2020版高考物理总复习冲A方案323冲A练(二)(含解析)新人教版
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专题摸底卷(三)牛顿运动定律[时间:60分钟分值:70分]一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)1.如图D3-1所示,测量示数的单位属于国际单位制中基本单位的是()图D3-12.亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡儿、牛顿等人批判地继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学,新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学观点的是()A. 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B. 作用在物体上的力是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C. 竖直向上抛出的物体受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性D. 将物体由地球上带到月球上,物体的惯性消失3.图D3-2是月球车示意图.月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务,当它在月球表面行驶时()图D3-2A.不受重力B.不受阻力C.仍有惯性D.不遵循牛顿运动定律4.如图D3-3所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”,实际上相当于两个人拔河.如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是()图D3-3A.甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B.甲对乙的拉力始终等于乙对甲的拉力C.甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D .只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力才等于乙对甲的拉力 5.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是 ( ) A .物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B .物体在地面上滑行,不论物体的速度有多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力大小始终相等C .物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡D .人推车加速前进,人对车的作用力大于车对人的作用力 6.关于超重和失重,下列说法正确的是 ( ) A .物体在超重或失重时重力发生了改变 B .只要物体向上运动,就一定处于超重状态C .物体向上运动,且受到向上的力,就一定处于超重状态D .无论物体做何种运动,若只受重力,则都处于完全失重状态图D3-47.如图D3-4所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A 用细线悬挂于支架前端,质量为m 的物块B 始终相对于小车静止地摆放在右端.B 与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B 产生的作用力的大小和方向为(重力加速度为g )( ) A . mg ,竖直向上B . mg √1+μ2,斜向左上方C . mg tan θ,水平向右D . mg √1+tan 2μ,斜向右上方图D3-58.将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出,图D3-5甲是小球向上运动的频闪照片,图乙是下降时的频闪照片,O 是运动过程中的最高点,上升、下降过程闪光频率相同,重力加速度为g.假设小球所受的阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小为 ( ) A .mg B .13mg C .12mgD .110mg图D3-69.“寻血猎犬”号超音速汽车是一辆搭载新型战斗机发动机以及位于车顶的混合火箭发动机的超级汽车.据报道,“寻血猎犬”号超音速汽车在2016年欲冲击陆地速度纪录.假设某次测试中,“寻血猎犬”号超音速汽车在40 s内匀加速到1000 km/h,匀速一段时间后,匀减速完成测试.假设全程测试20公里,加速和减速的加速度大小相等,加速阶段所受阻力恒定,约为重力.已知“寻血猎犬”号超音速汽车质量为4000 kg,在20 ℃常温下,声速为340 m/s.下列说的15法正确的是(g取10 m/s2) ()A.超音速汽车匀速阶段运行时间为80 sB.加速阶段系统需要提供约为8000 N的动力C.加速阶段的加速度大小约为6.9 m/s2D.超音速汽车匀速阶段的速度是声速的10倍10.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计,加速度计构造原理的示意图如图D3-7所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点距离为s,则这段时间内导弹的加速度()图D3-7A.方向向左,大小为μμμB.方向向右,大小为μμμC.方向向左,大小为2μμμD.方向向右,大小为2μμμ11.一个质量为20 kg的物体静止在倾角为30°的固定坡面上(足够长),对其施加一个沿斜面向上、大小为300 N的推力后,物体以4 m/s2的加速度沿斜面向上运动,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.物体处于失重状态B.物体受到滑动摩擦力,大小为280 NC.若撤去推力,由于惯性,物体还要沿斜面加速运动一段时间,再减速运动D.若撤去推力,则物体的加速度大小为11 m/s212.如图D3-8甲所示为某景区内的高空滑索运动,质量为m的游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑.假设某阶段钢索与水平方向的夹角θ=30°,轻绳始终保持竖直,示意图如图乙所示,重力加速度为g,则在这一阶段()图D3-8A.钢索对滑环的摩擦力为0B.钢索对滑环的支持力为0.5mgC.游客运动的加速度为0D.钢索与滑环间的动摩擦因数为√32图D3-913.将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,小球最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v-t图像如图D3-9所示,g取10 m/s2.下列说法中正确的是()A.小球上升与下落所用时间之比为2∶3B.小球回落到抛出点的速度大小为8√6 m/sC.小球下落过程,受到向上的空气阻力,处于超重状态D.小球所受重力和阻力大小之比为4∶114.如图D3-10甲所示,粗糙斜面与水平面的夹角为30°,质量为0.3 kg的小物块静止在A点,现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能到达的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,则下列说法错误的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()图D3-10A.小物块到C点后将沿斜面下滑B.小物块从A点沿斜面向上滑行的最大位移为1.8 mC.小物块与斜面间的动摩擦因数为√33D.推力F的大小为4 N15.如图D3-11所示,A、B两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行.在突然撤去挡板的瞬间,则 ()图D3-11A.两图中两球的加速度均为g sin θB.两图中A球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍二、实验题(本题共2小题,16题5分,17题5分,共10分)16.(1)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学组装了如图D3-12所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程,下列说法中正确的是(填选项前的字母).图D3-12A.应将长木板的右端适当垫高B.应将小桶通过细线与小车相连C.应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D.如果小车在长木板上能保持静止,就表明已经平衡了摩擦力(2)下面有4条用电磁打点计时器(所用的交流电频率为50 Hz)打出的纸带1、2、3、4,其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”和“验证机械能守恒定律”实验时得到的,某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点A、B、C、D,用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如下表.纸带AB/cm BC/cm CD/cm1 1.14 1.36 1.582 1.62 1.72 1.923 2.10 2.49 2.884 3.56 3.56 3.56纸带1上打下B点时的速度为 m/s(保留3位有效数字);纸带(选填“1”“2”“3”或“4”)是做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时得到的;纸带(选填“1”“2”“3”或“4”)是“验证机械能守恒定律”实验得到的.17.在“探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系”的实验中,采用如图D3-13甲所示的实验装置.小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的总质量用m表示.图D3-13(1)当M与m的大小关系满足时,才可以认为绳子对小车的拉力大小近似等于盘和盘中砝码所受的重力.(2)某一组同学先保持盘及盘中砝码的总质量m不变来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是(填选项前的字母).A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源求出D.用天平测出m以及M,小车运动的加速度可直接用公式a=μμμ(3)另两组同学保持小车及车中砝码的质量M不变,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的a-F关系图像分别如图乙和图丙所示,回答下列问题:乙图上端不是直线的原因是:;丙图不过原点的原因是:.三、计算题(本题共3小题,18题10分,19题10分,20题10分,共30分)18.2017年4月26日,中国首艘国产航母顺利下水,后续将完善仪器安装并开展各项测试和训练.如图D3-14所示,假设在某次“逃逸复飞”训练中,质量为2.0×104 kg的舰载机以40 m/s 的初速度着舰后做匀减速直线运动,减速至一定速度时以25 m/s2的加速度沿航母跑道匀加速滑行90 m后,以70 m/s的速度离舰复飞.若舰载机从着舰至复飞的整个过程始终沿水平直线运动,发生的总位移大小为150 m,运动过程中舰载机的质量不变,航母保持静止状态.舰载机在上述运动过程中,求:(1)运动的最小速度;(2)运动的总时间;(3)做匀减速运动时受到的合力大小.图D3-1419.如图D3-15所示为能竖直起降的遥控无人机.当按上升键后,无人机从地面由静止开始竖直上升,当放开上升键后,无人机立即失去升力,当无人机速度减小到零时,无人机又自动恢复升力与重力平衡,使无人机悬浮在空中.某次试飞时,小明按上升键6 s,无人机一共飞行7 s后悬浮在离地42 m高空.若无人机质量为3 kg,无人机加速上升时提供的升力和所受空气阻力大小均不变.求:(1)无人机在飞行过程中的最大速率;(2)无人机所受空气阻力f的大小;(3)无人机在上升过程中升力F的大小.图D3-1520.某人骑电动自行车经过如图D3-16甲所示的铁路涵洞,图乙是其道路示意图,倾斜道路AB、CD与水平道路BC的夹角均为30°,AD与BC的高度差为2.5 m,当他从A点向下行时,为了避.已知人和免因速度过大而造成危险,他适当用力握住手刹,使车所受阻力为人和车总重力的14车的总质量为m=100 kg,在A点时行驶速度很小(可视为零),行驶在CD段时受到的摩擦力恒为.其重力的110(1)求车在AB段下行的加速度大小a1;(2)求车到达B点时的速度大小v B;(3)欲使车沿CD上行而不会减速,求电动机工作使车受到的最小牵引力大小F min.图D3-16专题摸底卷(三)1.A[解析] A图中的 m是国际单位制中力学的基本单位,故A正确.B图中的N是导出单位,故B错误.C图中的V是导出单位,故C错误.D图中的km/h是导出单位,故D错误.2.D[解析] 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动,A说法符合;力是改变物体运动状态的原因,B说法符合;竖直向上抛出的物体由于具有惯性而继续向上运动一段距离后才反向运动,C说法符合;惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,是物体的固有属性,一切物体在任何时刻、任何情况下都具有惯性,D说法不符合.3.C4.B[解析] 甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,故A、C、D错误,B正确.5.B[解析] 作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,物体对地面产生压力,同时地面对物体产生支持力,故A错误;物体在地面上滑行,不论物体的速度有多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力都是一对相互作用,始终大小相等、方向相反,作用在两个物体上,故B正确;物体对地面的压力和地面对物体的支持力作用在不同的物体上,作用效果不能抵消,不能合成,不能互相平衡,故C错误;人推车加速前进,人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反,而车加速前进是由于人对车的作用力大于车受到的阻力,故D错误.6.D[解析] 物体处于超重或失重状态时,其重力都没有变化,故A错误;物体向上运动,可以是向上的减速运动,此时有向下的加速度,处于失重状态,故B错误;物体向上运动,且受到向上的力,加速度可能向下,处于失重状态,故C错误;无论物体做何种运动,若只受重力,则加速度一定竖直向下且为g,所以都处于完全失重状态,故D正确.7.D[解析] 以A为研究对象,分析受力如图所示,根据牛顿第二定律得m A g tan θ=m A a,解得a=g tan θ,方向水平向右,小车对B的摩擦力为f=ma=mg tan θ,方向水平向右,小车对B的支持力大小为F N =mg ,方向竖直向上,则小车对物块B 产生的作用力的大小为F=√μN 2+μ2=mg √1+tan 2μ,方向斜向右上方,故D 正确.8.C [解析] 设每块砖的厚度是d ,向上运动时,有9d-3d=a 1T 2,向下运动时,有3d-d=a 2T 2,解得μ1μ2=31,根据牛顿第二定律,向上运动时,有mg+f=ma 1,向下运动时,有mg-f=ma 2,解得f=12mg ,C 正确.9.C [解析] 先将速度单位从km/h 转换成m/s,则t 匀=μ-μ2(μ加+μ减)μ=32 s,故A 错误;加速阶段,由a=μμ,可知a=6.9 m/s 2,故C 正确;由F 动-F 阻=ma ,a=μμ,可得F 动=3.58×104N,故B 错误;在20 ℃常温下,声速为340 m/s,超音速汽车匀速运动时的速度为1000m3.6s =277.78 m/s,并非声速的10倍,故D 错误.10.D11.D [解析] 物体加速度沿斜面向上,处于超重状态,选项A 错误;由牛顿第二定律得F-mg sin 30°-f=ma ,解得f=120 N,选项B 错误;若撤去推力,根据牛顿第二定律的瞬时性,由mg sin30°+f=ma',解得a'=11 m/s 2,由于惯性,物体还要沿斜面向上运动,但做的是减速运动,选项C 错误,D 正确.12.C [解析] 轻绳始终保持竖直,则可以判断游客匀速下滑,选项C 正确.将钢索以及游客看作整体,根据受力分析可知f=mg sin θ、F N =mg cos θ,选项A 、B 错误.由f=μF N 可知μ=√33,选项D 错误.13.B [解析] 根据图像可得,上升的过程中,加速度的大小为a 上=24-02m/s 2=12 m/s 2,根据牛顿第二定律可得mg+f=ma 上,所以受到的阻力的大小为f=ma 上-mg=1×12 N -10 N =2 N,在下降的过程中,受到的合力为F=mg-f=10 N -2 N =8 N,所以下降的过程中,加速度的大小为a 下=μμ=81 m/s 2=8 m/s 2,根据x=12at 2可得,运动的时间为t=√2μμ,所以时间之比为μ上μ下=√μ下μ上=√23,故A 错误;小球匀减速上升的位移为x=12×2×24 m =24 m,根据v 2=2a 下x 得v=√2μ下μ=√2×8×24 m/s =8√6 m/s,故B 正确;小球下落过程,加速度向下,处于失重状态,故C 错误;由A 的分析可知,重力与阻力之比为mg∶f=10∶2=5∶1,故D 错误.14.A [解析] 当撤去推力F 后,小物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动,由v-t 图像可求得小物块在斜面上加速和减速两个过程中的加速度大小分别为a 1=103 m/s 2,a 2=10 m/s 2,在匀减速直线运动过程中,由牛顿第二定律知mg sin 30°+μmg cos 30°=ma 2,解得μ=√33,故mg sin 30°=1.5 N,受到的最大静摩擦力为μmg cos 30°=1.5 N,故小物块到C 点后将静止,A 错误,C 正确;在匀加速运动阶段,有F-mg sin 30°-μmg cos 30°=ma 1,解得F=4 N,D 正确;小物块从A 点到C 点的位移大小与v-t 图线和t 轴所围成的面积相等,x=12×1.2×3 m =1.8 m,B 正确. 15.D16.(1)AC (2)0.625 1 3[解析] (1)应将长木板远离滑轮的一端适当垫高,故A 正确;平衡摩擦力时,不要挂小桶,故B 错误;应将纸带穿过打点计时器并与小车相连,如果纸带上打出的点间隔相等,则摩擦力完全被平衡了,故C 正确;平衡摩擦力后,轻推小车,小车能在长木板上做匀速直线运动,故D 错误. (2)纸带1上打下B 点时的速度等于AC 段的平均速度,即v B =μμμ+μμμ2μ=0.011 4+0.013 62×0.02m/s =0.625 m/s .对于纸带1,有x BC -x AB =x CD -x BC =aT 2=0.22 cm,解得a=5.5 m/s 2,是匀加速运动;对于纸带2,有x BC -x AB =0.10 cm,x CD -x BC =0.20 cm,不是匀变速运动;对于纸带3,有x BC -x AB =x CD -x BC =aT 2=0.39 cm,解得a=9.8 m/s 2,是加速度等于重力加速度的匀加速运动;对于纸带4,有x BC -x AB =x CD -x BC =aT 2=0,解得a=0,是匀速运动;所以纸带1是做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时得到的,纸带3是做“验证机械能守恒定律”实验时得到的.17.(1)m ≪M (2)B (3)随着F 的增大,不满足m 远小于M 的条件 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足18.(1)20 m/s (2)4 s (3)2.0×105N[解析] (1)设舰载机的最小速度为v 1,离舰速度为v 2,在匀加速复飞阶段,有μ22-μ12=2a 2x 2 解得v 1=20 m/s(2)设舰载机着舰速度为v 0,减速阶段运动位移为x 1,运动时间为t 1,加速阶段运动时间为t 2,则x 1=x-x 2=60 m,x 1=μ0+μ12t 1,x 2=μ1+μ22t 2解得t 1=2 s,t 2=2 s所以从着舰到复飞整个过程的运动时间为t=t 1+t 2=4 s(3)设舰载机在匀减速阶段所受合力大小为F ,加速度大小为a ,则 F=ma ,v 1=v 0-at 1联立解得F=2.0×105N19.(1)12 m/s (2)6 N (3)42 N[解析] (1)飞行器飞行时间为t=7 s,设其最大速率为v m ,有H=12v m t解得v m =2μμ=12 m/s(2)飞行器减速飞行时间为t 2=1 s,设其减速时加速度大小为a 2,有v m =a 2t 2解得a 2=12 m/s 2由牛顿第二定律得mg+f=ma 2 解得f=6 N(3)飞行器加速飞行时间为t 1=6 s,设其加速时加速度大小为a 1,有v m =a 1t 1解得a1=2 m/s2由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1解得F=42 N20.(1)2.5 m/s2(2)5 m/s(3)600 N[解析] (1)在AB段,由牛顿第二定律得mg·sin 30°-f1=ma1,又f1=0.25mg 解得a1=2.5 m/s2(2)A→B过程为匀加速直线运动,有L AB=μ=2hsin30°μμ2=2a1L AB解得v B=5 m/s(3)要沿CD上行而不减速,必须满足F≥mg sin 30°+f2故F min=mg sin 30°+f2=600 N。
第2讲 匀变速直线运动规律及其应用【知识总览】【考点探究】考点1匀变速直线运动的速度与时间的关系(d)·条目解析1.匀变速直线运动的定义:沿着一条直线,且加速度保持不变的运动.匀变速直线运动包括两种情形:(1)a与v方向相同时,物体做匀加速直线运动,速度均匀增加;(2)a与v方向相反时,物体做匀减速直线运动,速度均匀减小.2.匀变速直线运动的速度公式:v=v0+at.·典型例题例1 [2019·宁波北仑中学模拟]如图2-1所示,一辆汽车安装了“全力自动刹车”系统,当车速v<8 m/s且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时,该系统立即启动,启动后汽车刹车的加速度大小范围为4~6 m/s2,在该系统控制下汽车刹车的最长时间为( )图2-1A. 1.33 sB. 2 sC. 2.5 sD. 4 s[要点总结] 匀变速直线运动的速度公式v=v 0+at 中v 0、v 、a 都是矢量.在直线运动中,当规定了正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,则矢量运算转化为代数运算.考点2匀变速直线运动的位移与时间的关系(d)·条目解析1.匀变速直线运动的位移公式:x=v 0t+at2.122.匀变速直线运动的速度与位移关系式:v 2-=2ax.v 20·典型例题例2 一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15 m 有一棵树,如图2-2所示.汽车通过A 、B 两棵相邻的树用了3 s,通过B 、C 两棵相邻的树用了2 s .求汽车运动的加速度大小和经过B 树时的速度大小.图2-2考点3自由落体运动(c)·条目解析1.自由落体运动(1)定义:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动.(2)特点:①初速度为零;②只受重力作用,无空气阻力或空气阻力可以忽略不计;③加速度就是重力加速度,a=g ,大小不变,方向竖直向下.(3)注意:月球表面重力加速度约等于地球表面重力加速度的六分之一.2.三种竖直抛体运动规律运动形式自由落体运动竖直上抛运动竖直下抛运动条件初速度为0、只受重力初速度向上、只受重力初速度向下、只受重力基本公式v=gt v=v 0-gt v=v 0+gth=gt 212h=v 0t-gt 212h=v 0t+gt 212v 2=2ghv 2-=-2gh v 20v 2-=2gh v 20·典型例题例3 [2019·衢州二中模拟] 高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”.数据表明:一个拇指大的石块,在25楼甩下时可能会让路人当场送命.忽略空气阻力影响,试估算从25楼甩下的石块掉落到地面上时撞击地面的速度为 ( )A .12 m/sB .22 m/sC .30 m/sD .40 m/s变式 [2019·台州中学统练] 为了求塔身的高度,从塔顶自由落下一石子.如果忽略空气对石子的影响,除了需要知道重力加速度g 外,即使知道下列中某一量仍不能求出塔高的是( )A .落地时的速度B .最初1 s 内的位移C .最后1 s 内的位移D .通过后一半距离所用的时间考点4伽利略对自由落体运动的研究(a)·典型例题例4 伽利略对自由落体运动的研究,开创了新的研究自然规律的科学方法,这就是( )A .对自然现象进行总结归纳的方法B .用科学实验进行探究的方法C .对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D .逻辑推导、抽象思维和科学实验相结合的方法[要点总结] (1)实验:理想斜面实验,利用斜面“冲淡”重力的作用,延长运动时间;斜面倾角外推到θ=90°时的情况——小球自由下落.(2)结论:落体运动中,重物与轻物运动情况相同,其速度随时间均匀增大.第2讲 匀变速直线运动规律及其应用【考点探究】考点1 匀变速直线运动的速度与时间的关系(d)典型例题例1 B [解析] 刹车时的加速度最小时,刹车时间最长,有t== s =2 s,故B 正确.0-v 0-a min 0-8-4考点2 匀变速直线运动的位移与时间的关系(d)典型例题例2 1 m/s 2 6.5 m/s[解析] 设汽车经过A 树时的速度为v A ,加速度为a.对AB 段运动,由x=v 0t+at 2有15 m =v A ×3 s +a×(3 s)21212同理,对AC 段运动,有30 m =v A ×5 s +a×(5 s)212联立解得v A =3.5 m/s,a=1 m/s 2由v=v 0+at 得v B =3.5 m/s +1×3 m/s =6.5 m/s .考点3 自由落体运动(c)典型例题例3 D变式 B [解析] 根据v 2=2gh 可得塔身的高度h ,故只要知道石块落地时的速度就可求出塔身的高度,选项A 不符合题意;知道最初1 s 内的位移,无法求解出运动的总时间,也不能求解末速度,故无法求解塔高,选项B 符合题意;知道最后1 s 内的位移,根据h=gt 2和h-h 1=g (t-1 s)2,联1212立可求解h ,选项C 不符合题意;已知通过后一半距离所用的时间,根据h=gt 2和h =g (t-t')2,121212联立可求解h ,选项D 不符合题意.考点4 伽利略对自由落体运动的研究(a)典型例题例4 D [解析] 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比.由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,所以伽利略用了抽象思维、逻辑推导和科学实验相结合的方法,故D 正确.。
高考物理总复习冲A方案3+2+3冲A练三含解析新人教版3+2+3冲A练(三)16.[2019·宁波十校模拟]如图C3-1所示,小张同学乘坐电梯上楼,发现体重计示数会变化,甲图是他站在地面上时体重计示数,乙、丙是电梯运行过程中某时刻体重计示数,下列说法正确的是()图C3-1A.小张的体重在电梯上行的过程中发生了变化B.乙图时小张处于超重状态,加速度约为0.65 m/s2C.丙图时小张处于失重状态,小张的重力变为430 ND.丙图时处在减速上升过程中,小张的机械能可能不变17.[2019·金华十校模拟]扫地机器人是智能家用电器的一种,能自动进行吸尘清扫.已知某品牌的扫地机器人工作的额定电压为15 V,额定功率为30 W;充电额定电压为24 V,额定电流为0.5 A,充电时间约为240 min;电池容量为200 mA·h.下列说法正确的是()A.电池容量是指电池储存的电能B.机器人的电阻为7.5 ΩC.机器人正常工作时的电流为2 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为4 h18.[2019·绍兴诊断]直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H、P三点坐标如图C3-2所示.M、N两点处固定着一对等量异种点电荷,它们在G点产生的合场强为E,方向水平向右;另有一点电荷固定于P点,它在G点产生的电场强度大小为E,方向沿y轴正方向.由此可知,H 点处的合场强大小为()图C3-2A .√829EB .√174E C .√2E D .109E19.[2019·春晖中学模拟] 如图C3-3所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移.保持水平槽口距底板高度h=0.420 m 不变,改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v 0、飞行时间t 和水平位移d ,记录在下表中.(空气阻力可忽略)图C3-3v 0/(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584 t/ms 292.7 293.0 292.8 292.9 d/cm21.7 30.3 38.646.4(1)由表中数据可知,在h 一定时,小球水平位移d 与其初速度v 0成 关系. (2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t 理=√2ℎℎ=√2×0.42010ms =289.8 ms,发现理论值与测量值之差约为3 ms .经检查,实验及测量无误,其原因是 . (3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竟发现测量值t'依然大于自己得到的理论值t'理,但二者之差在3~7 ms 之间,且初速度越大则差值越小.对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是 . 20.[2019·桐乡一中模拟] 小区蓝牙门禁卡失效,小明换上一块电池,但是问题依旧,他拆下此纽扣电池(如图C3-4甲所示)去实验室测定其电动势和内阻.图C3-4(1)先用多用电表直流5 V挡位对电池电动势进行粗测,结果如图乙所示,示数为V.(2)小明进一步设计了精确测量电池电动势和内阻的电路,请帮助他完成实物连线.(3)小明将实验数据绘成U-I图线,如图戊所示,可知电池电动势测量值为V,测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)电动势的真实值.(4)请用数据分析门禁卡失效的原因:.21.在倾角为30°的光滑斜面上垂直于纸面放置一段长为L、质量为m的直导体棒.一匀强磁场垂直于斜面向上,如图C3-5所示.当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,求磁感应强度的大小.(重力加速度为g)图C3-522.如图C3-6所示,一足够长的斜面倾角为37°,斜面BC与水平面AB平滑连接,质量m=2 kg 的物体静止于水平面上的M点,M点与B点之间的距离L=9 m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5.现使物体受到一水平向右的恒力F=14 N作用,运动至B点时撤去该力.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?(2)物体到达B点时的速度是多大?(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?图C3-623.[2019·绍兴诊断]如图C3-7所示,竖直平面内半径R=0.3 m的光滑半圆形管道BCD与倾角为30°的斜面在B点处平滑连接,A、D两点等高,在A处固定一弹射器.质量m=0.3 kg的小物块(可看作质点)从弹射器弹出后沿斜面下滑,到达B端时速度为2√6 m/s.已知小物块与斜,g取10 m/s2,求:面间的动摩擦因数μ=√33(1)弹簧的弹性势能;(2)小物块在D点时对管道的作用力大小;(3)小物块从D点飞出后落在斜面上的位置.图C3-73+2+3冲A练(三)16.B[解析] 超重与失重过程中,人的质量不变.由甲图中可知,人的质量为46.5 kg,在乙图中,读数为49.5 kg,根据牛顿第二定律得a=495-46546.5m/s2=0.65 m/s2,选项A、C错误,B正确;人在乘电梯上升中,无论是加速上升还是减速上升,支持力都做正功,因而人的机械能都是增加的,选项D错误.17.C[解析] 扫地机器人工作时额定电流为I=ℎℎ=2 A,但它并不是纯电阻元件,所以内阻无法直接计算,选项B错误,C正确;电池容量是指电池储存的电荷量,选项A错误;充满电的电池储存的电荷量为0.2 A·h,正常工作时电流为2 A,因此能够工作时间为0.1 h,选项D错误.18.A[解析] 根据点电荷的电场强度E=kℎℎ2可知,P处点电荷在H处产生的电场强度E'=19E,方向沿y轴正方向,由于对称性,M、N处的点电荷在H、G两处产生的合电场强度大小和方向相同,所以H处的合场强为E=√(19ℎ)2+ℎ2=√829E,选项A正确.19.(1)正比(2)重力加速度g取了10 m/s2(3)光电门传感器位于水平槽口的内侧,传感器的中心距离水平槽口(小球开始做平抛运动的位置)还有一段很小的距离[解析] (1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成正比.(2)根据t=√2ℎℎ求解出的t偏小,是因为重力加速度数值取了10 m/s2,即g值偏大造成的.(3)导致偏差的原因是:光电门传感器位于水平槽口的内侧,传感器的中心距离水平槽口(小球开始做平抛运动的位置)还有一段很小的距离,小球经过传感器到达抛出点还有一段很小的时间,而且速度越大,该时间越短.20.(1)3.79(2)如图所示(3)2.0小于(4)电池内阻太大,内阻分压过多,电池输出电压太低而造成门禁卡无法正常工作21.ℎℎ2ℎℎ[解析] 对导体棒受力分析,如图所示由平衡条件得F=mg sin θ安培力F=BIL解得B=ℎℎ2ℎℎ.22.(1)2 m/s2(2)6 m/s(3)1.8 m[解析] (1)在水平面上,根据牛顿第二定律得F-μmg=ma 解得a=2 m/s 2(2)从M 到B ,根据速度与位移公式得ℎℎ2=2aL 解得v B =6 m/s(3)在斜面上,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma' 解得a'=10 m/s 2根据速度与位移公式得ℎℎ2=2a'x 解得x=1.8 m23.(1)3.6 J (2)9 N (3)距离B 点0.8 m(或距离A 点0.4 m) [解析] (1)小物块被弹出后直至到达B 点的过程,根据动能定理得W 弹+(mg sin 30°-μmg cos 30°)·L AB =12m ℎℎ2-0 L AB =2ℎsin30°解得W 弹=3.6 J由功能关系知,弹簧的弹性势能E p =3.6 J(2)小物块沿BCD 管道运动过程,根据机械能守恒定律得12m ℎℎ2+mg ·2R=12m ℎℎ2假设物块在D 点处受到的作用力F N 向下,根据牛顿第二定律得F N +mg=m ℎℎ2ℎ联立解得F N =9 N由牛顿第三定律知,物块在D 点时对管道的作用力F'N =F N =9 N(3)以D 点为坐标原点,水平向右为x 轴,竖直向下为y 轴,建立坐标系,飞行t 时间后撞在斜面上P 点,则有y=12gt 2,x=v D t 又知tan 30°=2ℎ-ℎℎ联立解得t=0.2 s,x=0.4√3 m 则PB=ℎcos30°=0.8 m所以P 点距离B 点0.8 m(或P 点距离A 点0.4 m)。
高考物理总复习冲A方案323冲A练(二)(含解析)新人教版3+2+3冲A练(二)16.如图C2-1所示,真空中有一边长为a的正立方体,在图中A、C、F三个顶点放上电荷量均为q的负点电荷,已知静电力常量为k,设无穷远处的电势为零,下列说法错误的是()图C2-1A.A处点电荷受到另两个点电荷对其作用力的合力大小为B.B点处的电场强度大小为C.D、E、G三点电势相等D.将一电子先后置于H点和B点,电子在H点的电势能小于其在B点的电势能17.[2019·金华十校模拟]如图C2-2所示,质量为50 kg的某同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的,她在1 min内做了50次仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身重心上升的高度均为0.3 m,则她在1 min内做50次仰卧起坐克服重力做的功W和相应的平均功率P为(g取10 m/s2) ()图C2-2A.W=4500 J,P=75 WB.W=450 J,P=7.5 WC.W=3600 J,P=60 WD.W=360 J,P=6 W18.[2019·杭州模拟]电动自行车是生活中重要的交通工具.某品牌电动自行车的铭牌如下:车型电池规格20寸(车轮直36 V8 A·h(蓄电池)径:508 mm)整车质量:40 kg 额定转速:240 r/min外形尺寸:L800额定输出功率:171 Wmm×W650 mm×H100 mm电机:后轮驱动、额定工作电压/电流:36 V/5 A直流永磁式电机根据此铭牌中的有关数据,下列说法正确的是 ()A.电动车的线圈电阻为7.2 ΩB.充满电时蓄电池储存的能量E=288 JC.额定功率下行驶时,电动机的效率为95%D.充满电后,在额定功率下连续行驶的最长时间为2 h19.[2019·嘉兴测试] (1)在“探究求合力的方法”实验中,除了图C2-3甲中所给的器材外,还必须使用的测量工具有.A.天平B.刻度尺C.秒表D.量角器(2)如图乙所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,实验中下列操作正确的是.A.调节木板使木板保持水平状态B.调节细绳使细绳与木板平行C.释放小车时应使小车靠近打点计时器D.选取的小盘和砝码总质量应与小车质量接近图C2-3(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图丙所示.某同学使重锤自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,该同学选取一条纸带如图丁所示,纸带上O点对应的速度为零,为了验证OF段机械能守恒,计算F点对应重锤的速度v F时,下列方法正确的是.(重力加速度为g)A.测量O、F的间距x OF,再利用运动学公式v F=计算B.测量O、F的间距x OF,再利用功能关系mgx OF=m计算C.已知O点到F点的时间t OF=0.12 s,再利用公式v F=gt OF计算D.已知E点到G点时间t EG=0.04 s,测量E、G的间距x EG,再利用公式v F=计算20.[2019·绍兴诊断]要测绘一个标有“3 V0.8 W”元件的伏安特性曲线,备用的器材有: 电源(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);电流表(量程0~300 mA,内阻约5 Ω);电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);开关一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选.A.滑动变阻器(最大阻值为5 Ω,额定电流为1 A)B.滑动变阻器(最大阻值为200 Ω,额定电流为0.3 A)(2)将图C2-4中的实物连线补充完整.图C2-4(3)通过图C2-5的伏安特性曲线可以知道,随着电压的增大,此元件的电阻(选填“不变”“增大”或“减小”).图C2-5(4)把此元件直接接在电动势为3 V、内阻为10 Ω的电源两端,此时该元件消耗的功率为(保留两位有效数字)W.21.[2019·绍兴一中月考]如图C2-6所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80.(1)求通过导体棒的电流;(2)求导体棒受到的安培力和摩擦力;(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到的摩擦力.图C2-622.[2019·诸暨中学期中]如图C2-7甲所示,将质量为0.5 kg的木块放在固定的水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从零开始逐渐增大,分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图线如图乙所示.(g取10 m/s2)图C2-7(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;(2)若木块在恒定的水平拉力F作用下,以a=3 m/s2的加速度从静止开始沿长木板做匀加速直线运动,拉力F应为多大?(3)第(2)问中的拉力F在作用t1=2 s后撤去,求木块在整个运动过程的平均速度大小.23.[2019·温州十五校联考]如图C2-8所示为某种弹射小球的游戏装置,内置弹簧发射器的光滑直管道PA和光滑圆弧管道ABC平滑相接,粗糙斜面CD上端与管道ABC末端相切于C点,下端通过一段极小圆弧(图中未画出)与粗糙水平面DE平滑连接,半径R=2.0 m的光滑半圆管道竖直固定,在最低点E与水平面DE相切,F为其最高点.每次将弹簧压缩到同一位置后释放,小球即被弹簧弹出,经过一系列运动后从F点水平射出.已知斜面CD与水平面DE的长度均为L=5 m,小球与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其余阻力忽略不计.θ=37°,弹簧的长度、小球大小、管道直径均可忽略不计,若小球质量m=0.1 kg,则小球到达管口F时恰好与管口无挤压.(g取10 m/s2)(1)求弹簧的弹性势能大小E p;(2)改变小球的质量,小球通过管口F时,管壁对小球的弹力F N也相应变化,写出F N随小球质量m变化的关系式并说明F N的方向.图C2-83+2+3冲A练(二)16.B[解析] A、C、F三点构成了一个等边三角形,有F=2×cos 30°=,故A正确;B 点处的电场强度是由三个点电荷各自产生的电场强度叠加而成的,合电场强度为,故B错误;D、E、G三点在电场中相对A、C、F三点的位置相同,故电势相等,故C正确;H点到三个固定负点电荷的距离大于B点到三个固定负点电荷的距离,所以φH>φB,根据E p=-eφ可得E p H<E p B,故D正确.17.A[解析] 每次上半身克服重力做功W0=mgh=×50×10×0.3 J=90 J,所以1 min总共克服重力做功为W=50W0=4500 J,功率P==75 W,选项A正确.18.C[解析] 电动机不是纯电阻元件,故不能通过欧姆定律求解其线圈电阻,即电动机线圈的电阻R≠=Ω=7.2 Ω,选项A错误;充满电时蓄电池储存的能量Q=UIt=36×8×3600J=1.036 8×106 J,选项B错误;额定功率下行驶时,电动机的效率η==×100%=95%,选项C正确;充满电后,在额定功率下连续行驶的最长时间为t= h=1.6 h,选项D错误.19.(1)B(2)BC(3)D20.(1)A(2)如图所示(3)增大(4)0.21(0.20~0.22均可)21.(1)1.5 A(2)0.30 N,方向沿导轨向上 0.06 N,方向沿导轨向下(3)零[解析] (1)对导体棒、金属导轨和直流电源构成的闭合回路,根据闭合电路欧姆定律有I==1.5 A.(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30 N,方向沿导轨向上;导体棒所受重力沿导轨向下的分力F1=mg sin 37°=0.24 N,由于F1小于F安,故导体棒受沿导轨向下的摩擦力f,根据平衡条件得mg sin 37°+f=F安解得f=0.06 N,方向沿导轨向下.(3)对导体棒受力分析,由于mg sin θ=BIL cos θ=0.24 N所以导体棒刚好处于平衡状态,导体棒受到的摩擦力为零.22.(1)0.4(2)3.5 N(3)3 m/s[解析] (1)在F>2.4 N时,摩擦力为滑动摩擦力,有f=μmg解得μ=0.4(2)由牛顿第二定律得F-f=ma解得F=3.5 N(3)加速阶段,由匀变速直线运动规律得x1=a=6 m 最大速度为v1=at1=6 m/s减速阶段,由牛顿第二定律得f=ma'解得a'=4 m/s2由匀变速直线运动规律得x2==4.5 m由速度与时间关系得0=v1-a't2解得t2=1.5 s由平均速度的定义得。
3+2+3冲A 练(四)16.如图C4-1所示的电路,电源电动势为12 V,内阻恒定且不可忽略.初始时刻,电路中的电流等于I 0,且观察到电动机正常转动.现在调节滑动变阻器使电路中的电流减小为I 0的一半,观察到电动机仍在转动.不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )图C4-1A .电源的热功率减为初始时的一半B .电源的总功率减为初始时的一半C .电动机的热功率减为初始时的一半D .变阻器的功率减为初始时的四分之一图C4-217.[2019·金华十校期末] 为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图C4-2所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a 、b 、c ,左、右两端开口,在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场,在前、后两个面内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )A .若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B .前表面的电势一定低于后表面的电势,与正、负离子多少无关C .污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D .污水流量Q 与U 成正比,与c 成反比图C4-318.[2019·金华十校模拟] 如图C4-3所示,在天花板上O 点用长为L 的绝缘细线悬挂了一个带电小球P ,小球质量为m ,带电荷量为q.将另一个带电荷量为Q 1的带电小球固定在O 点正下方32L 的A 点,此时带电小球P 处于静止,细线与竖直方向的夹角为30°;再将一个带电荷量为Q 2的3带电小球放到O点正下方L的B点固定,同时移走A处小球,此时细线与竖直方向的夹角仍为30°,则Q1与Q2之比为( )33A.∶8B.1∶1C.1∶4D.∶1219.[2019·宁波十校模拟](1)某同学想通过对比实验来探究加速度与力、质量的关系.他将两辆质量均为150 g的小车A和小车B放在木板上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个相同的小盘,盘中可放重物,让盘和重物的总重力近似为小车的合外力.图C4-4甲是侧视图,图中只画了一辆小车.两辆小车后端也各系一条细绳,用一个黑板擦把两条细绳同时按在木板上使两小车静止,抬起黑板擦,两小车同时开始运动,再按下黑板擦,两小车又同时停止运动,如图乙所示.图C4-4①该实验在操作时,下列说法正确的是 .A.调节滑轮高度,让连接小车和盘的细绳平行于木板B.取下盘中重物,让空盘拉着小车做匀速直线运动以平衡摩擦力C.其他操作都正确的前提下,在小车B中放入150 g的砝码,在两个空盘里均放入100 g的砝码,可以进行两车合力相同、质量之比为1∶2时的对比实验D.其他操作都正确的前提下,保持两辆小车质量相同仍为150 g,在拉小车A的空盘里放入10 g砝码,在拉小车B的空盘里放入20 g砝码,可以进行两车质量、合力之比为1∶2时的对比实验②在进行对比实验时,除了图C4-4甲、乙所示器材外,还需要用到图C4-5中的 .图C4-5(2)下面实验中不需要平衡摩擦力的是 .图C4-6A.用图C4-6甲的装置探究加速度与力、质量的关系B.用图C4-6甲的装置探究小车的速度随时间的变化规律C.用图C4-6乙的装置探究做功与物体速度变化的关系20.[2019·温州九校联考]小明同学用伏安法测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的伏安特性曲线.(1)图C4-7甲是连接好的实物图,在开关闭合前,小明同学又再次仔细检查了电路的连接,发现电路有误.请你帮他纠正错误: (任意写出两处即可).图C4-7(2)为使测量尽量准确,滑动变阻器应选用图乙中的 (选填“R1”或“R2”).(3)在纠正错误后,小明同学进行了多次实验,某次得到电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为 V.(4)若小明在实验过程中不知道应该采用电流表内接法还是外接法,于是他两种接法各做了一次实验,根据数据,分别得到了伏安特性曲线“1”和“2”.则实验中误差较小的操作对应曲线 (选填“1”或“2”).21.如图C4-8所示,两根等长的绝缘细线悬挂一水平金属细杆MN,整个装置处在与其垂直的水平匀强磁场中.金属细杆的长度为1 m,质量为8.9×10-3kg.当金属细杆中通以0.89 A的电流时,两绝缘细线上的拉力均恰好为零.忽略与金属细杆连接的细导线的影响.求:(g取10 m/s2)(1)金属细杆所受的安培力方向;(2)金属细杆中的电流方向;(3)匀强磁场的磁感应强度大小.图C4-822.[2019·宁波十校联考]某兴趣小组在科技馆看到了一个魔盒,如图C4-9所示,小球自空中下落后从小孔落入盒中,不触底而反弹.查看原理图,原来盒内存在竖直向上的匀强电场且小球带正电.我们把小球视为质点且带电荷量不变,不计空气阻力和盒子上板的厚度.已知小球质量为m=0.01 kg,匀强电场的电场强度为E=4×103 N/C,小球带电荷量为q=1×10-4 C,小球释放位置离小孔高度为h1=20 cm.(g取10 m/s2)(1)求小球在盒中运动时的加速度;(2)求下落过程中小球的平均速度大小;(3)以释放位置为计时起点,小球在什么时刻会向上穿出小孔?图C4-923.[2019·金丽衢十二校联考]某玩具厂设计出如图C4-10所示的玩具,轨道固定在高为H1=0.5 m的水平台面上,通过在A处压缩弹簧把质量m=0.01 kg的小球(可看作质点)由静止弹出,小球先后经过直轨道AC、半径R1=0.1 m的圆形管道(内径略大于小球直径)、长为L1=0.5 m的直轨道CD以及两段半径R2=1 m的圆弧DE、GP,G、E两点等高且两圆弧对应的圆心角都为37°,所有轨道都平滑连接(E、G除外);小球从P点水平飞出后打到固定在Q点的锣上,P、Q的水平距离L2=1.2 m,锣的半径r=0.3 m,圆心O离地高H2=0.4 m,小球与CD段间的动摩擦因数为0.2,其余轨道光滑,N 为在P 点正下方的挡板.在一次测试中测出小球运动到B 点时对内轨的作用力为0.064 N .(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2)(1)求小球运动到B 点时的速度大小.(2)小球能否离开轨道?请说明理由.(3)要使小球打到锣上,求小球从A 处弹出时弹簧对小球所做的功W 需满足的条件.图C4-103+2+3冲A 练(四)16.B [解析] 电源的内阻和电动机的内阻不变,根据公式P=I 2R 知,电路中的电流减小为I 0的一半,则电源的热功率减小为初始时的,电动机的热功率减小为初始时的,故A 、C 错误;电路1414中的电流减小为I 0的一半,而电源的电动势不变,根据P=EI 知,电源的总功率减为初始时的一半,故B 正确;电路中的电流减小为I 0的一半,说明变阻器接入电路的电阻增大,由P=I 2R 可知,变阻器的功率大于初始时的,故D 错误.1417.B [解析] 根据左手定则可判断,正离子向后表面偏转,负离子向前表面偏转,所以后表面的电势高于前表面的电势,与正、负离子的多少无关,故A 错误,B 正确.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有qvB=q ,解得U=vbB ,电压表的示数与离子浓度无关,故C 错误.因v=,则U b U Bb 流量Q=vbc=,故D 错误.cU B 18.C [解析] 仅有A 处小球时,受力分析如图甲所示,有=tan 30°,F A =k;仅有B 处小球时,F A mg Q 1q (12L )2受力分析如图乙所示,有F B cos 30°=mg ,F B =k ,联立解得=,选项C 正确.12Q 2qL 2Q 1Q 21419.(1)①A ②BC (2)B[解析] (1)①在实验中,平衡摩擦力时,小车不连接空盘,选项B 错误;在操作过程中,拉小车的细绳应该与木板平行,选项A 正确;由于空盘、砝码总质量并不是远小于小车质量,则不能满足盘和砝码的总重力近似等于小车的合外力,选项C 错误;由于还有空盘的质量,所以两小车的合外力之比不等于1∶2,选项D 错误.②本实验通过位移比值来确定加速度比值,所以需要刻度尺,同时在研究加速度与质量之间关系时,需要知道小车质量,因此还需要天平.(2)图中探究加速度与质量、力的关系以及做功与速度变化之间关系时是需要平衡摩擦力的,而探究小车速度随时间的变化规律时不用平衡摩擦力,选项B 正确.20.(1)应将电池的正、负两极调换;滑动变阻器应该选择分压式接法 (2)R 2 (3)2.40 (4)1[解析] (1)电流应从电流表、电压表的正接线柱流入,所以应将电池的正、负两极调换;本实验中灯泡两端电压应从零开始变化,所以滑动变阻器应改为分压式接法;电压表应选0~3 V 量程.(2)滑动变阻器采用分压式接法,应选总阻值较小的,故选R 2.(3)由图可知,电压表的最小刻度为0.1 V,所以读数为2.40 A .(4)由于灯泡电阻较小,为了减小误差,实验中应选用电流表外接法,在电压表示数相同,电流表外接时,电流表的示数较大,对应曲线1.21.(1)竖直向上 (2)从N 流向M (3)0.1 T[解析] (1)由平衡条件得,安培力方向竖直向上.(2)由左手定则可知,电流方向从N 流向M.(3)根据F=BIL ,F=mg ,解得B==0.1 T .mg IL 22.(1)30 m/s 2,方向竖直向上 (2)1 m/s (3)s(n=0,1,2,3,…)(13+815n )[解析] (1)由牛顿第二定律得Eq-mg=ma解得a==30 m/s 2Eq -mg m 方向竖直向上(2)由v 2=2gh 1=2ah 2v=gt 1=at 2。
高考物理总复习冲A方案学考仿真卷三含解析新人教版学考仿真卷(三)[时间:60分钟分值:70分]一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.发现万有引力定律和提出电荷周围存在着电场的科学家分别是()A.哥白尼、库仑B.开普勒、奥斯特C.牛顿、法拉第D.卡文迪许、安培2.嘉兴某校姚老师某日早上8:00从学校开车带着刘老师出发去殷家荡研究运动学,仪表盘上显示行驶45 km后在9:30到达殷家荡某处山脚下.下列说法正确的是()A.在研究汽车经过短桥的时间时,可以将车视为质点B.车在高速路上行驶时,坐在姚老师车上的刘老师却感觉车没动,他是以自己为参考系C.这里的8:00和9:30指的是时刻,之间的间隔是时间,但因为时间不可以倒流,所以时间是矢量D.根据题中数据可以求出姚老师开车全程行驶的平均速度3.2016年里约奥运会田径男子400 m决赛中,范尼凯克以43秒03的成绩打破了迈克尔•约翰逊保持了17年之久的43秒18的原世界纪录,获得了冠军.下列说法正确的是 ()A.400 m表示位移B.43秒03表示时刻C.比赛过程中,范尼凯克的教练为了研究他的技术动作,范尼凯克不能看成质点D.范尼凯克的平均速度约为9.3 m/s图F3-14.甲、乙两个质点同时从同一地点向同一方向做直线运动,它们的vt图像如图F3-1所示,则()A.乙比甲运动得快B.乙追上甲时距出发点40 mC.4 s内,甲的平均速度大于乙的平均速度D.在2 s末乙追上甲图F3-25.在中央电视台“挑战不可能”节目中,选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行.在这一过程中()A.选手所受合力竖直向上B.选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向下C.钢丝对选手的作用力垂直于钢丝向上D.钢丝对选手的支持力和选手对钢丝的压力是一对作用力和反作用力图F3-36.课堂上,老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按如图F3-3所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为()A.30°B.45°C.60°D.907.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球做匀变速运动,则足球在这段时间内的加速度大小为 ()A.100 m/s2B.60 m/s2C.40 m/s2D.20 m/s2图F3-48.张军同学到广州塔游玩时,从物理学角度设想了电梯的运动简化模型,认为电梯的速度v是随时间t变化的.若电梯在t=0时由静止开始上升,v-t图像如图F3-4所示,张军的质量m=70 kg,忽略一切阻力.下列说法正确的是(g取10 m/s2) ()A.张军乘电梯上升过程中,一直处于超重状态B.整个过程张军对电梯的压力始终为700 NC.张军乘电梯上升的高度约是600 mD.电梯对张军的支持力的最大功率是2.8 kW9.如图F3-5甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的关系图像如图乙所示.由图可以判断下列说法错误的是(重力加速度为g) ()甲乙图F3-5A.图线与纵轴的交点的纵坐标M的值为-gB.图线的斜率等于货物质量的倒数1mC.图线与横轴的交点的横坐标N的值为mgD.图线的斜率等于货物的质量m图F3-610.如图F3-6所示,从某高度水平抛出一小球,小球经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为m2C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小图F3-711.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图F3-7所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则()A.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的压缩量越大B.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大C.小球在A点时弹簧的弹性势能与h的大小无关D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大12.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,在与“天宫二号”空间实验站对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则其()A.线速度小于第一宇宙速度B.周期大于同步卫星的周期C.角速度小于地球的自转角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度图F3-813.如图F3-8所示,在一次“小学生健康体质测试”时,体重为40 kg的五年级女生小丽因每分钟150次的成绩在跳绳单项评分中被评为优秀,则她每秒钟因克服重力做功而消耗的能量最接近()A.80 JB.160 JC.240 JD.320 J14.小明同学设计空气净化方案,第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,尘粒所受静电力方向平行于轴线竖直向下,如图F3-9甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,尘粒所受静电力方向垂直于轴线指向桶壁,如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则()图F3-9A.甲图中,尘粒做匀加速直线运动B.乙图中,尘粒做类平抛运动C.两种方式,尘粒都做匀速运动D.两种方式,电场对单个尘粒做功的最大值相等图F3-1015.某电动摩托车配备电池组容量为35 A·h,能量高达2100 W·h,专用快速充电器的充电电流为8 A.全新设计的电机额定功率高达3000 W.为了解决电动摩托车续航问题,设计团队采用EBS能量回收系统,每次刹车时的动能被刹车能量回收系统充分收集采用,即在刹车过程中,将滑行过程动能重新转化为电能,给锂电池充电,让续航再增加10%.根据厂商的行驶测试数据:采用EBS能量回收模式,在载重为25 kg,以速度20 km/h匀速不间断行驶的续航里程为170 km.设阻力始终保持不变,下列说法正确的是 ()A.电池组的电荷量为1.26×105 CB.充电80%需要的时间约为6 hC.电池组的电能为1.26×105 JD.以速度5 km/h匀速不间断行驶的续航里程为680 km16.设计师设计了一个非常有创意的募捐箱,如图F3-11甲所示,把硬币从投币口放入,硬币从出币口滚出,接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位(如图丙所示,O点为漏斗形口的圆心)滚动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱.如果把硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动.摩擦阻力忽略不计,则关于某一枚硬币在a、b两处的说法正确的是()图F3-11A.在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点B.向心力的大小F a=F bC.角速度的大小ωa<ωbD.周期的大小T a<T b图F3-1217.如图F3-12所示,弹簧测力计下挂有一长为L、质量为m的金属棒,金属棒处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,棒上通有方向如图F3-12所示的电流I,金属棒处于水平静止状态,此时弹簧测力计示数大小为F,重力加速度为g.金属棒以外部分的导线没有处于磁场中且质量不计.下列说法中正确的是()A.金属棒所受的安培力方向竖直向上B.金属棒所受的安培力大小为mg-FC.若将电流增大为原来的2倍,则平衡时弹簧测力计示数会增大为2FD.若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,则平衡时弹簧测力计示数会增大为2F图F3-1318.如图F3-13所示,实线表示水平匀强电场中未知方向的电场线,虚线a 、b 、c 、d 、e 表示匀强电场内间距相等的一组等势面(同一虚线上各点电势相同,且相邻等势面间电势差相等),一电子在如图所示纸面内运动,经过a 时的动能为E 0,从a 到c 的过程中克服电场力所做的功为m 02.下列说法正确的是 ( )①电场线方向向左 ②若电子初速度方向与a 面垂直,则电子恰好能到达e 面 ③若电子初速度方向与a 面成60°角,则电势能的最大增量为3m 04 ④若电子最远到达c 面,则a 到c 过程中电子在竖直方向上的距离是a 、c 间距的一半A .①②B .②③C .②④D .②③④二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分) (1)①在使用电磁打点计时器来分析物体运动情况的实验中有如下步骤:A .固定电磁打点计时器B .安装纸带C .松开纸带让物体带着纸带运动D .接通低压交流电源E .取下纸带F .断开开关这些步骤正确的排列顺序为 (填选项前的字母).②根据打点计时器所打的纸带,我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是 (填选项前的字母).A .时间间隔B .位移C .加速度D .平均速度(2)①在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,如图F3-14甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为 s .其中x 1=7.05 cm,x 2=7.68 cm,x 3=8.33 cm,x 4=8.95 cm,x 5=9.61 cm,x 6=10.26 cm .下表列出了打点计时器打下B 、C 、E 、F 时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D 点时小车的瞬时速度.位置 B C D E F速度/(m ·s -1) 0.737 0.8010.928 0.994图F3-14②以A点为计时起点,在图乙的坐标系中画出小车的速度—时间关系图线.③由图像求出的小车的加速度a= m/s2.(保留两位有效数字)20.(6分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中:(1)要完成实验,需要的器材为图F3-15中的(填图中的序号).图F3-15(2)根据实验测得的5组数据所画出的UI图线如图F3-16所示,则干电池的电动势E= V,内阻r= Ω.(小数点后均保留两位)图F3-1621.(6分)如图F3-17所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1 m.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经光滑轻质定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直),物体的质量为M=0.3 kg.导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下.为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g取10 m/s2)图F3-1722.(7分)某次冰壶比赛中,场地尺寸如图F3-18所示,OA长为5 m,OC长为43.89 m,以C为圆心的圆(内部区域称为“营垒”)半径R=1.83 m.运动员将静止于O点的冰壶(可视为质点)沿中轴线加速推出,经过4 s使冰壶到达A点后脱手,此时冰壶的速度为2 m/s.已知冰面与冰壶间的动摩擦因数μ=0.008,g取10 m/s2.(1)求冰壶在从O到A过程中的平均速度大小;(2)脱手后冰壶经过多长时间速度减小为1 m/s?(3)当冰壶速度减小到1 m/s时,刷冰员进入冰道上“刷冰”(使冰转化成薄薄的一层水),从而使得冰面与冰壶间的动摩擦因数μ'=m,试判断冰壶能否进入营垒区.2图F3-1823.(9分)跳台滑雪运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得较大速度,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行,在着陆坡着陆后,继续滑行至水平停止区静止.图F3-19为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图.助滑坡由倾角为θ=37°的斜坡AB和半径为R1=10 m的光滑圆弧BC组成,两者相切于B.A、B的高度差h1=30 m,竖直跳台CD高度为h2=5 m,着陆坡DE是倾角为θ=37°的斜坡,长L=130 m,下端与半径为R2=20 m光滑圆弧EF相切,且EF下端与水平停止区相切于F.运动员从A点由静止滑下,通过C点后以速度v C=25 m/s水平飞出并落到着陆坡上,然后运动员通过技巧使垂直于斜坡的分速度降为0,以沿斜坡的分速度继续下滑,经过EF到达停止区FG.已知运动员连同滑雪装备总质量为80 kg,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2.(1)求运动员在C点时对跳台的压力大小;(2)求滑雪板与斜坡AB间的动摩擦因数;(3)运动员落点距离D有多远?(4)运动员在停止区靠改变滑板方向增加制动力,若运动员想在60 m之内停下,则制动力至少是总重力的几倍?(设两斜坡粗糙程度相同,计算结果保留两位有效数字)图F3-19学考仿真卷(三)1.C[解析] 发现万有引力定律的是牛顿,提出电荷周围存在着电场的是法拉第,选项C正确.2.B[解析] 在研究汽车经过短桥的时间时,汽车的长度不能忽略,故不可以将车视为质点,故A错误;车在高速路上行驶时,坐在陈老师车上的刘老师却感觉车没动,他是以自己为参考系的,故B正确;这里的8:00和9:30指的是时刻,之间的间隔是时间,时间是标量,故C错误;根据题中数据可以求出姚老师开车全程行驶的平均速率,但不能求出平均速度,故D错误.3.C [解析] 400 m 跑道是弯道,则400 m 表示路程,选项A 错误; 43秒03表示时间,选项B 错误;比赛过程中,范尼凯克的教练为了研究他的技术动作,范尼凯克的大小和形状都不能忽略,不能看成质点,选项C 正确;范尼凯克的平均速率约为40043.03 m/s ≈9.3 m/s,选项D 错误.4.B [解析] 甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,前2 s 乙的速度小于甲的速度,而2 s 后乙的速度大于甲的速度,即2 s 后乙比甲运动得快,A 错误;2 s 末两者的速度相等,但两者图线与横坐标轴围成的面积不相等,即此时两者没有相遇,4 s 时两个质点的位移相等,乙追上甲,此时两质点的位移为10×4 m =40 m,B 正确,D 错误;4 s 内两者的位移相等,所用时间相等,所以两者的平均速度相等,C 错误.5.D [解析] 由于选手缓慢上行,所以选手所受合外力为零,选项A 错误;选手所受的静摩擦力沿钢丝向上,选项B 错误;由于缓慢上行,所以钢丝对选手的作用力应该与重力平衡,即竖直向上,选项C 错误;钢丝对选手的作用力与选手对钢丝的压力是相互作用力,选项D 正确.6.A7.A [解析] 足球做匀变速运动,以初速度方向为正方向,则初速度为8 m/s,末速度为-12 m/s,根据加速度的定义式,有a=m -m 0m =-12-80.2 m/s 2=-100 m/s 2,A 正确.8.C [解析] 从图像中可知张军乘电梯上升过程中先匀加速运动,后匀速运动,再匀减速运动;张军匀减速上升时处于失重状态,支持力小于重力,由牛顿第三定律可知,对电梯的压力也小于重力;上升高度可以从图像与时间轴围成的面积求出,为600 m;电梯对张军支持力的最大功率是P=Fv=770×4 W =3.08 kW,故选项C 正确.9.D [解析] 对货物受力分析,受到重力mg 和拉力T ,根据牛顿第二定律得T-mg=ma ,变形得a=1m T-g ,当a=0时,T=mg ,即图线与横轴的交点的横坐标N 的值为mg ,故C 正确;当T=0时,a=-g ,即图线与纵轴的交点的纵坐标M 的值为-g ,故A 正确;图线的斜率表示质量的倒数1m ,故B 正确,D 错误.10.D [解析] 经过时间t 到达地面时,竖直方向的分速度为v y =gt ,而m m m 0=tan θ,所以v 0=mmtan m ,选项A 错误;根据平抛运动的规律,速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的两倍,选项B 错误;根据h=12gt 2可知平抛运动的时间不变,选项C 错误.根据mm m 0=tan θ可知,水平速度变大时,竖直方向分速度不变,所以θ变小,选项D 正确.11.C [解析] 小球最后静止在A 点,处于平衡状态,则F 弹=mg ,根据胡克定律得,弹簧的压缩量Δx=m 弹m ,与h 无关,则小球静止在A 点时弹簧的弹性势能与h 也无关,故A 、B 错误,C 正确;A 点是小球所受的弹力与重力平衡的位置,小球第一次到达A 点时,弹簧的压缩量与最终小球静止在A 点时弹簧压缩量相等,则此时弹簧的弹性势能与最终小球静止在A 点时弹簧的弹性势能相等,故D 错误.12.A [解析] 人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m ,轨道半径为r ,地球质量为M ,有G mm m 2=m m 2m =mω2r=m (2πm )2r=ma ,可得v=√mm m ,ω=√mm m 3,a=mm m 2,可知轨道半径越大,则周期越长,线速度、角速度、向心加速度越小,故选项B 、C 、D 错误,选项A 正确.13.A [解析] 小丽每次跳绳升高的高度约为0.08 m,则一次克服重力做功W=mgh=32 J,每秒钟可以跳2.5次,所以每秒钟克服重力做功W 总=W ·2.5=80 J,选项A 正确.14.D [解析] 甲图中,尘粒除了受到电场力,还受到随速度增大的阻力,故尘粒不可能做匀加速直线运动,选项A 错误.同理乙图中尘粒也不满足类平抛运动的受力特征,选项B 错误.根据题目中已知的信息,可知尘粒不可能做匀速运动,选项C 错误.在电场中,电场力做功W=qU ,选项D 正确.15.A [解析] 电池组的能量为2100 W ·h,即电池组的能量W=Pt=2100×3600 J =7.56×106 J,电池组的电荷量Q=It=1.26×105 C,选项A 正确,C 错误;电池组充电80%需要的时间t=0.8×m m 冲=0.8×358 h =3.5 h,因此选项B 错误;电动摩托车的续航里程不与速度成反比,则电动摩托车续航里程不是680 km,选项D 错误.16.C [解析] 在运动过程中,硬币做圆周运动的圆心在漏斗的中心轴线上,选项A 错误;硬币在旋转下落过程中,设在某位置的切线与水平面夹角为θ,则F 向=mg tan θ,mg tan θ=mrω2,可得ω=√m tan m m ,位置往下时,θ变大,运动半径变小,则F a <F b ,ωa <ωb ,选项B 错误,C 正确,由T=2πm 知,T a >T b ,D 错误.17.D [解析] 根据左手定则可以判断出,金属棒所受的安培力方向竖直向下,A 错误;金属棒受到弹簧测力计拉力、重力、安培力的作用,根据平衡条件可得F=F 安+mg ,则F 安=F-mg ,B 错误;若将电流增大为原来的2倍,则F'=2F 安+mg=2(F 安+mg )-mg=2F-mg ,C 错误;若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,则F'=2(F 安+mg )=2F ,D 正确.18.B [解析] 从a 到c 过程,克服电场力做功,即电场力做负功,电子的电势能增加,所以φa >φc ,电场线方向向右,①错误;W ac =qU ac ,由于是匀强电场,所以W ae =2W ac ,即W ae =-E 0,从a 到e 过程中,根据动能定理得W ae =E k e -E k a ,所以E k e =0,②正确;在水平向左的电场力作用下,水平方向上速度减小到零时,电场力做负功最多,即电势能增加最多,为E p =12m (√32m 0)2=34E 0,③正确;设速度与电场方向夹角为α,则W ac =-12m m m 2,由此可知v x =√22v 0,则v y =v x =√22v 0,电子在水平方向上做匀减速直线运动,在竖直方向上做匀速直线运动,因此m 水m 竖=12m mm m m m =12,④错误. 19.(1)①ABDCFE ②AB (2)①0.1 0.864 ②图略 ③0.6420.(1)①②③④⑤⑧ (2)1.45(1.44~1.46均可) 2.50(2.47~2.53均可)21.2 A 由a 指向b[解析] 对导体棒ab 受力分析,由平衡条件得,竖直方向上有F N =mg水平方向上有BIL-f-Mg=0又f=μF N联立解得I=2 A由左手定则可判断,电流方向由a 指向b.22.(1)1.25 m/s (2)12.5 s (3)不能[解析] (1)OA 段位移x 1=5 m,历时t 1=4 s,则。
姓名,年级:时间:学考仿真卷(三)[时间:60分钟分值:70分]一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.发现万有引力定律和提出电荷周围存在着电场的科学家分别是() A。
哥白尼、库仑 B.开普勒、奥斯特C.牛顿、法拉第D.卡文迪许、安培2。
嘉兴某校姚老师某日早上8:00从学校开车带着刘老师出发去殷家荡研究运动学,仪表盘上显示行驶45 km后在9:30到达殷家荡某处山脚下。
下列说法正确的是 ()A.在研究汽车经过短桥的时间时,可以将车视为质点B.车在高速路上行驶时,坐在姚老师车上的刘老师却感觉车没动,他是以自己为参考系C。
这里的8:00和9:30指的是时刻,之间的间隔是时间,但因为时间不可以倒流,所以时间是矢量D.根据题中数据可以求出姚老师开车全程行驶的平均速度3。
2016年里约奥运会田径男子400 m决赛中,范尼凯克以43秒03的成绩打破了迈克尔•约翰逊保持了17年之久的43秒18的原世界纪录,获得了冠军。
下列说法正确的是()A。
400 m表示位移B。
43秒03表示时刻C。
比赛过程中,范尼凯克的教练为了研究他的技术动作,范尼凯克不能看成质点D.范尼凯克的平均速度约为9.3 m/s图F3-14。
甲、乙两个质点同时从同一地点向同一方向做直线运动,它们的vt图像如图F3—1所示,则()A。
乙比甲运动得快B。
乙追上甲时距出发点40 mC。
4 s内,甲的平均速度大于乙的平均速度D.在2 s末乙追上甲图F3—25。
在中央电视台“挑战不可能”节目中,选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行.在这一过程中()A.选手所受合力竖直向上B。
选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向下C。
钢丝对选手的作用力垂直于钢丝向上D。
钢丝对选手的支持力和选手对钢丝的压力是一对作用力和反作用力图F3—36.课堂上,老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按如图F3-3所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为()A.30°B.45°C.60°D.907。
学考仿真卷(二)[时间:60分钟分值:70分]一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列说法正确的是()A.最早将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是牛顿B.避雷针是利用了导体尖端的电荷密度很小,附近场强很小,才把空气中的电荷导入大地C.伽利略首先建立了描述运动所需的概念,如瞬时速度、加速度等概念D.安培首先发现了电流会产生磁场,并且总结出了安培定则图F2-12.图F2-1是某摄影师“追拍法”的成功之作,在该摄影师眼中清晰的飞翔的小鸟是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动之美.摄影师选择的参考系是()A.地面B.静止的树木C.飞翔的小鸟D.静止于地面上的人3.下列各种情况中,可以将研究对象看作质点的是()A.研究小木块的翻倒过程B.研究从桥上通过的一列队伍C.研究在水平面上匀速运动的木箱D.研究跳水运动员的跳水姿势图F2-24.列车在通过桥梁、隧道的时候,要提前减速.假设列车的减速过程可看作匀减速直线运动,如图F2-3所示与其运动相关的物理量(位移x、加速度a、速度v、动能E k)随时间t变化的图像能正确反映其规律的是()图F2-35.一个做直线运动的物体在t=5 s内速度从v0=12 m/s增大到v t=18 m/s,通过的位移是x=70 m,这个物体在5 s内的平均速度是 ()A.14 m/sB.15 m/sC.6 m/sD.无法确定图F2-46.如图F2-4所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧一直保持竖直),下列说法中正确的是()A.小球的势能增加B.小球的动能先减小后增大C.小球的机械能保持不变D.小球的加速度先减小后增大图F2-57.如图F2-5所示是火箭点火发射的某一瞬间,下列说法正确的是()A.火箭受重力、地面推力、空气阻力作用B.火箭加速升空过程中处于失重状态C.发动机喷出气体对火箭的作用力大小等于火箭所受的重力D.发动机喷出气体对火箭的作用力大小等于火箭对喷出气体的作用力图F2-68.某同学在实验室做了如图F2-6所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为0.5 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10-3 s,g取10 m/s2,则小球开始下落的位置到光电门的距离为()A.1 mB.1.25 mC.0.4 mD.1.5 m图F2-79.如图F2-7所示,质量为m的小球(可以看成质点)在恒力F的作用下,从地面上A点由静止开始运动,途经与桌面等高的B点到达C点.现以桌面为参考平面,已知H<h,则(不计空气阻力) ()A.小球从A到B重力做的功小于从B到C重力做的功B.小球在A点的重力势能大于在C点的重力势能C.整个过程小球的机械能一定增大D.整个过程小球的机械能守恒图F2-810.如图F2-8所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B 的质量之比m A∶m B等于()A.cos θ∶1B.1∶cos θC.tan θ∶1D.1∶sin θ11.乒乓球发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气阻力).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是()A.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较长B.速度较大的球下降相同距离所用的时间较短C.速度较小的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较小的球在下降相同距离时通过的水平位移较小图F2-912.2018年5月21日,在我国西昌卫星发射中心,由中国航天科技集团有限公司研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空.卫星由火箭送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道,已知地球同步卫星的轨道半径为r=4.2×104 km,则该卫星绕地飞行的周期约为()A.1天B.11天C.29.4天D.365天13.如图F2-10甲所示是一款高科技的锂离子多功能电池,该电池有二路电压输出设计,如图乙所示.一路为环状凹槽电极,该路经由电路输出电芯电压,额定电压为3.7 V;另一路为与干电池电极完全相同的中心柱状电极,经由变换电路输出额定电压为1.5 V.下列说法正确的是()甲乙图F2-10型号电芯标准电压标准容量输出电流(最大)电池寿命PH5锂聚合物DC1.5 V/3.7 V 810 mA·h(3.7 V)3000 mA·h(1.5 V)1500 mA(3.7 V)2000 mA(1.5 V)大于500次完全充、放电(根据使用情况而异)A.使用环状凹槽电极时,电池的能量是2916 JB.使用环状凹槽电极时,在最大输出电流工作状态下能工作约2 hC.使用中心柱状电极时,电池的电荷量是10 800 CD.使用中心柱状电极时,在最大输出电流工作状态下能工作约1 h图F2-1114.如图F2-11所示为某一电场的电场线,M、N、P为电场中的三个点,M、N是同一电场线上的点.下列判断正确的是()A.M、N、P三点中M点场强最大B.P点没有电场,P点场强最小C.将负电荷在N点自由释放,电荷仅在电场力作用下将沿电场线运动到M点D.负电荷在N点电势能小于在M点电势能图F2-1215.如图F2-12所示,一物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60 J,此后撤去力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,物体质量为m,斜面倾角为θ,重力加速度为g,则下列说法错误的是()A.物体回到出发点的动能为60 JB.恒力F=2mg sin θC.撤去力F时,物体的重力势能是45 JD.物体动能与重力势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后图F2-1316.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒和圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图F2-13所示.关于导体棒中的电流,下列说法正确的是(重力加速度为g) ()A.导体棒中电流垂直于纸面向外,大小为B.导体棒中电流垂直于纸面向外,大小为C.导体棒中电流垂直于纸面向里,大小为D.导体棒中电流垂直于纸面向里,大小为图F2-1417.两根平行放置的通电长直导线中电流大小分别为I1和I2,方向如图F2-14所示.与导线垂直的平面内有a、b、c、d四点,其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上,c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上.下列说法正确的是()A.当I1>I2时,a点的磁感应强度可能为零B.当I1>I2时,b点的磁感应强度可能为零C.当I1=I2时,c点的磁感应强度可能为零D.当I1=I2时,d点的磁感应强度可能为零图F2-1518.低碳、环保是未来汽车的发展方向.某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的.某次测试中,汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能E k与位移x的关系图像如图F2-15所示,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②是开启储能装置时的关系图线.已知汽车的质量为1000 kg,设汽车运动过程中所受阻力恒定.根据图像所给的信息可知,下列说法不正确的是()A.汽车行驶过程中所受阻力为2000 NB.汽车发动机的额定功率为80 kWC.汽车在此测试过程中加速运动的时间为22.5 sD.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分)小王想完成“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)实验室课桌上已为他准备了如图F2-16甲所示的器材,该实验不需要的器材有.(2)图乙是纸带穿过打点计时器的两种穿法,比较合理的穿法是(选填“A”或“B”).图F2-16图F2-17(3)在正确操作的情况下,所打的一条纸带如图丙所示,电源的频率为50 Hz,A、B、C、D、E、F、G、H为计数点,相邻两计数点间还有四个点没有画出.可以知道打B点时小车获得的速度是(保留两位有效数字)m/s.(4)保持合力不变,改变小车质量M,共做了6次实验,测得的实验数据如下表.为了更直观地分析数据得出结论,请在图F2-17的坐标纸上作出相应的图像.由图像可以得出的结论是.实验前某同学想用多用电表测量小灯泡的电阻.如图F2-18所示为多用电表的示意图,其中T、S 为可调节的部件.现用多用电表测量小灯泡的电阻,部分操作步骤如下:图F2-18图F2-19(1)将选择开关调到合适的挡位,红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节,使电表指针指向(选填“左”或“右”)侧的“0”位置.(2)用正确的实验方法测量小灯泡的电阻,指针位置如图F2-19所示,该小灯泡的电阻为Ω.21.(6分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机,图F2-20是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度大小为B,方向垂直于线圈平面竖直向下,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前、后两边在磁场内的长度始终相等,某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向;(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.图F2-2022.(7分)冰库工作人员在移动冰块,冰块先在工作人员斜向上拉力作用下运动一段距离,然后放手让冰块向前滑动到运送冰块的目的地.其工作原理可简化为如图F2-21所示,设冰块质量M=100 kg,冰块与滑道间的动摩擦因数为0.05,运送冰块距离为12 m,工作人员拉冰块时拉力与水平方向成53°角斜向上.某次拉冰块时,工作人员从滑道前端拉着冰块(冰块初速度可视为零)向前匀加速前进4.0 m后放手,冰块刚好到达滑道末端静止.已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g 取10 m/s2,求:(1)冰块在加速运动与减速运动过程中加速度大小之比;(2)冰块滑动过程中的最大速度;(3)工作人员拉冰块的拉力大小.图F2-2123.(9分)图F2-22是一个简化后的娱乐项目示意图,游客被安全地固定在球形装备(看成质点,图中未画出)内,被弹射系统水平贴地弹出后即刻进入长为L=5 m的水平轨道SO.O点既是水平路面的末端,也是半圆轨道OA的起点,以O点为坐标原点建立水平向右的x轴.竖直半圆轨道OA与AB(O、A、B在同一条竖直线上,B点为半圆轨道的最高点,该处切线水平)的半径均为R=2 m,它们在A点衔接,不计衔接处的缝隙大小和装备运行到此处的能量损失.半圆轨道OA的右侧是一片水域,水面略低于半径r=2 m的水平圆盘,MN是圆盘的竖直支架(它与半圆轨道在同一竖直面内),N点是圆盘的圆心,M点可以左右移动,水平圆盘不能和半圆轨道OA重叠.若球形装备与SO之间的动摩擦因数μ=0.2,与两半圆轨道间的摩擦不计,圆盘支架NM的高度H=2 m,不计空气阻力,球形装备的质量为50 kg,g取10 m/s2.在某次设备测试中,让球形装备空载运行.(1)为了能让装备安全到达B点,弹射系统应至少给装备提供多少能量?(2)若装备恰好能安全到达B点,此后为让装备能落到水平圆盘上,求M点的坐标范围.图F2-22学考仿真卷(二)1.C[解析] 最早将实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略,选项A错误;避雷针是利用了导体尖端的电荷密度很大,附近场强很大,从而把空气中的电荷导入大地,选项B错误;伽利略首先建立了描述运动所需的概念,如瞬时速度、加速度等概念,选项C正确;奥斯特首先发现了电流会产生磁场,安培总结出了安培定则,选项D错误.2.C[解析] 由于小鸟和摄影师以相同的速度运动,以小鸟作为参考系,摄影师是静止的,故小鸟的图片是清晰的,但由于背景相对于小鸟是运动的,所以背景相对于摄像机是运动的,拍摄的背景是模糊的,故在“追拍法”中,摄影师选择的参考系是小鸟,C正确.3.C[解析] 研究小木块的翻倒过程时,木块大小不能忽略不计,故不能看作质点,A错误;研究从桥上通过的一列队伍时,队伍长度相对桥的长度不能忽略,故不能看作质点,B错误;研究在水平面上匀速运动的木箱,木箱大小可以忽略不计,可以看作质点,C正确;研究跳水运动员的跳水姿势时,不能将其看作质点,否则无法研究,D错误.4.C[解析] 由列车减速过程中位移与时间的关系x=v0t-at2可知,位移—时间图像为开口向下的二次函数图线,故A错误;由于列车做匀减速运动,故加速度恒定不变,故B错误;根据列车减速过程速度与时间的关系式v=v0-at,可知速度—时间关系为一次函数图线且斜率为负,故C正确;由动能公式E k=mv2可得,列车在减速过程中,动能与时间的关系式为E k=mv2=m(v0-at)2=ma2t2-mv0at+m,即为二次函数关系,故D错误.5.A[解析] 在t=5 s内,物体通过的位移为x=70 m,则物体在这5 s内的平均速度为。
课时训练(一)【基础过关】1.[2019·嘉兴月考]北京已成功申办2022年冬奥会.如图Z1-1所示为部分冬奥会项目.下列关于这些冬奥会项目的研究中,可以将运动员看成质点的是 ()图Z1-1A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢B.研究自由滑雪运动员的空中姿态C.研究单板滑雪运动员的空中转体D.研究花样滑冰运动员的花样动作2.春节期间,梓涵跟随家人从杭州剧院出发导航去杭州东站.导航地图提供了三条路径,下列说法正确的是()图Z1-2A.“6.8公里”“7.8公里”“6.5公里”指的都是位移大小B.推荐线路的“23分钟”为时间C.备选方案三,整段旅程平均速度约为16 m/sD.研究汽车过某个红绿灯时间,可以将其看成质点3.[2019·台州书生中学月考]小球从距地面3 m高的M处开始竖直下落,被地面反向弹回后上升到距地面1 m高的N处,小球从M处运动到N处的过程,位移的大小和方向分别是()A.2 m,竖直向下B.2 m,竖直向上C.4 m,竖直向下D.4 m,竖直向上4.某同学在操场沿400 m跑道跑一周,用时80 s,则在此过程中()A.位移是400 mB.路程是400 mC.平均速度是5 m/sD.最大瞬时速度是5 m/s5.某校新生进行户外拉练,整个户外拉练全程36公里,“前方似有山水迢迢,但不敌我青春年少”,400余人的队伍无一人叫苦,16点30分全体新生顺利返回学校广场.下列说法中正确的是()A.全程36公里是指路程B.16点30分表示时间C.队伍在过校门口时能看成质点D.全程的平均速率为零6.[2019·嘉兴一中月考]某银行向在读成人学生发放贷记卡,允许学生利用此卡存款或者短期贷款.一位同学将卡内余额类比成运动中的“速度”,将每个月存、取款类比成“加速度”,据此类比方法,某同学在银行账户“-500元”的情况下第一个月取出500元,第二个月取出1000元,这个过程可以类比成运动中的()A.速度减小,加速度减小B.速度增大,加速度减小C.速度增大,加速度增大D.速度减小,加速度增大7.[2019·萧山五校期中]G20杭州峰会期间,在美丽的西子湖畔举办了一场名为“最忆是杭州”的晚会,在美轮美奂、充满诗情画意的晚会结束后,燃放了绝美的焰火,如图Z1-3所示.有关焰火腾空的过程,下列说法中正确的是 ()图Z1-3A.焰火的速度越大,加速度也一定越大B.焰火的速度变化越快,加速度一定越大C.焰火的速度变化量越大,加速度一定越大D.某时刻速度为零,其加速度一定为零8.关于匀变速直线运动中的加速度的方向为正、负值的问题,下列说法中错误的是 ()A.匀加速直线运动中加速度方向一定和初速度方向相同B.匀减速直线运动中加速度一定是负值C.匀加速直线运动中加速度也有可能取负值D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值图Z1-49.如图Z1-4所示为甲、乙两质点的v-t图像.对于甲、乙两质点的运动,下列说法正确的是()A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反B.质点甲和乙的速度相同C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大10.图Z1-5为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体在前4 s内的运动情况,下列说法正确的是()图Z1-5A.物体始终向同一方向运动B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同C.物体在前2 s内做减速运动D.物体在前2 s内做加速运动【领先冲A】11.图Z1-6甲是某同学拍摄的一辆汽车在夜间行驶的照片,因为亮度原因,汽车的车身在照片中没有清晰显示,图中白色亮线是在曝光时间内汽车车灯运动的轨迹,照片中所示斑马线长度L=3 m.图乙是此照片的相关参数.根据给出的信息估算在曝光时间内汽车运动的平均速度为()图Z1-6A.11 m/sB.24 m/sC.35 m/sD.48 m/s12.[2019·镇海中学期中]一个篮球从高h1=3.05 m的篮筐上由静止开始下落,经t1=0.79 s落到水平地面上时的速度v1=7.8 m/s,然后以速度v2=-4.9 m/s反弹,经t2=0.5 s上升h2=1.23 m到达最高点.已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s,求:(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向;(2)篮球从空中下落过程的平均速度大小;(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小.13.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光条,如图Z1-7所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为Δt1=0.05 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.1 s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=2 s,求滑块的加速度.图Z1-7课时训练(一)1.A2.B[解析] 图中“6.8公里”“7.8公里”“6.5公里”指的都是路程,选项A错误;推荐线路的“23分钟”为时间,选项B正确;无论是哪个方案都不知道位移大小,因此无法计算平均速度,选项C错误;研究汽车过某个红绿灯时间,不能将其看成质点,选项D错误.3.A[解析] 小球从3 m高处自由落下,被水平地面竖直弹回到1 m高处,运动轨迹的长度为s=3 m+1 m=4 m,则路程是4 m;初、末位置的距离为x=3 m-1 m=2 m,所以位移的大小为2 m,方向竖直向下,A正确.4.B[解析] 跑一周,位移为零,故A错误;路程为跑道的周长即400 m,故B正确;根据平均速度的定义,即平均速度为位移与时间的比值,所以平均速度为零,故C错误;无法确定最大瞬时速度,故D错误.5.A[解析] 路程为轨迹的实际长度,全程36公里是轨迹的长度,所以是路程,故A正确.16点30分指的是一个时间点,因此为时刻,故B错误.400余人的队伍的长度相对于校门不能忽略不计,所以不能看作质点,故C错误.全过程的位移为0,所以全过程的平均速度为0,而平均速率等于路程除以时间,所以平均速率不为零,故D错误.6.C[解析] 将每个月存、取款类比成“加速度”,第一个月取出500元,第二个月取出1000元,说明加速度变大,将卡内余额类比成运动中的“速度”,卡内贷款变多,则速度增大,故C正确.7.B[解析] 加速度等于单位时间内的速度变化量,是反映速度变化快慢的物理量,加速度与速度大小没有必然联系,选项A、D错误;根据a=ΔvΔv知,速度变化量大,加速度不一定大,故选项C错误;速度变化快指单位时间内速度变化量大,所以加速度一定大,选项B正确.8.B[解析] 匀加速直线运动是加速度不变的加速运动,加速度方向一定与初速度方向相同,A正确;加速度的正负与正方向的选取有关,选项B错误,C、D正确.9.A[解析] 由v-t图像知,甲、乙两质点以大小相等、方向相反的速度做匀速直线运动,A正确,B错误;在相同的时间内,甲、乙两质点的位移等大、反向,C错误;由于甲、乙两质点的出发点无法确定,故甲、乙两质点的距离可能越来越大(如图a所示),也可能先变小再变大(如图b所示),D错误.10.C[解析] 由图可知,物体初速度v0=-2 m/s.前2 s内即0~2 s内向负方向做匀减速运动,后2 s内即2~4 s内向正方向做匀加速运动,由定义式a=ΔvΔv知,加速度大小不变,为1 m/s2,方向与初速度方向相反.11.A[解析] 亮线长度约为斑马线的2倍,故亮线长度为x=2L=6 m,曝光时间为t=0.5 s,故平均速度为v=vv =60.5m/s=12 m/s,最接近11 m/s.12.(1)42.3 m/s2方向竖直向上(2)3.86 m/s (3)1.14 m/s[解析] (1)取向下为正方向,则与地面碰撞过程中,加速度a'=v2-v1v1=-4.9-7.80.3m/s2=-42.3 m/s2,方向竖直向上.(2)下落过程的平均速度。
3+2+3冲A练(二)
16.如图C2-1所示,真空中有一边长为a的正立方体,在图中A、C、F三个顶点放上电荷量均为q的负点电荷,已知静电力常量为k,设无穷远处的电势为零,下列说法错误的是()
图C2-1
A.A处点电荷受到另两个点电荷对其作用力的合力大小为
B.B点处的电场强度大小为
C.D、E、G三点电势相等
D.将一电子先后置于H点和B点,电子在H点的电势能小于其在B点的电势能
17.[2019·金华十校模拟]如图C2-2所示,质量为50 kg的某同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半身的质量约为全身质量的,她在1 min内做了50次仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身重心上升的高度均为0.3 m,则她在1 min内做50次仰卧起坐克服重力做的功W和相应的平均功率P为(g取10 m/s2) ()
图C2-2
A.W=4500 J,P=75 W
B.W=450 J,P=7.5 W
C.W=3600 J,P=60 W
D.W=360 J,P=6 W
18.[2019·杭州模拟]电动自行车是生活中重要的交通工具.某品牌电动自行车的铭牌如下:
根据此铭牌中的有关数据,下列说法正确的是 ()
A.电动车的线圈电阻为7.2 Ω
B.充满电时蓄电池储存的能量E=288 J
C.额定功率下行驶时,电动机的效率为95%
D.充满电后,在额定功率下连续行驶的最长时间为2 h
19.[2019·嘉兴测试] (1)在“探究求合力的方法”实验中,除了图C2-3甲中所给的器材外,还必须使用的测量工具有.
A.天平
B.刻度尺
C.秒表
D.量角器
(2)如图乙所示是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,实验中下列操作正确的是.
A.调节木板使木板保持水平状态
B.调节细绳使细绳与木板平行
C.释放小车时应使小车靠近打点计时器
D.选取的小盘和砝码总质量应与小车质量接近
图C2-3
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图丙所示.某同学使重锤自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,该同学选取一条纸带如图丁所示,纸带上O点对应的速度为零,为了验证OF段机械能守恒,计算F点对应重锤的速度v F时,下列方法正确的
是.(重力加速度为g)
A.测量O、F的间距x OF,再利用运动学公式v F=计算
B.测量O、F的间距x OF,再利用功能关系mgx OF=m计算
C.已知O点到F点的时间t OF=0.12 s,再利用公式v F=gt OF计算
D.已知E点到G点时间t EG=0.04 s,测量E、G的间距x EG,再利用公式v F=计算
20.[2019·绍兴诊断]要测绘一个标有“3 V0.8 W”元件的伏安特性曲线,备用的器材有:
电源(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);
电流表(量程0~300 mA,内阻约5 Ω);
电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
开关一个、导线若干.
(1)实验中所用的滑动变阻器应选.
A.滑动变阻器(最大阻值为5 Ω,额定电流为1 A)
B.滑动变阻器(最大阻值为200 Ω,额定电流为0.3 A)
(2)将图C2-4中的实物连线补充完整.
图C2-4
(3)通过图C2-5的伏安特性曲线可以知道,随着电压的增大,此元件的电阻(选填“不变”“增大”或“减小”).
图C2-5
(4)把此元件直接接在电动势为3 V、内阻为10 Ω的电源两端,此时该元件消耗的功率为(保留两位有效数字)W.
21.[2019·绍兴一中月考]如图C2-6所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ= 7°,在导轨所在平面内分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源.
现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒接入电路的电阻R0=2.5 Ω,金属导轨电阻不计,g取10 m/s2.已知sin 7°=0.60,cos 7°=0.80.
(1)求通过导体棒的电流;
(2)求导体棒受到的安培力和摩擦力;
(3)若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到的摩擦力.
图C2-6
22.[2019·诸暨中学期中]如图C2-7甲所示,将质量为0.5 kg的木块放在固定的水平长木板上,用力沿水平方向拉木块,拉力从零开始逐渐增大,分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图线如图乙所示.(g取10 m/s2)
图C2-7
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;
(2)若木块在恒定的水平拉力F作用下,以a=3 m/s2的加速度从静止开始沿长木板做匀加速直线运动,拉力F应为多大?
(3)第(2)问中的拉力F在作用t1=2 s后撤去,求木块在整个运动过程的平均速度大小.
23.[2019·温州十五校联考]如图C2-8所示为某种弹射小球的游戏装置,内置弹簧发射器的光滑直管道PA和光滑圆弧管道ABC平滑相接,粗糙斜面CD上端与管道ABC末端相切于C点,
下端通过一段极小圆弧(图中未画出)与粗糙水平面DE平滑连接,半径R=2.0 m的光滑半圆管道竖直固定,在最低点E与水平面DE相切,F为其最高点.每次将弹簧压缩到同一位置后释放,小球即被弹簧弹出,经过一系列运动后从F点水平射出.已知斜面CD与水平面DE的长度均为L=5 m,小球与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,其余阻力忽略不计.θ= 7°,弹簧的长度、小球大小、管道直径均可忽略不计,若小球质量m=0.1 kg,则小球到达管口F时恰好与管口无挤压.(g取10 m/s2)
(1)求弹簧的弹性势能大小E p;
(2)改变小球的质量,小球通过管口F时,管壁对小球的弹力F N也相应变化,写出F N随小球质量m变化的关系式并说明F N的方向.
图C2-8
3+2+3冲A练(二)
16.B[解析] A、C、F三点构成了一个等边三角形,有F=2×cos 0°=,故A正确;B点
处的电场强度是由三个点电荷各自产生的电场强度叠加而成的,合电场强度为,故B错误;D、E、G三点在电场中相对A、C、F三点的位置相同,故电势相等,故C正确;H点到三个固定负点电荷的距离大于B点到三个固定负点电荷的距离,所以φH>φB,根据E p=-eφ可得E p H<E p B,故D 正确.
17.A[解析] 每次上半身克服重力做功W0=mgh=×50×10×0.3 J=90 J,所以1 min总共克服重力做功为W=50W0=4500 J,功率P==75 W,选项A正确.
18.C[解析] 电动机不是纯电阻元件,故不能通过欧姆定律求解其线圈电阻,即电动机线圈的电阻R≠=Ω=7.2 Ω,选项A错误;充满电时蓄电池储存的能量Q=UIt=36×8×3600
J=1.036 8×106J,选项B错误;额定功率下行驶时,电动机的效率η=出= 7 ×100%=95%,选项C 正确;充满电后,在额定功率下连续行驶的最长时间为t= h=1.6 h,选项D错误.
19.(1)B(2)BC(3)D
20.(1)A(2)如图所示(3)增大(4)0.21(0.20~0.22均可)
21.(1)1.5 A(2)0.30 N,方向沿导轨向上 0.06 N,方向沿导轨向下(3)零
[解析] (1)对导体棒、金属导轨和直流电源构成的闭合回路,根据闭合电路欧姆定律有=1.5 A.
I=
(2)导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30 N,方向沿导轨向上;
导体棒所受重力沿导轨向下的分力F1=mg sin 7°=0.24 N,由于F1小于F安,故导体棒受沿导轨向下的摩擦力f,根据平衡条件得mg sin 7°+f=F安
解得f=0.06 N,方向沿导轨向下.
(3)对导体棒受力分析,由于mg sin θ=BIL cos θ=0.24 N
所以导体棒刚好处于平衡状态,导体棒受到的摩擦力为零.
22.(1)0.4(2)3.5 N(3)3 m/s
[解析] (1)在F>2.4 N时,摩擦力为滑动摩擦力,有f=μmg
解得μ=0.4
(2)由牛顿第二定律得F-f=ma
解得F=3.5 N
(3)加速阶段,由匀变速直线运动规律得x1=a=6 m
最大速度为v1=at1=6 m/s
减速阶段,由牛顿第二定律得f=ma'
解得a'=4 m/s2
由匀变速直线运动规律得x2==4.5 m
由速度与时间关系得0=v1-a't2
解得t2=1.5 s
由平均速度的定义得。