于环面且过圆心 O.下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( A) O 点的电场强度为零,电势最低( B) O 点的电场强度为零,电势最高( C) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高( D) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低5 . 一汽车从静止开始做匀加速直线运动, 然后刹车做匀减速直线运动,直到停止. 下列速度 v 和位移 x 的关系图像中,能描述该过程的是二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 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 . 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验. 小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时 B 球被松开,自由下落. 关于该实验,下列说法中正确的有( A) 两球的质量应相等( B) 两球应同时落地( C) 应改变装置的高度,多次实验( D) 实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动7 . 如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来. 若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( A) 增加线圈的匝数( B) 提高交流电源的频率( C) 将金属杯换为瓷杯( D) 取走线圈中的铁芯8 . 如图所示,A 、B 两物块的质量分别为 2 m 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 < 2 μmg 时,A 、B 都相对地面静止( B) 当 F = 52μmg 时, A 的加速度为13μg ( C) 当 F > 3 μmg 时,A 相对 B 滑动 ( D) 无论 F 为何值,B 的加速度不会超过12μg 9 . 如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为 I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小 B 与 I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为 I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 U H 满足:H H I B U k d,式中 k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离. 电阻 R 远大于 R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则( A) 霍尔元件前表面的电势低于后表面( B) 若电源的正负极对调,电压表将反偏( C) I H 与 I 成正比( D) 电压表的示数与 R L 消耗的电功率成正比三、简答题: 本题分必做题 ( 第 10 、 11 题) 和选做题( 第 12 题) 两部分,共计 42 分. 请将解答填写在答题卡相应的位置.【 必做题】10 . (8 分) 某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(1 ) 用螺旋测微器测量合金丝的直径. 为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10 -1 图所示的部件▲( 选填“A”、“B”、“C”或“D”) . 从图中的示数可读出合金丝的直径为▲mm.(2 ) 题10 -2 图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出. 合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化. 由此可以推断:电路中▲( 选填图中表示接线柱的数字) 之间出现了▲( 选填“短路”或“断路”) .(3 ) 在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2 . 23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58 . 7 Ω. 为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议._______________________________________________________________________________ 11 . (10 分) 小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1 ) 实验记录纸如题11 -1 图所示,O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点. 三个力的大小分别为:F1= 3 . 30 N、F2= 3. 85 N 和F3= 4 . 25 N. 请根据图中给出的标度作图求出F1和F2 的合力.(2 ) 仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果. 他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度, 发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.实验装置如题11 -2图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O 点,下端N 挂一重物. 用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N 的轨迹. 重复上述过程,再次记录下N 的轨迹.两次实验记录的轨迹如题11 -3图所示. 过O 点作一条直线与轨迹交于a、b 两点, 则实验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力F a、F b 的大小关系为▲.(3 ) 根据(2 ) 中的实验,可以得出的实验结果有哪些? ( 填写选项前的字母)( A) 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比( B) 两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2 次的长度较长( C) 两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2 次受到的拉力较大( D) 两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4 ) 根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.12 . 【选做题】本题包括A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答. 若多做,则按A、B 两小题评分.A. [ 选修3 -3 ] (12 分)一种海浪发电机的气室如图所示. 工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭. 气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电. 气室中的空气可视为理想气体.(1 ) 下列对理想气体的理解,正确的有▲.( A) 理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型( B) 只要气体压强不是很高就可视为理想气体( C) 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关( D) 在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律(2 ) 压缩过程中,两个阀门均关闭. 若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3 .4 ×104J,则该气体的分子平均动能▲( 选填“增大”、“减小”或“不变”) ,活塞对该气体所做的功▲( 选填“大于”、“小于”或“等于”)3 . 4 ×104J.(3 ) 上述过程中, 气体刚被压缩时的温度为27 ℃, 体积为0 . 224 m3, 压强为1 个标准大气压. 已知1 mol 气体在1 个标准大气压、0℃时的体积为22 . 4 L, 阿伏加德罗常数N A=6 . 02 ×1023mol-1. 计算此时气室中气体的分子数. ( 计算结果保留一位有效数字)B. [ 选修3 -4 ] (12 分)(1 ) 某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题12 B - 1 ( 甲) 图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题12 B - 1 ( 乙) 图所示.他改变的实验条件可能是▲.( A) 减小光源到单缝的距离( B) 减小双缝之间的距离( C) 减小双缝到光屏之间的距离( D) 换用频率更高的单色光源(2 ) 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期. 以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.___________________________________________________________________________________________.(3 ) Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒, 这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉. 电子显微镜下鳞片结构的示意图见题 12 B - 2 图. 一束光以入射角 i 从 a 点入射,经过折射和反射后从 b 点出射. 设鳞片的折射率为 n, 厚度为 d, 两片之间空气层厚度为h. 取光在空气中的速度为 c,求光从 a 到 b 所需的时间 t.C. [ 选修 3 -5 ] (12 分)(1 ) 已知钙和钾的截止频率分别为 7 . 73 ×1014Hz 和 5 . 44 ×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的 ▲ .( A) 波长 ( B) 频率 ( C) 能量 ( D) 动量(2 ) 氡 222 是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤. 它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一 . 其衰变方程是2222188684Rn Po →+▲ . 已知22286Rn 的半衰期约为 3 . 8 天,则约经过 ▲ 天,16 g 的22286Rn 衰变后还剩 1 g.(3 ) 牛顿的《 自然哲学的数学原理》 中记载, A 、 B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15 : 16 . 分离速度是指碰撞后 B 对 A 的速度,接近速度是指碰撞前 A 对 B 的速度. 若上述过程是质量为 2 m 的玻璃球 A 以速度 v 0 碰撞质量为 m 的静止玻璃球 B,且为对心碰撞,求碰撞后 A 、B 的速度大小.四、计算题:本题共 3 小题,共计 47 分. 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. 13 . (15 分) 如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L,长为 3 d,导轨平面与水平面的夹角为 θ,在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直. 质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放, 在滑上涂层之前已经做匀速运动, 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g. 求:(1 ) 导体棒与涂层间的动摩擦因数 μ;(2 ) 导体棒匀速运动的速度大小 v;(3 ) 整个运动过程中,电阻产生的焦耳热 Q.14 . (16 分) 某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示. 装置的长为 L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为 B 、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为 d. 装置右端有一收集板,M 、N 、P 为板上的三点,M 位于轴线 OO’上,N 、P 分别位于下方磁场的上、下边界上. 在纸面内,质量为 m 、电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成 30 ° 角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达 P 点. 改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置. 不计粒子的重力.(1 ) 求磁场区域的宽度 h;(2 ) 欲使粒子到达收集板的位置从 P 点移到 N 点,求粒子入射速度的最小变化量 Δv;(3 ) 欲使粒子到达M 点,求粒子入射速度大小的可能值.15 . (16 分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ. 乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1 ) 若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向) 滑过的距离s;(2 ) 若乙的速度为2 v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3 ) 保持乙的速度2 v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率P.物理试题参考答案一、单项选择题1 . B2 . A3 . D4 . B5 . A二、多项选择题6 . BC7 . AB8 . BCD9 . CD三、简答题10 . (1 ) B0 . 410 (2 )7 、9 断路(3 ) 电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值. ( 或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)11 . (1 ) ( 见右图,F合= 4 . 6 ~ 4 . 9 都算对)(2 ) F a= F b(3 ) BD(4 ) 橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋. ( 或:拉力不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧. )12 A. (1 ) AD(2 ) 增大等于12 B. (1 ) B(2 ) ①应在摆球通过平衡位置时开始计时; ②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值. ( 或在单摆振动稳定后开始计时)12 C. (1 ) AHe( 或α粒子) 15 . 2(2 )42(3 ) 设A、B 球碰撞后速度分别为v1和v21四、计算题。
2014年普通高等学校统一招生考试理科综合(江苏卷)物理试题解析一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。
每小题只有一个....选项符合题意。
1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。
在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B 。
在此过程中,线圈中产生的感应电动势为A .22Ba t ∆B .22nBa t ∆C .2nBa t∆ D .22nBa t ∆ 1.【答案】B【考点】法拉第电磁感应定律【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势:212B B E n n S n a t t t ∆ϕ∆∆∆∆===,B 项正确 (2014年 江苏卷)2.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为A .3. 5 km/ sB .5. 0 km/ sC .17. 7 km/ sD .35. 2 km/ s2.【答案】A【考点】第一宇宙速度 万有引力 牛顿第二定律【解析】 航天器在星球表面飞行的速度即其第一宇宙速度22GMmmv R R =解得v =所以v v =火地7.9/ 3.5/v km s km s ==火地A 项正确(2014年 江苏卷)3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R 。
变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是A .1122I n I n = B .22U I R = C .2112I U I R = D .1122I U I U =3.【答案】D【考点】远程输电 变压器 【解析】根据变压器的变压原理1221I n I n =,A 项错误;2R U I R=,因为R U U >,B 项错误;11U I 为电路输入的总功率,22R I 为电线上损耗的功率,2112U R I I >,C 项错误,D项正确。
分. 每小题只有一个选项符合题意.轴垂直于环面且过圆心O.轴上的电场强度和电势的说法中正确的是直到停止. 下列速度每小题有多个选项符合题意. 全自静止叠放在水平地面上. A、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生和选做题( 第12 题) 两部分,共计42 分. 某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(3 ) 在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2 . 23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58 . 7 Ω. 为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议.再气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了当单摆再次以上操作中有不妥之处,请对生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ. 乙的宽度足够2014年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)及答案物理试题参考答案一、单项选择题1 . B 2 . A 3 . D 4 . B 5 . A 二、多项选择题6 . BC 7 . AB 8 . BCD 9 . CD 三、简答题10 . (1 ) B 0 . 410 (2 )7 、9 断路(3 ) 电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值. ( 或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)11 . (1 ) ( 见右图,F 合= 4 . 6 ~ 4 . 9 都算对)(2 ) F a = F b (3 ) BD (4 ) 橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋. ( 或:拉力不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧. )12 A. (1 ) AD (2 ) 增大 等于12 B. (1 ) B(2 ) ①应在摆球通过平衡位置时开始计时; ②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值. ( 或在单摆振动稳定后开始计时)12 C. (1 ) A(2 )( 或 α粒子) 15 . 242He (3 ) 设 A 、B 球碰撞后速度分别为 v 1 和 v 21四、计算题。
2014年高考江苏物理试题解析(精编版)一、单项选择题.本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个选项符合题意.1.如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B ,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )A .t Ba Δ22B .t nBa Δ22C .t nBa Δ2D .tnBa Δ222.已知地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A .3.5km/sB .5.0km/sC .17.7km/sD .35.2km/s3.远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电线上的电阻为R ,变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( )A .21I I =21n nB .I 2=R U 2C .I 1U 1=I 22RD .I 1U 1=I 2U 24.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心O ,下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A .O 点的电场强度为零,电势最低B .O 点的电场强度为零,电势最高C .从O 点沿x 轴正方向,电场强度减小,电势升高D .从O 点沿x 轴正方向,电场强度增大,电势降低5.一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止。
下列速度v和位移x 的关系图象中,能描述该过程的是()二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计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.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。
2014年物理高考零距离突破直线运动测试卷一、单项选择题1.B 【解析】静止的客车上的乘客发现自己运动是以其他运动的物体为参考系,A 错;地球绕太阳运动时,地球的半径可忽略不计,可视为质点,B 对;下落又弹起相同高度的篮球,位移为零,路程为下落高度的两倍,C 错;速度的大小与加速度的大小无必然联系,D 错;故选B.2.A 【解析】由题图可知相邻的相等时间间隔的位移差相等都为d ,B 对;由Δx =aT 2=d 可知C 对;位臵“3”是小球从位臵“2”到位臵“4”的中间时刻,据推论有v 3=3d +4d 2T =7d 2T,D 对;位臵“1”到位臵“2”的距离与位臵“2”到位臵“3”的距离之比为2∶3,位臵“1”不是小球释放的初始位臵,故选A.3.B 【解析】 直升飞机上升h 时,耗油量V =V 0t =(pa +q )2h a =p 2ah +q 2h a ,当且仅当p 2ah =q 2h a 时,V 取得最小值,解得a =q p,所以选B . 4.B 【解析】由v 2B =2as AB ,v 2C =2as AC 和v B =v ,v C =2v 得,s AB ∶s AC =1∶4,所以,s AB ∶s BC =1∶3,选择B .二、多项选择题5.CD 【解析】由v -t ,a -t ,s -t 图象性质可知,C 、D 选项表示匀速直线运动,A 表示匀变速直线运动,B 表示加速度减小的运动,故选CD .6.BD 【解析】研究运动员技术动作时,要考虑运动员的形体,不能将其视为质点,故 A 错误;运动员做自由落体运动,下落过程中运动员以自己为参考系,水面相对于运动员做初速度为零、加速度为g 的向上的匀加速直线运动,故B 正确;由自由落体运动的规律h =12gt 2可知, 前一半时间通过的位移和后一半时间通过的位移之比为1∶3,故C 错误;根据上式可得,前一半位移所需时间与后一半位移所需时间之比为1∶(2-1),故D 正确.7.AC 【解析】滑块由光滑水平面滑到传送带时,开始做匀减速运动,当向左速度减为零时到达最左端,所以A 正确、B 错误.当v 1<v 2时,滑块向右加速到达光滑水平面时与传送带速度相等.所以可知C 对,同理,D 错.8.BD 【解析】t 0时刻v 甲=v 乙,故A 错.甲乙在同一地点出发,甲做匀速直线运动、乙物体从零开始加速,在乙未追上甲,且v 乙小于v 甲时,乙的速度一直增大,当v 甲=v 乙时,两者相距最远,然后乙渐渐追上甲,故B 正确.若乙是匀加速运动,则s 甲=v 甲t ,s 乙=0+2v 甲2·t.此时v 乙=2v 甲,但观察图象可知,乙是加速度减小的加速运动,故开始阶段速度增加的快,故v 乙<2v 甲.故选BD .三、实验题9.(1)0.314 (2)0.496【解析】(1)由题意知两相邻计数点间有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1s ,根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小,v 4=x 4+x 52T=31.35cm/s =0.314m/s (2)根据匀变速直线运动的推论公式Δx =aT 2可以求出加速度的大小,得:x 4-x 1=3a 1T 2,x 5-x 2=3a 2T 2,x 6-x 3=3a 3T 2.为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值得:a =13(a 1+a 2+a 3),即小车运动的加速度计算表达式为:a =x 6+x 5+x 4-x 3-x 2-x 19T 2,代入数据解得a =0.496m/s 2. 10.①接通电源 释放小车 ②0.641 ③大【解析】在做“匀变速直线运动”的实验中,安装好装臵后,应先将打点计时器接通电源,后释放小车.利用逐差法,由公式Δx =aT 2得加速度a =0.641m/s 2,公式中用到的频率f =50Hz ,比实际频率f =49Hz 大,因此T 变小,间距Δx 不变,所以a 变大.四、计算题11.见解析【解析】乙同学的解法不正确.根据题意画出运动过程示意图,设物体从塔顶落到地面所经历的时间为t ,通过的位移为H ,物体在(t -1)秒内的位移为h .第11题图据自由落体运动规律,有H =12gt 2,h =12g (t -1)2,由题意得h H =(t -1)2t 2=1625,联立以上各式解得H =125m.12.(1)3m/s 2 (2)28m【解析】(1)匀变速直线运动中,在相邻的相等时间内的位移之差是一恒量,即Δx =aT 2,则Δx =x 8-x 5=3aT 2,T =1s ,Δx =6m ,a =Δx 3T 2=3m/s 2,故物体的加速度为3m/s 2.(2)根据匀变速直线运动的位移时间公式x =v 0t +12at 2代入数据,得x =28m.故物体在4s 内的位移为28m.13.0.2m/s ,方向水平向左【解析】设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a ,滑到B 处时的速度为v 1,从B 处到追上小球乙所用时间为t 2.a =g sin30°=5m/s 2 ①,由h sin θ=12at 21得t 1=0.2s ②,t 2=t -t 1=0.8s ③,v 1=at 1=1m/s ④,v 0t +L =v 1t 2 ⑤,代入数据解得:v 0=0.2m/s ,方向水平向左.14.(1)5m/s 2 (2)2个【解析】(1)每一个球的运动都是相同的,故斜面上小球的位臵可看作是等时间间隔的匀加速直线运动,由Δs =at 2可得a =Δs t 2=20-150.12cm/s 2=5m/s 2.(2)v B =AB +BC 2t =20+15×10-22×0.1m/s =1.75m/s ,v B =at ,得t =1.755s =0.35s ,则A 运动了0.25s ,A 球上方正运动的球的运动时间分别为0.15s 、0.05s.故有2个球.15.见解析【解析】若是v 1a 1≤v 2a 2,说明甲物体先停止运动或甲、乙同时停止运动.在运动过程中,乙的速度一直大于甲的速度,只有两物体都停止运动时,才相距最近.Δs=s +v 212a 1-v 222a 2.若v 1a 1>v 2a 2,说明乙物体先停止运动,那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,此时两物体相距最近.根据v =v 1-a 1t =v 2-a 2t ,求得t =v 2-v 1a 2-a 1,在t 时间内甲的位移s 1=v +v 12t ,乙的位移s 2=v +v 22t ,代入表达式Δs =s +s 1-s 2,求得Δs =s -(v 2-v 1)2(a 2-a 1).相互作用测试卷 一、单项选择题1.B 【解析】 物体做匀速直线运动,故受力平衡,水平方向受向右的弹力kx 和向左的摩擦力μmg ,所以弹簧的伸长量为μmg k,A 项错误,B 项正确;物体受到的支持力与物体的重力是一对平衡力,物体的支持力与物体对地面的压力是一对作用力与反作用力,所以C 项错误;弹簧对物体的弹力与物体所受到的摩擦力是一对平衡力,D 项错误.第2题图2.A 【解析】 如图所示,将运动员看成质点,对其进行受力分析,设其夹角为θ.并运用三角形合成法则,易知当θ增大时F 不变,F T 变大,选项A 正确.3.D 【解析】细线对天花板的拉力等于物体的重力G ;以滑轮为研究对象,两段细线的拉力都是G ,互成120°,因此合力大小是G ,根据共点力的平衡条件,a 杆对滑轮的作用力大小也是G ,方向与竖直方向成60°角斜向右上方;a 杆和细线对滑轮的合力大小为零.第4题图4.D 【解析】惯性是物体的固有属性,只与质量有关,A 错;电梯对人的摩擦力和人对电梯的摩擦力是一对作用力与反作用力,B 错;人受到三个作用,重力,电梯的支持力,电梯对人的静摩擦力,如图,可知C 错,D 对;故选D.5.A 【解析】 楔形石块受力如图,根据力的合成可得:mg =2×F cos(90°-α),所以F =mg 2cos (90°-α)=mg 2sin α,A 正确.第5题图二、多项选择题6.BD 【解析】能一起匀速下滑,可得μ=tan α,通过对物体A 受力分析可知,B 对A 的摩擦力方向平行于接触面向左,对A 做正功;所以A 、C 选项都错误.7.AD 【解析】右侧细绳剪断瞬间,弹簧弹力不变,则F fa 大小方向不变,选项A 正确,B 错误;由于弹簧处于伸长状态,对木块b 有向左的拉力,则F fb 方向变为水平向右,选项C 错误,选项D 正确.8.BCD 【解析】壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,图示中A 正确,故选BCD.9.BD 【解析】现在向A 中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中,绳子拉力大小等于B 物体重力,不变,选项A 错误;A 对斜面的压力逐渐增大,A 所受的合力不变,A 所受的摩擦力可能逐渐减小,选项C 错误,BD 正确.三、实验题10.(1)如图所示第10题图(2)ABCD (3)甲 (4)①F 1的方向比真实方向偏左 ②F 2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左 ③作图时两条虚线不与F 1线和F 2线平行【解析】(2)由合力的定义,只有两次都把橡皮条拉到同一位臵(O 点),实验中测得的才是合力,A 说法是错误的.实验中,除了要记录弹簧测力计的读数、O 点的位臵以外,还要记录两个分力的方向(即绳子拉的方向),B 说法是错误的.两个弹簧测力计之间的夹角实际上就是两个分力的夹角,这个夹角并非一定取90°,理论上应尽量大些,C 说法也是错误的.实验中如果始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,则在调节另一个弹簧测力计时很容易使得这个弹簧测力计超过其量程,这是不允许的,D 说法也是错误的.(3)因为F ′是只用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的,所以拉力的方向(实验中测得的合力方向)一定沿着橡皮条的方向,即F ′的方向沿着橡皮条的方向.实验中用作图法得到的合力F 由于实验误差,不一定沿着橡皮条的方向,故甲图更符合实验事实.四、计算题11.(1)1033 N (2)533N ,方向水平向左 【解析】 (1)以小球为研究对象,受力分析如图,由平衡条件可得F =mg 2F T cos30°=F 解得F T =mg 2cos30°=1033N ; (2)以小球和斜面整体为研究第11题图 对象,系统静止,水平方向受力平衡,由平衡条件可得F f =F T cos 60°=1033×12N =533N 方向水平向左.12.(1)40 N (2)34.6 N(3)69.3 N【解析】 如图所示,选取直角坐标系.据平衡条件得第12题图 f -T 1sin α=0,N +T 1cos α-m B g =0.对于定滑轮的轴心O 点有 T 1sin α-T 2sin 30°=0,T 2cos 30°-T 1cos α-m A g =0.因为T 1=m A g ,得α=60°,解方程组得(1)T 1=40N ,物体A 所受到的重力为40N ;(2)物体B 与地面间的摩擦力f =T 1sin α=40sin 60°≈34.6N ;(3)细绳CO 受到的拉力为T 2=T 1sin αsin 30°=40sin 60°sin 30°≈69.3 N . 13.12tan θ 【解析】 先对A 受力分析,如图甲所示,根据平衡条件可得,N 1=mg cos θ,所以f 1=μN 1=umg cos θ;再对B 受力分析,如图乙所示,根据平衡条件可得,N 3=N 2+Mg cos θ,f 3+f 2=Mg sin θ,又f 2=f 1=μm cos θ,N 2=N 1=mg cos θ,f 3=μN 3,M =2m ,联立以上各式,可得μ=12tan θ.甲乙第13题图牛顿运动定律测试卷(A )一、单项选择题1.D 【解析】根据惯性的定义知:人和车的惯性与安全带无关,但这并不是必须系好安全带的原因,A 、B 错;系好安全带主要是防止因刹车时人具有惯性向前倾而造成伤害事故,C 错、D 对.2.C 【解析】对建筑材料进行受力分析,设绳的拉力为F ,则由牛顿第二定律可得F -G 材料=m 材料a ,由题中条件可得F =210N ,再对人进行受力分析,设地面对工人的支持力为F 1,则F 1+F sin30°=G 人,代入数据可得F 1=595N ,由作用力反作用力可知工人对地面的压力大小为595N.3.C 【解析】首先将M 和m 看作整体,则a =F M +m ,对图(1)中的m ,有N 1=ma =Fm M +m,对图(2)中的M 有N 2=Ma =MF M +m,所以N 1∶N 2=m ∶M ,C 正确. 4.D 【解析】恰在两竖直墙之间匀速下滑,2μF 1=mg ,解得μ=1/3;由s =12at 2得a =3m/s 2.设两脚的水平蹬力至少为F ,则有2μF -mg =ma ,解得F =975N.D 选项正确.5.D 【解析】仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),则在这一过程中物体所受合外力逐渐增大到最大,又逐渐减小到零,根据牛顿第二定律,物体的加速度逐渐增大到最大,又逐渐减小到零,选项D 正确.二、多项选择题6.BD 【解析】 从B →C ,先加速下降后减速下降,所以先失重后超重,F N 先小于G ,后大于G ,故F N 一直增大,A 错B 对;从C →B ,先加速上升后减速上升,故先超重后失重,F N 先大于G ,后小于G ,故F N 一直减小,C 错D 对.7.BD 【解析】设绳对物体1的拉力为F ,则对物体1受力分析,竖直方向上受力平衡,则m 1g =F cos θ, F =m 1g /cos θ,B 正确.水平方向上: F sin θ=ma ,即a =F sin θ/m 1=g tan θ,A 错误.对物体2,竖直方向上: m 2g =F +N ,则N =m 2g -F =m 2g -m 1g /cos θ,C 错误.水平方向上f 2=m 2a =m 2g tan θ,D 正确.8.BC 【解析】物体受到向右的滑动摩擦力f =μF N =μG =3N ,根据牛顿第二定律得,a =F +f m =2+31m/s 2=5m/s 2,方向向右.物体减速到0所需的时间t =v 0a =105s =2s ,B 正确A 错误.减速到零后,F <f ,物体处于静止状态,不再运动.C 正确D 错误.9.BCD 【解析】由速度-时间图象可以知道,在3~6s 内,物体处于匀速直线状态,即物体所受到的摩擦力大小应该与推力F 大小相等,F 滑=F 推=6N ,故A 错误;在0~3s 内,物体做匀加速直线运动,a =2m/s 2,F 合=ma =F 推-F 滑=3N ,得出m =1.5kg ,故B 正确;在6~9s 内,F 推=3N ,F 滑-F 推=3N ,得出a =2m/s 2,故C 正确;由速度时间图象面积可知,0~6s 内物体的位移x =12×(3+6)×6m =27m ,物块前6s 内的平均速度大小v =x t =4.5m/s ,故D 正确.故选BCD.三、实验题10.(1)3.2 (2)如图所示 在误差允许的范围内,外力不变时,物体的加速度与质量成反比第10题图(3)未(完全)平衡摩擦力 【解析】(1)由公式Δs =aT 2可得a =6.70-6.19(2T )2=3.1875m/s 2≈3.2m/s 2.(2)根据给出数据画图并得出结论.(3)由误差分析可得.四、计算题11.(1)v 1=4m/s (2)h =12m【解析】(1)在演员下滑的前4秒,顶竿人肩部对竿的支持力为F 1=460N ,竿和上面的演员重力分别为G 人=400N, G 竿=100N ,人匀加速下滑,加速度为a 1,a 1=G 人-(F 1-G 竿)m 1=1m/s 2.演员由静止下滑,下滑4s 后达到最大速度v 1,有v 1=a 1t 1=4m/s.在演员由静止下滑,4~6秒内,顶竿人肩部对竿的支持力为F 2=580N ,人匀减速下滑,加速度为a 2,a 2=(F 2-G 竿)-G 人m 1=2m/s 2.6秒末,演员速度v 2=v 1-a 2t 2=0;(2)在演员下滑的前4秒,可看成匀加速下滑,下滑距离为h 1第12题图h 1=0+v 12t 1=8m 在演员下滑的4~6秒,可看成匀减速下滑,下滑距离为h 2 h 2=v 1+02t 2=4m 竹竿的长度h =h 1+h 2=12m.12.2M +m 2g 【解析】解法一:(隔离法)木箱与小球没有共同加速度,所以须用隔离法.取小球m 为研究对象,受重力mg 、摩擦力F f ,据牛顿第二定律得:mg -F f =ma ①取木箱M 为研究对象,受重力Mg 、地面支持力F N 及小球给予的摩擦力F ′f 如图. 据物体平衡条件得:F N -F f ′-Mg =0②且F f =F f ′③由①②③式得F N =2M +m 2g 由牛顿第三定律知,木箱对地面的压力大小为F ′N =F N =2M +m 2g . 解法二:(整体法)对于“一动一静”连接体,也可选取整体为研究对象,依牛顿第二定律列式:(mg +Mg )-F N =ma +M ×0故木箱所受支持力:F N =2M +m 2g , 由牛顿第三定律知:木箱对地面压力F N ′=F N =2M +m 2g . 13.(1)4N (2)42m (3)322s(或2.1s) 【解析】(1)如图所示,第一次飞行中,设加速度为a 1,匀加速运动H =12a 1t 21,由牛顿第二定律F -mg -f =ma 1,解得f =4N (2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v 1,上升的高度为s 1,匀加速运动s 1=12a 1t 22 设失去升力后的加速度为a 1,上升的高度为s 2由牛顿第二定律mg +f =ma 2,v 1=a 1t 2,s 2=v 212a 2解得h =s 1+s 2=42m(3)设失去升力下降阶段加速度为a 3;恢复升力后加速度为a 4,恢复升力时速度为v 3 由牛顿第二定律mg -f =ma 3,F +f -mg =ma 4,且v 232a 3+v 232a 4=h ,v 3=a 3t 3,解得t 3=322s(或2.1s)第13题图牛顿运动定律测试卷(B)一、单项选择题1.C 【解析】采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,原因是功率变大了,A 错;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹运动过程中受到阻力作用消耗了较多的能量,但子弹的惯性不变,B 错;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控保持人和车的平衡,但整体的惯性不变,D 错.只有C 对.2.C 【解析】由v -t 图象可知,在4~6s 内物体处于匀速直线运动状态,由平衡条件可知,物体所受到的滑动摩擦力f 与推力F 是一对平衡力,即f =F ,由F -t 图象可知,在4s ~6s 内,推力F =2N ,则物体所受到的摩擦力f =F =2N.物体在2~4s 内做匀加速直线运动,由v -t 图象的斜率得出加速度a =Δv Δt=2m/s 2,由F -t 图象在2-4s 内读出F =3N ,由牛顿第二定律得F -f =ma ,代入数据解得m =0.5kg ,物块与地面之间的动摩擦因数μ=f mg=0.4.选项C 正确.3.D 【解析】铁片被吸引上升的过程是加速度逐渐增大的加速运动过程.设A 对B 的吸引力为F 1,由于铁片向上加速运动,故有F 1>mg .根据牛顿第三定律可得:B 对A 的吸引力F 1′>mg .由于电磁铁和秤盘处于静止状态,所以有F =F 1′+Mg >(M +m )g ,所以选D.4.A 【解析】对左图,运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度a =F -μ(M +m )g M +m=F 3m -μg ,对A 物体有:F 弹=μmg =ma ,得F 弹=F 3=kx 2,x 1=F 3k.对右图,运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度a ′=F -(M +m )g M +m=F 3m -g ,对A 物体有:F 弹′-mg =ma ′,得F 弹′=F 3=kx 2,x 2=F 3k,则x 2∶x 1=1∶1.故A 正确,B 、C 、D 错误. 5.C 【解析】在B 与A 刚要一起运动的瞬间,隔离BA 分析受力,重力(m A +m B )g ,向上弹力F =m A g ,由牛顿第二定律,(m A +m B )g -F =(m A +m B )a ,解得a =0.6g .隔离A 分析受力,设B 对A 的压力大小为F ′,由牛顿第二定律,F ′-m A g -F =m A g ,解得F ′=12N ,选项C 正确.二、多项选择题6.BD 【解析】 将容器以初速度v 0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g ,再以容器A 为研究对象,上升和下落过程其合力等于其重力,则B 对A 没有压力,A 对B 也没有支持力.故A 错误,D 正确.若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:上升过程加速度大于g ,再以球B 为研究对象,根据牛顿第二定律分析:B 受到的合力大于重力,B 除受到重力外,还应受到向下的压力.A 对B 的压力向下,故B 正确.若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:下落过程加速度小于g ,再以B 为研究对象,根据牛顿第二定律分析:A 受到的合力小于重力,B 除受到重力外,还应受到向上的力,即A 对B 的支持力向上,B 对A 的压力向下,故C 错误.7.AB 【解析】无论物体处于超重还是失重状态,物体所受的重力总是不变的,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,看起来物重好像增大或减小,选项A 正确;做竖直上抛运动的物体的加速度就是重力加速度g ,所以物体处于完全失重状态,选项B 正确;若在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象,说明升降机的加速度方向向下,升降机可能向上做减速运动,也可能向下做加速运动,选项CD 错误.本题答案为AB.8.BC 【解析】先运用整体法,选取人和木板组成的系统为研究对象,设绳中弹力大小为T ,则2T =μ(G 人+G 木板)=0.2×(600N +400N)=200N ,所以T =100N ,选项A 错误,B 正确;再运用隔离法,选取人为研究对象,人共受到两个力的作用;绳子水平向右的弹力和木板对人的脚的摩擦力,因为二力平衡,所以该摩擦力与弹力等大反向,即摩擦力方向水平向左,根据牛顿第三定律,人的脚给木板的摩擦力方向水平向右,选项C 正确,D 错误.本题答案为BC.9.BD 【解析】 设细绳的拉力为T ,对m 1研究可知,竖直方向有:T cos θ=m 1g ① 水平方向有:T sin θ=m 1a ②,由①②解得:a =g tan θ,车厢与m 1的加速度相同为a =g tan θ,方向向右.A 错误.绳的拉力T =m 1g cos θ,B 对.对m 2有:N +T =m 2g ,解得支持力N =m 2g -m 1g cos θ,方向竖直向上,C 错误;水平方向有:f =m 2a =m 2g tan θ,方向水平向右,D 对. 三、实验题10.(1)D 、C 、E 、A 、B 、F 或D 、C 、E 、B 、A 、F (2)0.20m/s,0.40m/s 2(误差在0.02范围内均可得分)【解析】用如图所示的实验装臵探究加速度与力、质量的关系实验步骤是:首先平衡摩擦力,使小车近似做匀速直线运动;然后用天平测出小车的质量,挂上重物,接通打点计时器的电源,放开小车,在纸带上打下一系列的点;保持小车质量不变,改变重物(砝码及砝码盘)的质量,测出加速度,重复几次;保持重物(砝码及砝码盘)的质量不变,在小车里加砝码,测出加速度,重复几次;根据测量的数据,分别画出a -F 和a -1m的图线.T =5×0.02s =0.1s ,打下E 点时小车的速度为v =DF 2T=0.20m/s.有逐差法和Δx =aT 2可得小车的加速度为a =0.40m/s 2.四、计算题11.(1)2mg k(2)F max =285N F min =45N 【解析】(1)A 原来静止时有:kx 1=mg ,B 刚要离开地面时有:kx 2=mg ,故物体A 发生的位移为:x 1+x 2=2mg /k .(2)当物体A 刚开始做匀加速运动时,拉力F 最小,设为F 1.对物体A 有:F 1+kx 1-mg =ma ;当物体B 刚要离开地面时,拉力F 最大,设为F 2.对物体A 有:F 2-kx 2-mg =ma ,对物体A 有:F 2-kx 2-mg =ma ,对物体A 有:x 1+x 2=12at 2,解得a =3.75m/s 2,联立解得:F 1=45N ,F 2=285N.12.36m 【解析】设卡车的质量为M ,车所受阻力与车重之比为μ;刹车前卡车牵引力的大小为F ,卡车刹车前后加速度的大小分别为a 1和a 2.重力加速度大小为g .由牛顿第二定律有f -2μMg =0 ①,F -μMg =Ma 1 ②,μMg =Ma ③,3μMg =Ma 2 ④,设车厢脱落后,t =3s 内卡车行驶的路程为s 1,末速度为v 1,根据运动学公式有s 1=v 0t +12a 1t 2 ⑤,v 1=v 0+a 1t ⑥,v 21=2a 2s 2 ⑦,式中,s 2是卡车在刹车后减速行驶的路程.设车厢脱落后滑行的路程为s ,有v 20=2as ⑧,卡车和车厢都停下来后相距Δs =s 1+s 2-s ⑨,由①至⑨式得Δs =-v 23a +43v 0t +23at 2 ⑩,带入题给数据得:Δs =36m13.(1)80 N (2)2.4×103N【解析】(1)由v -t 图可知,起跳后前2s 内运动员的运动近似是匀加速运动,其加速度a =v 1/t 1=9.0m/s 2,设运动员所受平均阻力为f ,根据牛顿第二定律有m 总g -f =m 总a ,解得f =m 总(g -a )=80N (2)v -t 图可知,运动员脚触地时的速度v 2=5.0m/s ,经时间t 2=0.2s 速度减为0,设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F ,根据牛顿第二定律有F -mg =ma ′ 0=v 2-at 2,解得F =2.4×103N ,说明:F =2450N 也同样得分.曲线运动与万有引力测试卷一、单项选择题1.D 【解析】 根据速度的合成关系,竖直方向受重力而做匀加速运动,水平方向做匀速运动,为使飞镖命中靶心,可增大飞镖的初速度,或缩短人与靶之间的距离,或者适当增加飞镖与靶心之间的竖直距离等,选项D 正确.2.A 【解析】 根据题述,a 1=ω21r ,ma 1=μmg .小木块放在P 轮边缘也恰能静止,μg=ω2·R =(ω22)2·2r =12ω22·r .则12ω22·r =ω21·r .联立解得ω1ω2=22,选项A 正确B 错误;a 2=rω22=2rω21=2a 1,a 1a 2=12,选项CD 错误.3.B 【解析】由T =2πR v 可得,R =v T 2π,A 错误;由GMmR 2=m v 2R 可得,M =v 3T 2πG,C 错误;由M =43πR 3·ρ,可得,ρ=3πGT 2,B 正确;由GMmR 2=mg ,可得,g =2πv T,D 错误.4.B 【解析】 小球在木板上的正投影相对木板的运动为水平方向向右做匀速运动,竖直方向向上做加速度为g 的匀加速运动,所以运动轨迹向上弯,答案为B.5.A 【解析】 由于三个小球从同一高度处抛出,所以做平抛运动的时间相同,由x =v 0t 可知选项A 正确,B 错误;由于初速度不相同,但三种情况重力做功相同,由动能定理可得落地的动能不相同,速度也不相同,故选项C 、D 错误.6.B 【解析】 要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰好为mg ,盒子顶部对小球必然有向下的弹力mg ,则有mg +mg =m v 2R ,解得该盒子做匀速圆周运动的速度v =2gR ,该盒子做匀速圆周运动的周期为T =2πR v =π2Rg,选项A 错误,选项B 正确;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力,由F -mg =m v 2R,解得,F =3mg ,选项C 、D 错误.二、多项选择题7.AC 【解析】 由水流速与距离的关系可求得小船沿水流方向的加速度v 2水=2a 水s 0,而此时x =d 2 s 0=s 2⇒a 水=k 2d 24s ,渡河时间由t =2t 0而t 0=v 水a 水=2s kd ,故t =4skd ,小船渡河的速度v 船=d t =kd24s,选项A 、 C 正确.8.BD 【解析】 开始时,滑雪者自由飞出,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,到达N 点时,由于受斜面的作用人沿斜面加速下滑,竖直方向和水平方向上的速度都均匀增加,选项B 、 D 正确.9.BD 【解析】设物体B 下降的速度大小为v ,物体A 实际运动的速度为合速度,该合速度可以分解为沿绳子方向的分速度v 1和垂直绳长方向的分速度v 2,其中v 1=v ,如图所示,根据几何关系,可得v A =v/cos θ,当B 匀速下降,A 水平向左运动,θ增大,所以v A 增大,即物体A 做加速运动,选项B 正确;当B 匀速下降时,绳子上的张力T =G B 恒定不变,再选取A 为研究对象,根据竖直方向上平衡,可得地面对物体A 的支持力N =G A -T sin θ=G A -G B sin θ,所以物体A 所受摩擦力f =μN =μ(G A -G B sin θ),可见,θ增大时,f 减小,选项C 错误,D 正确.本题答案为BD .第9题图10.AB 【解析】 在星球表面,物体的重力近似等于万有引力,所以mg =GMm R 2,g ∝MR2,G 星G 地·M 星M 地·R 2地R 2星=2×22=8,选项A 正确;根据第一宇宙速度公式v =GMR 可得v 星v 地=M 星M 地·R 地R 星=2×2=2,选项B 正确;根据GMm R 2=m(2πT )2R 可得T =2πR 3GM ,T 星T 地=R 3星R 3地·M 地M 星=12×123=14,选项C 错误;轨道半径相同时,卫星速率v =GM R ∝M ,选项D 错误.本题答案为AB .三、计算题11.(1)1s (2)2.4m /s (3)6.8m【解析】 (1)物体A 上滑过程中,受力分析可知:合力F =mg sin θ,由牛顿第二定律mg sin θ=ma ,a =g sin θ=6m /s 2,由运动学公式可知:v 1-at =0,t =1s ;(2)物体B 的水平位移x =12v 1t cos 37°=2.4m ,则物体B 的初速度v =x t=2.4m /s ;(3)物体A 、B 的高度差:h =h A+h B =12v 1t·sin 37°+12gt 2=6.8m .12.52R ≤h ≤5R【解析】 设物块在圆形轨道最高点的速度为v ,由机械能守恒得 mgh =2mgR +12m v 2① 物块在最高点受的力为重力mg 、轨道的压力N.重力与压力的合力提供向心力,有mg +N =m v 2R ② 物块能通过最高点的条件是N ≥0 ③ 由②③式得 v ≥gR ④ 由①④式得h ≥ 52R ⑤ 按题的要求,N ≤5mg ,由②⑤式得v ≤6gR ⑥ 由①⑥式得 h ≤5R⑦ h 的取值范围是52R ≤h ≤5R .13.(1)v A =(L -R)g 2h ,v B =g (L 2+R 2)2h (2)(L -R)g 2n ≤v 0≤(L +R)g2h(3)v=(4n +1)πR 2·g 2h(n =0,1,2,3……)【解析】 (1)沙袋从P 点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t ,则h =12gt 2 t =2hg当小车位于A 点时,有x A =v A t =L -R 可得v A =(L -R)·g2h当小车位于B 点时,有x B =v B t =L 2+R 2 可得v B =g (L 2+R 2)2h;(2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L -R)g 2h 若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x C =v 0max t =L +R 可得v 0max =(L +R)g 2h所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L -R)g2h ≤v 0≤(L +R)g2h;(3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同 t AB =(n +14)2πRv (n =0,1,2,3……),t AB =t =2hg 得v =(4n +1)πR 2g2h(n =0,1,2,3……). 机械能及其守恒定律测试卷(A )一、单项选择题1.A 【解析】生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ,则一个鸡蛋的质量约为n =0.510=0.05kg ,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W =mgh =0.05×10×0.6J =0.3J ,A 正确.2.A 【解析】 P =F v cos θ=F v y =300W.3.C 【解析】 在力F 的作用点上升h 的过程中,力F 所做的功为Fh ,故C 正确.对于木块来说,动能、重力势能增加,弹簧的弹性势能也增加.根据功能关系,拉力F 做的功等于弹簧的弹性势能增加量与木块动能、重力势能增加量的总和,故本题答案为C.4.D 【解析】 机械能的变化取决于除重力以外的力做功,在小球上升和下落过程中除重力之外的阻力均做负功,机械能不断减小,AB 选项错误;在上升过程中设减速的加速度为a ,上升的最大高度为H ,H =v 202a,在位移中点p 点的速度大小为v ,由运动学公式可得v 20-v 2=2a H 2⇒v 2=aH ,在P 处得动能为E k =12m v 2=12maH ,由牛顿第二运动定律可得上升过程中mg +f =ma ⇒a >g ,所以E k >12mgH ,所以动能与重力势能相等的位臵在P 点上方,D 选项正确;在下降过程中加速度为a ′,在位移中点P 的速度大小为v 2,由运动学公式可得v 22=2a ′H 2⇒v 22=a ′H ,在P 处得动能为E k =12m v 22=12ma ′H ,由牛顿第二定律可得下降过程中,mg -f =ma ′⇒a ′<g ,所以:E k <12mgH ,所以动能与重力势能相等的位臵在P 点下方,C 选项错误.5.D 【解析】 物块从A 运动到B 摩擦力逐渐减小,从B 运动到A 摩擦力逐渐增大,根据受力分析可以得出从A 运动到B 过程,物块的加速度逐渐增大,从B 运动到A 过程,物块的加速度逐渐减小.前一过程的加速度小位移小,后一过程的加速度大位移大,因此物块经过P 点,前一过程的速度大,动能大,A 项错误,物块在两种情况下各点的摩擦力大小都相等,且发生的位移相同,因此摩擦力在整个过程做的功相同,而整个过程重力做的功相同,合外力做的总功相同,根据动能定理知,物块到达底端的速度相同,C 项错误;可以根据题意画出速度-时间图象,如图所示,物块发生的位移相等,因此可以得出后一过程所用时间小于前一过程所用时间,D 项正确.由于不能确切的判断出摩擦力与位移乘积的大小关系,因此不能判断前后过程因摩擦力产生的热量大小关系,B 项错误.第5题图二、多项选择题6.AD 【解析】 运动过程中小球的高度没变,故重力做功为零,A 正确;对小球进行受力分析如图所示: F N =mgcos θT N =mg tan θ 所以斜劈对小球的弹力做功为F N ·vt·sin θ=tan θmgvt ,挡板做功为-mg tan θvt ,B 、 C 错误,小球动能的增量等于合外力所做的功,动能不变,合外力做功为零,D 正确.第6题图7.BD 【解析】 由x 值在5~7(×102m)时的图象可知,汽车做匀速运动,由E k =12m v 2=8×105J 可得v =40m/s.由①图线和v 2=2a s 可知,a =-2m/s 2,f =ma =2000N ,额定功率P =F v =f v =2000×40W =80kW.由动能定理得Pt -fs =E k -E k 0,得t =16.25s.提供的电能为fs =2×103×2.5×102J =5×105J ,故选项B 、D 正确.。