2021-2022学年普通高中学业水平物理模拟卷(一)
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选顶中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是( )
A.电量(库仑)电流(安培)频率(法拉)
B.电势(伏特)磁感应强度(特斯拉)磁通量(韦伯)
C.电压(伏特)电容(库仑)频率(赫兹)
D.电阻(欧姆)电势差(伏特)磁通量(特斯拉)
2.2021年9月17日,神舟十二号载人飞船搭载聂海胜、刘伯明、汤洪波,从中国空间站天和核心舱荣耀归来,稳稳降落在酒泉东风着陆场.下列说法正确的是( )
A.聂海胜在乘坐返回舱返回地球过程中相对于汤洪波是运动的
B.刘伯明在乘坐返回舱返回地球过程中相对于地面是运动的
C.神舟十二号飞船在环绕地球飞行时,相对于太阳是静止的
D.以汤洪波为参考系,神舟十二号在发射过程中是运动的
3.发令枪就是一种能发声的枪械,没有枪管,只能发出声音和冒烟。真正的枪,比如AK47突击步枪,枪管长度约为400mm,子弹出枪口的速度约为700m/s,若将子弹在枪管中的运动看做匀加速直线运动,下列说法不正确的是( )
A.子弹加速过程中的初速度为0
B.子弹加速过程中的位移大小为0.4m
C.子弹在枪管中的运动时间约为5.7×10﹣4s
D.子弹在枪管中的加速度约为6.125×105m/s2
4.一物体自距地面高h处自由下落,不计空气阻力,则它在离地面多高位置时的瞬时速度大小等于全程平均速度大小( )
A. B. C. D.
5.对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力
C.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
6.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的( )
A.1和4 B.3和4 C.1和3 D.3和2
7.下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动的动量不变
B.圆周运动的加速度始终指向轨迹圆心
C.曲线运动的平均速率大于平均速度大小
D.平抛运动的位移方向和速度方向的夹角始终不变
8.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( )
A.0~2s内物体沿x轴做匀变速曲线运动
B.0~2s内物体的平均速度为2m/s
C.4s末物体坐标为(6m,2m)
D.2~4s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向
9.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,所受的合力一定发生变化
B.物体做匀速圆周运动,加速度恒定不变
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.轻绳一端固定,另一端系一小球,则小球在竖直平面内的圆周运动一定是匀速圆周运动
10.2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上,其亮度是月球亮度的8倍,可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动,下列说法正确的是( )
A.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
B.“人造月亮”的角速度小于月球绕地球运行的角速度
C.“人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期
D.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
11.关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力势能的大小只跟它的质量有关
B.物体放在地面时,它的重力势能就为零
C.一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J,重力势能增加了
D.重力势能的变化量跟重力对物体做的功无关
12.一长为l轻绳一端固定在O点,另一端拴个质量为m的小球在竖直面内做圆周运动。小球在最高点的速率为,则小球在最低点所受轻绳拉力F的大小(重力加速度g已知)( )
A.6mg B.7mg C.8mg D.9mg
13.下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷
B.将检验电荷从电场中某点移走时,该点电场强度变为0
C.匀强电场中间距相等的任意两点之间的电势差一定相同
D.电场强度相同的两点,电势不一定相同
14.真空中正三角形ABC的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷,A、C两点为正电荷,B为负电荷,如图所示,C处点电荷所受静电力大小为F,则A、B两处点电荷所受静电力大小分别为( )
A.F B.F C. F D. F
15.如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线,A、B是电场中的两点,E表示电场强度,φ表示电势,则( )
A.EA>EB,φA>φB
B.EA<EB,φA<φB
C.EA>EB,电子在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能
D.电子分别从不同的路径由A运动到B,电场力做功不同
16.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示,其铭牌上标有“3V,2000F”,则可知( )
A.该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系
B.该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系
C.该电容器充满电时,储存的电荷量为6000C
D.该电容器放电时需要吸收能量
17.麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家,他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来.下列关于麦克斯韦的理论,正确的是( )
A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
B.光是以波动形式传播的一种电磁振动
C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播
D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时,就会形成电磁波
18.如图所示,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubd=0,Ucd=4V。由此可知开路处为( )
A.灯L1 B.灯L2 C.变阻器 D.电源
二、非选择题
19.(7分)某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上,调节滑板上表面水平,将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下,探究加速度跟它们所受拉力的关系时,根据测得的数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象。
(1)由a﹣F图象可知小车和传感器的总质量为 kg.(保留两位有效数字)
(2)图象不过坐标原点的原因是 。
(3)为使图象过原点可垫高滑板的 (填“左”或“右”)侧,使传感器拉钩不挂绳时,小车能做 (填“加速”“匀速”或“减速”)运动
20.(7分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量某一物体厚度时,示数如图甲所示,读数是 mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图乙所示,则读数分别为 mm;
(2)某实验小组用如图丙所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究,a,b,c,d是四种金属丝。
编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2
A 镍铬合金丝 0.30 0.50
B 镍铬合金丝 0.50 0.50
C 镍铬合金丝 0.30 1.00
D 镍铬合金丝 0.50 1.00
E 康铜丝 0.30 0.50
F 康铜丝 0.50 1.00
①实验小组讨论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应该串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系。你认为要不要串联电流表? (选填“需要”或“不需要”);
②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如表,电路图中的金属丝a,b,c分别为表中编号为A,B,C的金属丝,则d应选表中的 (用表中编号D,E,F表示);
(3)请按原理图丁连接实物图戊。
21.(9分)高速铁路网给人们的出行带来极大便利。一质量m=4.0×105kg的高速列车从丽水高铁站出发,经过t=300s达到最高速度v=54m/s。设此过程为匀加速直线运动,运行过程中所受阻力为车重的0.1倍。求此过程中:
(1)列车的加速度大小;
(2)列车发生的位移大小;
(3)列车受到的牵引力大小。
22.(9分)在125m的低空有一小型飞机以40m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)物体落地时间;
(2)物体下落过程发生的水平位移大小。
23.(12分)如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10﹣6C,另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10﹣6C,质量m=1.0×10﹣2kg。将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动,静电力常量k=9.0×109N m2/C2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球B开始运动时的加速度大小;
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r。
一.选择题(共18小题)
1.关于下列物理量与括号里的单位对应完全正确的选项是( )
A.电量(库仑)电流(安培)频率(法拉)
B.电势(伏特)磁感应强度(特斯拉)磁通量(韦伯)
C.电压(伏特)电容(库仑)频率(赫兹)
D.电阻(欧姆)电势差(伏特)磁通量(特斯拉)
【解答】解:A、电量的单位是库仑C,电流的单位是安培A,频率的单位是赫兹Hz,故A错误;
B、电势的单位是伏特V,磁感应强度的单位是特斯拉T,磁通量的单位是韦伯Wb,故B正确;
C、电压的单位是伏特V,电容的单位是法拉F,频率的单位是赫兹Hz,故C错误;
D、电阻的单位是欧姆Ω,电势差的单位是伏特V,磁通量的单位是韦伯Wb,故D错误;
故选:B。
2.2021年9月17日,神舟十二号载人飞船搭载聂海胜、刘伯明、汤洪波,从中国空间站天和核心舱荣耀归来,稳稳降落在酒泉东风着陆场.下列说法正确的是( )
A.聂海胜在乘坐返回舱返回地球过程中相对于汤洪波是运动的
B.刘伯明在乘坐返回舱返回地球过程中相对于地面是运动的
C.神舟十二号飞船在环绕地球飞行时,相对于太阳是静止的
D.以汤洪波为参考系,神舟十二号在发射过程中是运动的
【解答】解:A、聂海胜在乘坐返回舱返回地球过程中相对于汤洪波的位置是不变的,二人相对是静止的,故A错误;
B、刘伯明在乘坐返回舱返回地球过程中相对于地面的位置是不断变化的,是运动的,故B正确;
C、神舟十二号飞船在环绕地球飞行时,相对于太阳的位置是不断变化的,相对于太阳是运动的,故C错误;
D、以汤洪波为参考系,神舟十二号在发射过程中是静止的,故D错误。
故选:B。
3.发令枪就是一种能发声的枪械,没有枪管,只能发出声音和冒烟。真正的枪,比如AK47突击步枪,枪管长度约为400mm,子弹出枪口的速度约为700m/s,若将子弹在枪管中的运动看做匀加速直线运动,下列说法不正确的是( )
A.子弹加速过程中的初速度为0
B.子弹加速过程中的位移大小为0.4m
C.子弹在枪管中的运动时间约为5.7×10﹣4s
D.子弹在枪管中的加速度约为6.125×105m/s2
【解答】A、子弹在枪管中做初速度为零的匀加速直线运动,所以初速度为零,故A正确;
B、子弹只在枪管中加速,所以位移为0.4m,故B正确;
C、由匀变速直线运动位移—时间关系:x=,解得:t=s,故C错误;
D、由匀变速直线运动速度—位移关系:v2=2ax,解得:a==m/s2=6.125×105m/s2,故D正确;
本题选不正确的,
故选:C。
4.一物体自距地面高h处自由下落,不计空气阻力,则它在离地面多高位置时的瞬时速度大小等于全程平均速度大小( )
A. B. C. D.
【解答】解:设离地面H高位置时的瞬时速度大小为v,由自由落体运动公式可得:
2g(h﹣H)=v2
由公式:
h=
代入数据可得:t=
所以全程平均速度为:
联立可得:
依题意,可得:
故选:D。
5.对于牛顿第三定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力
C.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
D.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
【解答】解:A、作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,它们同时产生,同时变化,同时消失,故A错误;
B、根据牛顿第三定律可知作用力与反作用力的性质一定相同,所以作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力,故B正确;
C、力的作用是相互的,有作用力就有一定有反作用力,故C错误;
D、马能将车拉动,是因为马拉车的力大于或等于马车的最大静摩擦力,而马拉车的力与车拉马的力是一对作用力和反作用力,它们总是大小相等,故D错误。
故选:B。
6.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的( )
A.1和4 B.3和4 C.1和3 D.3和2
【解答】解:小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和4,故B正确,ACD错误。
故选:B。
7.下列关于曲线运动的说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动的动量不变
B.圆周运动的加速度始终指向轨迹圆心
C.曲线运动的平均速率大于平均速度大小
D.平抛运动的位移方向和速度方向的夹角始终不变
【解答】解:A、匀速圆周运动的速度大小不变、方向时刻改变,动量是矢量,其方向为速度方向,所以匀速圆周运动的动量是变化的,故A错误;
B、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心,变速圆周运动的加速度方向不时刻指向轨迹圆心,故B错误;
C、曲线运动的路程大于位移大小,根据平均速率和平均速度的定义,可知曲线运动的平均速率大于平均速度大小,故C正确;
D、根据运动的合成与分解,可得平抛运动的位移偏向角的正切值为:tanθ===,速度偏向角的正切值为:tanα==,速度偏向角的正切值始终是位移偏向角正切值的二倍,两角都随时间t增大,所以夹角也在变化,故D错误。
故选:C。
8.在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图像如图甲、乙所示,下列说法中正确的是( )
A.0~2s内物体沿x轴做匀变速曲线运动
B.0~2s内物体的平均速度为2m/s
C.4s末物体坐标为(6m,2m)
D.2~4s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向
【解答】解:AD、0﹣2s内,物体沿x轴方向做匀变速直线运动,在2s~4s内,物体在x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀加速直线运动,根据运动的合成得知,物体做匀变速曲线运动,加速度沿y轴方向,故AD错误;
B、0~2s内,在x方向上物体的速度为vx=2m/s,在y方向上速度为vy=0m/s,那么物体的平均速度为=m/s=1m/s,故B错误;
C、在前2s内,物体在x轴方向根据平均速度公式可以得到位移为:x1=t=×2m=2m;
在后2s内,x轴方向的位移为x2=vxt=2×2m=4m,y轴方向根据平均速度公式可以得到位移为:y=t=×2m=2m,则4s末物体的坐标为(x1+x2,y),即为(6m,2m),故C正确;
故选:C。
9.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,所受的合力一定发生变化
B.物体做匀速圆周运动,加速度恒定不变
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.轻绳一端固定,另一端系一小球,则小球在竖直平面内的圆周运动一定是匀速圆周运动
【解答】解:A、做曲线运动的物体,所受的合力不一定发生变化,如平抛运动所受的合力是恒力,故A错误;
B、物体做匀速圆周运动,加速度指向圆心,方向时刻改变,所以加速度是变化的,故B错误;
C、平抛运动的加速度不变,合外力恒定不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动,故C正确;
D、轻绳一端固定,另一端系一小球,小球在竖直平面内做圆周运动,只有重力做功,小球的动能发生变化,所以小球做的是非匀速圆周运动,故D错误。
故选:C。
10.2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上,其亮度是月球亮度的8倍,可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动,下列说法正确的是( )
A.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
B.“人造月亮”的角速度小于月球绕地球运行的角速度
C.“人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期
D.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
【解答】解:A.根据地球表面附近物体的重力等于物体所受万有引力,有
整理可得
“人造月亮”绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,有
整理可得“人造月亮”的向心加速度a=
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径r大于地球半径R,所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,有
整理可得
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径,所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,有
整理可得
由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径,所以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期,故C正确。
D.第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,也是人造卫星的最大环绕速度,根据万有引力提供向心力,有
可得
“人造月亮”的运行半径r大于地球的半径R,故“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度,故D错误。
故选:C。
11.关于重力势能,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力势能的大小只跟它的质量有关
B.物体放在地面时,它的重力势能就为零
C.一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J,重力势能增加了
D.重力势能的变化量跟重力对物体做的功无关
【解答】解:A、影响重力势能的因素是质量和高度,故A错误;
B、物体放在地面时,如果规定地面上方或下方为零势能面,它的重力势能就不为零,故B错误;
C、一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J,重力势能增加了,故C正确;
D、重力势能的变化量跟重力对物体做的功有关,故D错误。
故选:C。
12.一长为l轻绳一端固定在O点,另一端拴个质量为m的小球在竖直面内做圆周运动。小球在最高点的速率为,则小球在最低点所受轻绳拉力F的大小(重力加速度g已知)( )
A.6mg B.7mg C.8mg D.9mg
【解答】解:小球从最高点到最低点的过程中,由动能定理:
在最低点由牛顿第二定律可得:
联立解得:F=7mg,故ACD错误,B正确;
故选:B。
13.下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷
B.将检验电荷从电场中某点移走时,该点电场强度变为0
C.匀强电场中间距相等的任意两点之间的电势差一定相同
D.电场强度相同的两点,电势不一定相同
【解答】解:A、当两个带电体之间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状大小及电荷分布对它们之间的相互作用的影响可以忽略时,这两个带电体均可看成点电荷,故A错误;
B、电场强度反应电场的性质,与是否存在检验电荷无关,故B错误;
C、由可知表达式中的d为沿电场线方向两点之间的距离,所以匀强电场中间距相等的任意两点之间的电势差不一定相同,故C错误;
D、电场中某两点的电场强度相同,电势不一定相同,例如匀强电场中电场强度处处相同,但沿电场线的方向电势降低,故D正确;
故选:D。
14.真空中正三角形ABC的三个顶点上分别放有电荷量相等、电性不同的点电荷,A、C两点为正电荷,B为负电荷,如图所示,C处点电荷所受静电力大小为F,则A、B两处点电荷所受静电力大小分别为( )
A.F B.F C. F D. F
【解答】解:由库仑定律F=可知,三个点电荷相互之间的库仑力大小相等,
对A处点电荷受力分析如图甲所示:
由于FB=FC,因此图甲中的三角形应为正三角形,则FB=FC=F;
对C处点电荷受力分析,同理可知C处点电荷所受的静电力大小也为F,对B处点电荷受力分析如图乙所示:
由几何关系可知F'与FA的夹角为30°,则
F'=2FAcos30°=F,
故B正确,ACD错误。
故选:B。
15.如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线,A、B是电场中的两点,E表示电场强度,φ表示电势,则( )
A.EA>EB,φA>φB
B.EA<EB,φA<φB
C.EA>EB,电子在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能
D.电子分别从不同的路径由A运动到B,电场力做功不同
【解答】解:ABC、由电场线的方向和疏密程度,可知EA>EB,φA<φB
根据电势能与电势的关系
Ep=qφ
可知,电子在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能。故AB错误;C正确;
D、根据电场力做功特点可知,电子分别从不同的路径由,运动到B,电场力做功相同。故D错误。
故选:C。
16.超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示,其铭牌上标有“3V,2000F”,则可知( )
A.该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系
B.该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系
C.该电容器充满电时,储存的电荷量为6000C
D.该电容器放电时需要吸收能量
【解答】解:AB、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与电压和电荷量无关,故A、B错误;
C、该电容器充满电时,电荷量为Q=UC=3×2000C=6000C,故C正确;
D、电容器放电时是把储存的电能释放到电路中,该过程释放能量,故D错误。
故选:C。
17.麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家,他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来.下列关于麦克斯韦的理论,正确的是( )
A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场
B.光是以波动形式传播的一种电磁振动
C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播
D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时,就会形成电磁波
【解答】解:A、根据麦克斯韦电磁场理论,可知均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,故A错误;
B、电磁波是电磁场的传播,光是以波动形式传播的一种电磁振动,真空中电磁波的传播速度等于光速,故B正确;
C、水波和声波传播时需要介质,不能在真空中传播,电磁波可以真空中传播,故C错误;
D、均匀变化的电场和磁场不会互相激发,只有周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场,周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场,这样将产生由近及远传播的电磁波,故D错误。
故选:B。
18.如图所示,因线路故障,按通K时,灯L1和L2均不亮,用电压表测得Uab=0,Ubd=0,Ucd=4V。由此可知开路处为( )
A.灯L1 B.灯L2 C.变阻器 D.电源
【解答】解:AB、对于完好的电阻,阻值一定,电流I=0时,根据欧姆定律可知,其电压U=IR=0.由题:Uab=0,Ubd=0,则可知:灯L1、L2没有发生断路。故AB错误;
C、由题Ucd=4V,则变阻器发生断路,因为断路时,电路无电流,其两端的电势分别等于电源两极的电势,其电势差等于电源的电动势,故C正确。
D、若电源开路,则电路中处处的电压都为零,故D错误。
故选:C。
二.实验题(共2小题)
19.某同学将带滑轮的滑板放置在水平桌面上,调节滑板上表面水平,将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力在小车及传感器总质量不变的情况下,探究加速度跟它们所受拉力的关系时,根据测得的数据在坐标系中作出了如图2所示的a﹣F图象。
(1)由a﹣F图象可知小车和传感器的总质量为 0.50 kg.(保留两位有效数字)
(2)图象不过坐标原点的原因是 小车和滑板间有摩擦阻力 。
(3)为使图象过原点可垫高滑板的 右 (填“左”或“右”)侧,使传感器拉钩不挂绳时,小车能做 匀速 (填“加速”“匀速”或“减速”)运动
【解答】解:(1)斜率表示质量的倒数,直线的斜率为2,所以小车和传感器的总质量为0.50kg;
(2)图象不过坐标原点的原因是小车和滑板间有摩擦阻力;
(3)为使图象过原点可垫高滑板的右侧,使传感器拉钩不挂绳时,小车能做匀速运动;
故答案为:0.50,小车和滑板间有摩擦阻力,右,匀速
20.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量某一物体厚度时,示数如图甲所示,读数是 1.195 mm。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图乙所示,则读数分别为 11.50 mm;
(2)某实验小组用如图丙所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究,a,b,c,d是四种金属丝。
编号 材料 长度L/m 横截面积S/mm2
A 镍铬合金丝 0.30 0.50
B 镍铬合金丝 0.50 0.50
C 镍铬合金丝 0.30 1.00
D 镍铬合金丝 0.50 1.00
E 康铜丝 0.30 0.50
F 康铜丝 0.50 1.00
①实验小组讨论时,某同学对此电路提出异议,他认为,电路中应该串联一个电流表,只有测出各段金属丝的电阻,才能分析电阻与其影响因素的定量关系。你认为要不要串联电流表? 不需要 (选填“需要”或“不需要”);
②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如表,电路图中的金属丝a,b,c分别为表中编号为A,B,C的金属丝,则d应选表中的 E (用表中编号D,E,F表示);
(3)请按原理图丁连接实物图戊。
【解答】解:(1)螺旋测微器读数为1mm+19.5×0.01mm=1.195mm
游标卡尺为20分度的,其精度为0.05mm,其主尺读数为1.1cm=11mm,游标尺上第10条刻度线和主尺刻度对的最齐,故其读数为
11mm+10×0.05mm=11.50mm
(2)①四种金属丝串联在电路中,电流是相等的,不需要再用电流表测出这个电流到底是多少;
②根据控制变量法可知,应该要探究镍铬合金丝和康铜丝的电阻率关系,应该控制镍铬合金丝和康铜丝的长度和横截面积相同而材料不同,故应选E。
(3)根据电路图,连接实物图如下
故答案为:(1)1.195;11.50(2)①不需要;②E;(3)实物图如图;
三.计算题(共3小题)
21.高速铁路网给人们的出行带来极大便利。一质量m=4.0×105kg的高速列车从丽水高铁站出发,经过t=300s达到最高速度v=54m/s。设此过程为匀加速直线运动,运行过程中所受阻力为车重的0.1倍。求此过程中:
(1)列车的加速度大小;
(2)列车发生的位移大小;
(3)列车受到的牵引力大小。
【解答】解:(1)由加速度的定义式可知,列车的加速度为:
(2)在此过程中,列车的位移为:
(3)根据牛顿第二定律可知,F﹣f=ma
同时f=0.1mg
联立以上等式解得:F=4.72×105N
答:(1)列车的加速度大小为0.18m/s2;
(2)列车发生的位移大小为8100m;
(3)列车受到的牵引力大小为4.72×105N。
22.在125m的低空有一小型飞机以40m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10m/s2,忽略空气阻力,求:
(1)物体落地时间;
(2)物体下落过程发生的水平位移大小。
【解答】解:(1)从飞机上释放的物体做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,则有:
h=gt2
解得:t=5s
(2)物体在水平方向上做匀速直线运动,下落过程发生的水平位移
s=vt
代入数据得:s=200m
答:(1)物体落地时间为5s;
(2)物体下落过程发生的水平位移为200m。
23.如图所示,有一水平向左的匀强电场,电场强度为E=1.25×104N/C,一根长L=1.5m、与水平方向的夹角θ=37°的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量Q=+4.5×10﹣6C,另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量q=+1.0×10﹣6C,质量m=1.0×10﹣2kg。将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动,静电力常量k=9.0×109N m2/C2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球B开始运动时的加速度大小;
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r。
【解答】解:(1)开始运动时,小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得:
代入数据解得a=3.2m/s2
(2)小球B的速度最大时,加速度为0,由牛顿第二定律得
代入数据解得r=0.9m
答:(1)小球B开始运动时的加速度大小为3.2m/s2;
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为0.9m。
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