黑龙江省2021年12月普通高中物理学业水平考试试卷
一、单选题
1.(2021·黑龙江会考)下列运动的物体,可以看成质点的是( )
A.研究地球的公转 B.研究体操运动员的动作
C.研究火车车轮的运动情况 D.研究乒乓球的旋转
【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A.当物体的形状大小对所研究问题的影响可忽略不计时,物体可以看成质点;研究地球的公转时,地球的大小和形状可以忽略,可以看成质点,A符合题意;
B.研究体操运动员的动作时,运动员的形状、大小不可忽略,不可以看成质点,B不符合题意;
C.研究火车车轮的运动情况时,车轮的形状、大小不可忽略,不可以看成质点,C不符合题意;
D.研究乒乓球的旋转时,乒乓球的大小、形状不可忽略,不可以看成质点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题。
2.(2021·黑龙江会考)下列选项中,表示时间间隔的是( )
A.学校每天7:20准时上课 B.每节课40分钟
C.数学考试9:40结束 D.晚自习19:30开始
【答案】B
【知识点】时间与时刻
【解析】【解答】A.学校每天7:20准时上课,指的是时刻,A不符合题意;
B.每节课40分钟,指的是时间间隔,B符合题意;
C.数学考试9:40结束,指的是时刻,C不符合题意;
D.晚自习19:30开始,指的是时刻,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】除了上课40分钟属于时间间隔,其他时间都属于时刻。
3.(2020高二上·和平期中)如图所示,小球从距地面5 m高处落下,被地面反向弹回后,在距地面2m高处被接住,则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是( )
A.7 m、7 m B.5 m、2 m C.7 m、3 m D.5 m、3 m
【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】小球的起点在A末点在B,由图可知AB的长度为3米,因此其位移大小为3m,路程为小球经过的轨迹长度,由题意可知,路程为7m,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】路程是轨迹长度5+2=7,位移是始末距离即AB长度=5-2=3m。
4.(2021·黑龙江会考)有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力可能等于( )
A.5N B.10N C.15N D.6N
【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】合力的范围为F1-F2≤F合≤F1+F2
即8N≤F合≤12N
故答案为:B。
【分析】利用两力相加和相减可以求出合力的大小范围,进而求出合力的可能大小。
5.(2021·黑龙江会考)石块在空中由静止开始释放(不计空气阻力g=10m/s2),前2秒内下落的高度为( )
A.1米 B.5米 C.20米 D.50米
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由
代入数据得,前2秒内下落的高度为
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用其自由落体的位移公式可以求出下落的高度。
6.(2021·黑龙江会考)2019年10月17日23时21分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功.火箭在做匀速直线运动阶段中,下列图像正确的是(图中表示位移、表示速度、表示时间)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】AB.火箭在做匀速直线运动,根据位移:
位移随时间均匀增大,x-t图线先应是过原点的倾斜的直线,A不符合题意,B符合题意;
CD.由于火箭在做匀速直线运动,速度大小、方向都不变,v-t图线应是与时间轴平行的直线,C不符合题意,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】火箭做匀速直线运动,其位移时间图像为倾斜直线,其速度时间图像为平行与时间轴的直线。
7.(2021·黑龙江会考)如图所示,装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上,则黑板擦在水平方向受到的力有( )
A.重力和黑板对它的摩擦力 B.重力和黑板对它的吸引力
C.黑板对它的摩擦力和吸引力 D.黑板对它的吸引力和弹力
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A.装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上处于平衡状态,竖直方向受重力和摩擦力,A不符合题意;
BCD.水平方向上黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此靠在一起相互挤压,同时产生形变,产生了弹力;由二力平衡可知,磁力应等于黑板对黑板擦的弹力;故磁力与弹力为平衡力;黑板擦在水平方向受到黑板对它的吸引力和支持力,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用黑板擦的平衡条件可以判别黑板擦受到弹力和吸引力的作用。
8.(2021·黑龙江会考)在交通安全教育中,要求学生骑自行车不带人、不超速。则下列说法正确的是( )
A.带人后总质量变大,惯性变大 B.带人后总质量变大,惯性变小
C.超速时惯性变大 D.超速时惯性变小
【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】AB.惯性只和质量有关,带人后总质量变大,惯性变大,A符合题意,B不符合题意;
CD.惯性与速度大小无关,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的惯性大小只与物体的质量有关,与速度的大小无关。
9.(2021·黑龙江会考)在行使的火车上,放在桌面上的水杯,认为水杯处于静止状态所选择的参考系是( )
A.公路旁边的树 B.站在公路上的人
C.地面 D.火车的桌面
【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】水杯相对于火车的桌面是静止的,相对于路旁的树、站在公路上的人以及地面是运动的。
故答案为:D。
【分析】水杯相对于火车的桌面是静止的,相对于公路上的人和地面是运动的。
10.(2021·黑龙江会考)一位同学用手用力压着桌面,手对桌面的压力与桌面对手的支持力( )
A.大小相等,方向相同 B.大小相等,方向相反
C.大小不等,方向相同 D.大小不等,方向相反
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】手对桌面的压力与桌面对手的支持力是一对相互作用力,它们永远大小相等,方向相反,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】手与桌面之间的弹力属于相互作用力,其大小相等方向相反。
11.(2021·黑龙江会考)将一个物体以3m/s的初速度水平抛出,经过2s物体落至水平地面,不计空阻力,重力加速度g= 10m/s2。在此2s内( )
A.物体下落的高度为30m B.物体下落的高度为40m
C.物体的水平位移为6m D.物体的水平位移为20m
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】有平抛运动的规律有:水平方向,物体的水平位移为x=v0t=6m
竖直方向,物体下落的高度为
C符合题意,ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出水平方向的位移及竖直方向的位移大小。
12.(2021·黑龙江会考)小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能一定增加,动能一定减少
B.重力势能一定减小,动能一定增加
C.重力势能不一定减少,动能一定增加
D.重力势能一定减少,动能不一定增加
【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】小球在做自由落体运动的过程中,重力做正功,重力势能减小,速度增加,动能增大,
故答案为:B。
【分析】小球做自由落体运动其高度减小则重力势能减小,利用机械能守恒可以判别动能在增大。
13.(2021·黑龙江会考)某电场的电场线如图所示,则点A和点B电场强度的大小关系是( )
A.EA=EB B.EAB
C.EA>EB D.电荷正负不明无法判断
【答案】A
【知识点】电场强度;匀强电场
【解析】【解答】该电场为匀强电场,则各点的场强相同,即EA=EB
故答案为:A。
【分析】由于电容器板间为匀强电场则电场强度大小相等。
14.(2021·黑龙江会考)如图所示,水平放置的直导线通有向右的电流,则直导线正下方P点的磁场方向是( )
A.垂直纸面向里 B.垂直纸面向外
C.平行纸面向左 D.平行纸面向右
【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由安培定则知导线下方磁场垂直纸面向里。
故答案为:A。
【分析】利用安培定则结合电流的方向可以判别通电导线周围磁感线的方向。
15.(2021·黑龙江会考)如图所示,小华用力拉着木箱水平向右匀速前进,以下说法正确的是( )
A.小华对木箱的拉力做正功 B.木箱所受的重力做负功
C.木箱所受的合力做正功 D.地面对本箱的摩擦力不做功
【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A.根据功的定义W=Fxcosθ
因为cosθ>0,拉力做正功,A符合题意;
B.重力的方向和物体的运动方向垂直,故重力不做功,B不符合题意;
C.木箱水平向右匀速前进,说明合力为零,合力不做功,C不符合题意;
D.摩擦力与运动方向相反,做负功,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用其恒力做功的表达式结合其力与位移的方向可以判别做功的情况。
16.(2021·黑龙江会考)加速度的单位是( )
A.m/s B.m/s2 C.m2/s D.m2/s2
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】根据加速度的定义得
速度的单位是,时间的单位是,所以加速度的单位为,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的单位。
17.(2021·黑龙江会考)真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为( )
A.4F B.F C.8F D.16F
【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律
可知,当带电量都增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为
故答案为:A。
【分析】利用库仑定律结合电荷量的大小变化可以求出库仑力的大小。
18.(2021·黑龙江会考)如图所示,皮带传动装置的A、B、C三点,则它们线速度、角速度关系正确的是( )
A.A,B的角速度大小相等 B.A,B的线速度大小相等
C.A,C的线速度大小相等 D.B,C的角速度大小相等
【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】A.点A与B通过同一根皮带传动,线速度大小相等,即
由于,根据公式可知点A与B的角速度大小不相等,A不符合题意,B符合题意;
C.点A与C在同一轮上转动,角速度相等,即
由于,根据公式可知点A与C的线速度大小不相等,C不符合题意;
D.A与B的角速度大小不相等,而A与C角速度相等,所以点B、C的角速度大小不等,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由于AB属于线传动所以线速度相等,结合半径不同所以AB角速度不同;其AC属于轴转动所以角速度相等,结合半径不同所以其线速度不同;利用其AB线速度相等所以可以判别其AC线速度不同。
19.(2021·黑龙江会考)如图所示的电路中,闭合开关S后,向左移动滑动变阻器R的滑片,则滑动变阻器连入电路的阻值和安培表示数的变化情况是( )
A.连入电路的阻值变小,安培表的示数变小
B.连入电路的阻值变小,安培表的示数变大
C.连入电路的阻值变大,安培表的示数变小
D.连入电路的阻值变大,安培表的示数变大
【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器接入电路部分为右半部分,故向左移动时,接入部分增大,故接入电阻增大;
电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流减小,故电流表示数减小,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】滑片向左滑动时其滑动变阻器的阻值变大;利用滑动变阻器的阻值变化结合欧姆定律可以判别电流的大小变化。
20.(2021·黑龙江会考)质量为 M 的木块放在电梯中,当电梯由静止开始启动的过程中,下列说法正确的是( )
A.木块的重力增加 B.木块的重力减小
C.木块的重力消失 D.木块的重力不变
【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】重力是由物体的质量和所在位置的重力加速度决定的,虽然木块在电梯启动时受到的支持力会发生变化,但其重力是不变的
故答案为:D。
【分析】电梯从静止开始运动时其木块重力保持不变,利用其加速度的变化结合牛顿第二定律可以判别支持力的大小变化。
21.(2020高三上·山东月考)轻质弹簧原长为6cm,弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向,大小为6N的力作用下,弹簧的长度为( )
A.2cm B.4cm C.10cm D.12cm
【答案】D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】设在6N的力作用下,弹簧长度为 ,弹簧的原长为 ,若弹簧处于拉伸状态,由胡克定律可得
若弹簧处于压缩状态,由胡克定律可得
(舍去)
故答案为:D。
【分析】利用胡克定律结合弹簧的原长可以求出受到力作用后弹簧的长度。
22.(2021·黑龙江会考)下列几组数据分别给出了功与做功所用的时间,其中功率最大的是( )
A.40J,8s B.80J,8s C.80J,10s D.90J,10s
【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据功率的定义式可知
故答案为:B。
【分析】利用功率的表达式结合做功的大小及时间可以求出功率的大小。
23.(2021·黑龙江会考)下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A.速度、加速度 B.加速度、质量
C.速度、质量 D.位移、时间
【答案】A
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】位移、速度、加速度既有大小又有方向,是矢量;质量、时间只有大小没有方向,是标量。全部是矢量的是A选项速度、加速度。
故答案为:A。
【分析】其速度、加速度、位移都属于矢量,其质量、时间都属于标量。
24.(2021·黑龙江会考)下列所描述的几个速度中,指平均速度的是( )
A.子弹出枪口的速度是800m/s
B.小球第3s末的速度是6m/s
C.汽车通过站牌时的速度是20m/s
D.汽车从甲站行驶到乙站的速度是15m/s
【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】A.子弹出枪口的速度,是通过某一位置的速度,表示瞬时速度,A不符合题意;
B.小球第3s末的速度,表示某一时刻的速度,是瞬时速度,B不符合题意;
C.汽车通过站牌时的速度,是通过某一位置的速度,是瞬时速度,C不符合题意;
D.汽车从甲站行驶到乙站的速度,是一段位移的速度,表示平均速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】其瞬时速度代表物体经过某一位置或某一时刻的运动快慢;其平均速度代表一段过程物体运动的快慢程度。
25.(2015高一下·揭阳期中)下列运动过程中,可视为机械能守恒的是( )
A.热气球缓缓升空 B.树叶从枝头飘落
C.掷出的铅球在空中运动 D.跳水运动员在水中下沉
【答案】C
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】解:A、热气球缓缓升空,除重力外浮力对它做功,机械能不守恒,故A错误;
B、树叶从枝头飘落,空气阻力对它做功,机械能不守恒,故B错误;
C、掷出的铅球在空中运动,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D、跳水运动员在水中下沉,除重力外,水的阻力对他做负功,机械能不守恒,故D错误;
故选:C.
【分析】根据机械能守恒的条件分析答题,只有重力或只有弹力做功,机械能守恒.
26.(2020高二上·沛县月考)把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.当导线中通过的电流为3.0A时,该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N.则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A.4.5×10﹣3 T B.2.5×103 T
C.2.0×102T D.5.0×10﹣3T
【答案】D
【知识点】安培力
【解析】【解答】当磁场的方向与电流方向垂直时, ,根据该公式求出磁场的磁感应强度.
当磁场的方向与电流方向垂直时, ,则
故磁感应强度的大小为5×10﹣3T.
故答案为:D.
【分析】利用安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小。
27.(2021·黑龙江会考)牛顿在伽利略等人研究的基础上,提出了牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿推翻了伽利略等人的研究结论,提出了牛顿第一定律
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或匀速直线运动状态时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明,一切物体都具有惯性
【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.牛顿在伽利略和笛卡尔研究成果的基础上提出了牛顿第一定律,不能说是推翻伽利略等人的研究结论,A不符合题意;
B.虽然在地球上不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,是牛顿第二定律的基础,也为科学的发展奠定了基础,B不符合题意;
CD.惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关,任何状态下物体都有惯性,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿是在伽利略的基础上提出了牛顿第一定律;牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础;物体的惯性大小与运动状态无关。
28.(2021·黑龙江会考)某通信卫星是与地球自转同步的人造卫星,其绕地球运动的周期约为( )
A.6小时 B.12小时 C.24小时 D.36小时
【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】同步卫星相对地球静止,同步卫星的周期与地球自转周期相同约为24小时,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】其同步卫星相对于地球静止,则其卫星运行周期与地球自转周期大小相等。
29.(2021·黑龙江会考)如图所示的电路,闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R = 2.0Ω时,电压表示数为2.0V。则电阻箱的电功率为( )
A.0.5W B.2.0W C.1.0W D.3.0W
【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】根据电功率的计算公式
故答案为:B。
【分析】利用电功率的表达式结合电压和电阻的大小可以求出电阻箱的功率的大小。
30.(2021·黑龙江会考)如图所示是高性能飞机做连续的开普勒抛物线飞行的轨迹(飞机从左向右运动),图中各点的速度方向正确的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AC.由于曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,AC不符合题意;
BD.由于飞机从左向右运动,又曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,B符合题意,D不符合题意
故答案为:B。
【分析】曲线运动其速度方向为该点的切线方向;再结合其飞机的运动方向可以判别其速度的正确方向。
二、填空题
31.(2021·黑龙江会考)重为100N的木箱放在水平地板上。用30N的水平推力,可以使木箱做匀速直线运动。则木箱所受的滑动摩擦力F= N,木箱与地板之间的动摩擦因数μ= 。
【答案】30;0.3
【知识点】共点力平衡条件的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】用30N的水平推力,可以使木箱做匀速直线运动,由二力平衡可知,木箱所受的滑动摩擦力F=30N。
由知,木箱与地板之间的动摩擦因数
【分析】当木箱做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出支持力和滑动摩擦力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
32.(2021·黑龙江会考)如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动。已知圆周半径为r,小球运动的角速度为,则它运动的线速度大小为 ,向心加速度大小为 。
【答案】;
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】小球运动的线速度大小为
向心加速度大小为
【分析】利用线速度和角速度的关系可以求出线速度的大小;利用角速度和向心加速度的关系可以求出向心加速度的大小。
三、实验题
33.(2021·黑龙江会考)如图所示,某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到一条较为理想的纸带,从某点开始,在纸带上每隔0.1s取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为A、B、C、D,测出AB = 1.2cm,AC = 3.6cm,AD = 7.2cm,若打点计时器交流电源频率是50Hz,则打点周期是 s,B点的瞬时速度vB = m/s。
【答案】0.02;0.18
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】若打点计时器交流电源频率是50Hz,则打点周期是
B点的瞬时速度
【分析】利用打点频率的大小可以求出打点周期的大小;利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
四、解答题
34.(2021·黑龙江会考)如图所示,在匀强电场中,A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小,A、B两点之间的距离。
(1)求A、B两点之间的电势差UAB;
(2)将电荷量的试探电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。
【答案】(1)解:A、B两点间的电势差
(2)解:静电力所做的功
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系;电场力做功
【解析】【分析】(1)已知电势差与电场强度的关系,利用场强和距离可以求出电势差的大小;
(2)已知电场力和电势差的关系,利用电场力做功的表达式可以求出电场力做功的大小。
35.(2021·黑龙江会考)如图所示,用F=2.0N的水平拉力,使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体开始运动后t=6.0s内通过的位移x。
【答案】(1)解:由牛顿第二定律
解得物体的加速度
(2)解:物体开始运动后t=6.0s内通过的位移
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)已知物体受到的水平拉力的大小,结合牛顿第二定律可以求出物体其加速度的大小;
(2)物体做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出物体匀加速的位移大小。
36.(2016高二上·西安开学考)如图所示,R1=14Ω R2=9Ω.当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表的读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r.
【答案】解:根据闭合电路欧姆定律得
E=I1(R1+r)①
E=I2(R2+r)②
联立组成方程组得,r=
代入解得,r=1Ω
将r=1Ω代入①得,E=3V
答:电源的电动势E=3V,内电阻r=1Ω
【知识点】欧姆定律
【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律分别列出开关处于位置1和2时的电流表达式,联立组成方程组求解电源的电动势E和内电阻r.
37.(2021·黑龙江会考)有一种地下铁道,车站的路轨建得高些,列车进站时要上坡,出站时要下坡,坡高为h。如图所示。某质量为m的列车(可视为质点)进站到达坡底的A点时,立即切断电动机的电源,列车冲到坡顶时的速度大小为v,假定列车从A点冲到坡顶的过程中机械能守恒。已知重力加速度为g,以A点所在的水平面为参考平面。求∶
(1)列车进站冲到坡顶时的动能和重力势能;
(2)列车进站到达坡底的A点时的速度大小;
(3)列车出站从坡项运动到坡底的过程中,重力所做的功。
【答案】(1)解:列车的动能
列车的重力势能
(2)解:设列车进站到达A点时的速度大小为vA由机械能守恒定律可得
解得
(3)解:重力所做的功
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【分析】(1)已知列车的质量,结合高度及速度的大小可以求出列车的重力势能及动能的大小;
(2)列车进站过程其机械能守恒,利用机械能守恒定律可以求出经过A点速度的大小;
(3)列车从坡顶到坡底的过程,利用重力和高度变化可以求出重力做功的大小。
38.(2021·黑龙江会考)如图所示,半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道AB,底端B距水平地面的高度h=1.25m。一个质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,忽略空气的阻力。取g=10m/s2。求:
(1)小滑块运动到B点时,速度的大小;
(2)小滑块运动到圆弧轨道底端B点时,小滑块受到的支持力大小FN;
(3)小滑块落地点与B点的水平距离x。
【答案】(1)解:滑块由A运动到B的过程中,根据动能定理有
代入数据可解得
(2)解:滑块在B点时,所受合力提供滑块做圆周运动所需要的向心力,则有
解得小滑块受到的支持力大小
(3)解:小滑块离开B点做平抛运动,根据平抛运动规律得
竖直方向有
水平方向有
代入数据可得,小滑块在水平方向的位移即小滑块落地点与B点的水平距离x=1.0m。
【知识点】动能定理的综合应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)滑块从A到B的过程,利用动能定理可以求出滑块经过B点速度的大小;
(2)滑块在B点时,利用牛顿第二定律可以求出滑块受到的支持力的大小;
(3)滑块离开B点后做平抛运动,利用平抛运动的位移公式可以求出水平位移的大小。
1 / 1黑龙江省2021年12月普通高中物理学业水平考试试卷
一、单选题
1.(2021·黑龙江会考)下列运动的物体,可以看成质点的是( )
A.研究地球的公转 B.研究体操运动员的动作
C.研究火车车轮的运动情况 D.研究乒乓球的旋转
2.(2021·黑龙江会考)下列选项中,表示时间间隔的是( )
A.学校每天7:20准时上课 B.每节课40分钟
C.数学考试9:40结束 D.晚自习19:30开始
3.(2020高二上·和平期中)如图所示,小球从距地面5 m高处落下,被地面反向弹回后,在距地面2m高处被接住,则小球从高处落下到被接住这一过程中通过的路程和位移的大小分别是( )
A.7 m、7 m B.5 m、2 m C.7 m、3 m D.5 m、3 m
4.(2021·黑龙江会考)有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力可能等于( )
A.5N B.10N C.15N D.6N
5.(2021·黑龙江会考)石块在空中由静止开始释放(不计空气阻力g=10m/s2),前2秒内下落的高度为( )
A.1米 B.5米 C.20米 D.50米
6.(2021·黑龙江会考)2019年10月17日23时21分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将通信技术试验卫星四号发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功.火箭在做匀速直线运动阶段中,下列图像正确的是(图中表示位移、表示速度、表示时间)( )
A. B.
C. D.
7.(2021·黑龙江会考)如图所示,装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上,则黑板擦在水平方向受到的力有( )
A.重力和黑板对它的摩擦力 B.重力和黑板对它的吸引力
C.黑板对它的摩擦力和吸引力 D.黑板对它的吸引力和弹力
8.(2021·黑龙江会考)在交通安全教育中,要求学生骑自行车不带人、不超速。则下列说法正确的是( )
A.带人后总质量变大,惯性变大 B.带人后总质量变大,惯性变小
C.超速时惯性变大 D.超速时惯性变小
9.(2021·黑龙江会考)在行使的火车上,放在桌面上的水杯,认为水杯处于静止状态所选择的参考系是( )
A.公路旁边的树 B.站在公路上的人
C.地面 D.火车的桌面
10.(2021·黑龙江会考)一位同学用手用力压着桌面,手对桌面的压力与桌面对手的支持力( )
A.大小相等,方向相同 B.大小相等,方向相反
C.大小不等,方向相同 D.大小不等,方向相反
11.(2021·黑龙江会考)将一个物体以3m/s的初速度水平抛出,经过2s物体落至水平地面,不计空阻力,重力加速度g= 10m/s2。在此2s内( )
A.物体下落的高度为30m B.物体下落的高度为40m
C.物体的水平位移为6m D.物体的水平位移为20m
12.(2021·黑龙江会考)小球在做自由落体运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能一定增加,动能一定减少
B.重力势能一定减小,动能一定增加
C.重力势能不一定减少,动能一定增加
D.重力势能一定减少,动能不一定增加
13.(2021·黑龙江会考)某电场的电场线如图所示,则点A和点B电场强度的大小关系是( )
A.EA=EB B.EAB
C.EA>EB D.电荷正负不明无法判断
14.(2021·黑龙江会考)如图所示,水平放置的直导线通有向右的电流,则直导线正下方P点的磁场方向是( )
A.垂直纸面向里 B.垂直纸面向外
C.平行纸面向左 D.平行纸面向右
15.(2021·黑龙江会考)如图所示,小华用力拉着木箱水平向右匀速前进,以下说法正确的是( )
A.小华对木箱的拉力做正功 B.木箱所受的重力做负功
C.木箱所受的合力做正功 D.地面对本箱的摩擦力不做功
16.(2021·黑龙江会考)加速度的单位是( )
A.m/s B.m/s2 C.m2/s D.m2/s2
17.(2021·黑龙江会考)真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为( )
A.4F B.F C.8F D.16F
18.(2021·黑龙江会考)如图所示,皮带传动装置的A、B、C三点,则它们线速度、角速度关系正确的是( )
A.A,B的角速度大小相等 B.A,B的线速度大小相等
C.A,C的线速度大小相等 D.B,C的角速度大小相等
19.(2021·黑龙江会考)如图所示的电路中,闭合开关S后,向左移动滑动变阻器R的滑片,则滑动变阻器连入电路的阻值和安培表示数的变化情况是( )
A.连入电路的阻值变小,安培表的示数变小
B.连入电路的阻值变小,安培表的示数变大
C.连入电路的阻值变大,安培表的示数变小
D.连入电路的阻值变大,安培表的示数变大
20.(2021·黑龙江会考)质量为 M 的木块放在电梯中,当电梯由静止开始启动的过程中,下列说法正确的是( )
A.木块的重力增加 B.木块的重力减小
C.木块的重力消失 D.木块的重力不变
21.(2020高三上·山东月考)轻质弹簧原长为6cm,弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向,大小为6N的力作用下,弹簧的长度为( )
A.2cm B.4cm C.10cm D.12cm
22.(2021·黑龙江会考)下列几组数据分别给出了功与做功所用的时间,其中功率最大的是( )
A.40J,8s B.80J,8s C.80J,10s D.90J,10s
23.(2021·黑龙江会考)下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A.速度、加速度 B.加速度、质量
C.速度、质量 D.位移、时间
24.(2021·黑龙江会考)下列所描述的几个速度中,指平均速度的是( )
A.子弹出枪口的速度是800m/s
B.小球第3s末的速度是6m/s
C.汽车通过站牌时的速度是20m/s
D.汽车从甲站行驶到乙站的速度是15m/s
25.(2015高一下·揭阳期中)下列运动过程中,可视为机械能守恒的是( )
A.热气球缓缓升空 B.树叶从枝头飘落
C.掷出的铅球在空中运动 D.跳水运动员在水中下沉
26.(2020高二上·沛县月考)把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.当导线中通过的电流为3.0A时,该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N.则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A.4.5×10﹣3 T B.2.5×103 T
C.2.0×102T D.5.0×10﹣3T
27.(2021·黑龙江会考)牛顿在伽利略等人研究的基础上,提出了牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿推翻了伽利略等人的研究结论,提出了牛顿第一定律
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或匀速直线运动状态时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明,一切物体都具有惯性
28.(2021·黑龙江会考)某通信卫星是与地球自转同步的人造卫星,其绕地球运动的周期约为( )
A.6小时 B.12小时 C.24小时 D.36小时
29.(2021·黑龙江会考)如图所示的电路,闭合开关S后,当电阻箱接入电路的阻值R = 2.0Ω时,电压表示数为2.0V。则电阻箱的电功率为( )
A.0.5W B.2.0W C.1.0W D.3.0W
30.(2021·黑龙江会考)如图所示是高性能飞机做连续的开普勒抛物线飞行的轨迹(飞机从左向右运动),图中各点的速度方向正确的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
二、填空题
31.(2021·黑龙江会考)重为100N的木箱放在水平地板上。用30N的水平推力,可以使木箱做匀速直线运动。则木箱所受的滑动摩擦力F= N,木箱与地板之间的动摩擦因数μ= 。
32.(2021·黑龙江会考)如图所示,一个小球绕圆心O做匀速圆周运动。已知圆周半径为r,小球运动的角速度为,则它运动的线速度大小为 ,向心加速度大小为 。
三、实验题
33.(2021·黑龙江会考)如图所示,某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到一条较为理想的纸带,从某点开始,在纸带上每隔0.1s取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为A、B、C、D,测出AB = 1.2cm,AC = 3.6cm,AD = 7.2cm,若打点计时器交流电源频率是50Hz,则打点周期是 s,B点的瞬时速度vB = m/s。
四、解答题
34.(2021·黑龙江会考)如图所示,在匀强电场中,A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小,A、B两点之间的距离。
(1)求A、B两点之间的电势差UAB;
(2)将电荷量的试探电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。
35.(2021·黑龙江会考)如图所示,用F=2.0N的水平拉力,使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体开始运动后t=6.0s内通过的位移x。
36.(2016高二上·西安开学考)如图所示,R1=14Ω R2=9Ω.当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表的读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r.
37.(2021·黑龙江会考)有一种地下铁道,车站的路轨建得高些,列车进站时要上坡,出站时要下坡,坡高为h。如图所示。某质量为m的列车(可视为质点)进站到达坡底的A点时,立即切断电动机的电源,列车冲到坡顶时的速度大小为v,假定列车从A点冲到坡顶的过程中机械能守恒。已知重力加速度为g,以A点所在的水平面为参考平面。求∶
(1)列车进站冲到坡顶时的动能和重力势能;
(2)列车进站到达坡底的A点时的速度大小;
(3)列车出站从坡项运动到坡底的过程中,重力所做的功。
38.(2021·黑龙江会考)如图所示,半径R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道AB,底端B距水平地面的高度h=1.25m。一个质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,忽略空气的阻力。取g=10m/s2。求:
(1)小滑块运动到B点时,速度的大小;
(2)小滑块运动到圆弧轨道底端B点时,小滑块受到的支持力大小FN;
(3)小滑块落地点与B点的水平距离x。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质点
【解析】【解答】A.当物体的形状大小对所研究问题的影响可忽略不计时,物体可以看成质点;研究地球的公转时,地球的大小和形状可以忽略,可以看成质点,A符合题意;
B.研究体操运动员的动作时,运动员的形状、大小不可忽略,不可以看成质点,B不符合题意;
C.研究火车车轮的运动情况时,车轮的形状、大小不可忽略,不可以看成质点,C不符合题意;
D.研究乒乓球的旋转时,乒乓球的大小、形状不可忽略,不可以看成质点,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题。
2.【答案】B
【知识点】时间与时刻
【解析】【解答】A.学校每天7:20准时上课,指的是时刻,A不符合题意;
B.每节课40分钟,指的是时间间隔,B符合题意;
C.数学考试9:40结束,指的是时刻,C不符合题意;
D.晚自习19:30开始,指的是时刻,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】除了上课40分钟属于时间间隔,其他时间都属于时刻。
3.【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】小球的起点在A末点在B,由图可知AB的长度为3米,因此其位移大小为3m,路程为小球经过的轨迹长度,由题意可知,路程为7m,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】路程是轨迹长度5+2=7,位移是始末距离即AB长度=5-2=3m。
4.【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】合力的范围为F1-F2≤F合≤F1+F2
即8N≤F合≤12N
故答案为:B。
【分析】利用两力相加和相减可以求出合力的大小范围,进而求出合力的可能大小。
5.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由
代入数据得,前2秒内下落的高度为
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用其自由落体的位移公式可以求出下落的高度。
6.【答案】B
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】AB.火箭在做匀速直线运动,根据位移:
位移随时间均匀增大,x-t图线先应是过原点的倾斜的直线,A不符合题意,B符合题意;
CD.由于火箭在做匀速直线运动,速度大小、方向都不变,v-t图线应是与时间轴平行的直线,C不符合题意,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】火箭做匀速直线运动,其位移时间图像为倾斜直线,其速度时间图像为平行与时间轴的直线。
7.【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A.装有磁铁的黑板擦吸在竖直黑板上处于平衡状态,竖直方向受重力和摩擦力,A不符合题意;
BCD.水平方向上黑板擦由于受到黑板的磁力而使彼此靠在一起相互挤压,同时产生形变,产生了弹力;由二力平衡可知,磁力应等于黑板对黑板擦的弹力;故磁力与弹力为平衡力;黑板擦在水平方向受到黑板对它的吸引力和支持力,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】利用黑板擦的平衡条件可以判别黑板擦受到弹力和吸引力的作用。
8.【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】AB.惯性只和质量有关,带人后总质量变大,惯性变大,A符合题意,B不符合题意;
CD.惯性与速度大小无关,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体的惯性大小只与物体的质量有关,与速度的大小无关。
9.【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】水杯相对于火车的桌面是静止的,相对于路旁的树、站在公路上的人以及地面是运动的。
故答案为:D。
【分析】水杯相对于火车的桌面是静止的,相对于公路上的人和地面是运动的。
10.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】手对桌面的压力与桌面对手的支持力是一对相互作用力,它们永远大小相等,方向相反,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】手与桌面之间的弹力属于相互作用力,其大小相等方向相反。
11.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】有平抛运动的规律有:水平方向,物体的水平位移为x=v0t=6m
竖直方向,物体下落的高度为
C符合题意,ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出水平方向的位移及竖直方向的位移大小。
12.【答案】B
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】小球在做自由落体运动的过程中,重力做正功,重力势能减小,速度增加,动能增大,
故答案为:B。
【分析】小球做自由落体运动其高度减小则重力势能减小,利用机械能守恒可以判别动能在增大。
13.【答案】A
【知识点】电场强度;匀强电场
【解析】【解答】该电场为匀强电场,则各点的场强相同,即EA=EB
故答案为:A。
【分析】由于电容器板间为匀强电场则电场强度大小相等。
14.【答案】A
【知识点】安培定则
【解析】【解答】由安培定则知导线下方磁场垂直纸面向里。
故答案为:A。
【分析】利用安培定则结合电流的方向可以判别通电导线周围磁感线的方向。
15.【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A.根据功的定义W=Fxcosθ
因为cosθ>0,拉力做正功,A符合题意;
B.重力的方向和物体的运动方向垂直,故重力不做功,B不符合题意;
C.木箱水平向右匀速前进,说明合力为零,合力不做功,C不符合题意;
D.摩擦力与运动方向相反,做负功,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】利用其恒力做功的表达式结合其力与位移的方向可以判别做功的情况。
16.【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】根据加速度的定义得
速度的单位是,时间的单位是,所以加速度的单位为,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的单位。
17.【答案】A
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律
可知,当带电量都增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为
故答案为:A。
【分析】利用库仑定律结合电荷量的大小变化可以求出库仑力的大小。
18.【答案】B
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【解答】A.点A与B通过同一根皮带传动,线速度大小相等,即
由于,根据公式可知点A与B的角速度大小不相等,A不符合题意,B符合题意;
C.点A与C在同一轮上转动,角速度相等,即
由于,根据公式可知点A与C的线速度大小不相等,C不符合题意;
D.A与B的角速度大小不相等,而A与C角速度相等,所以点B、C的角速度大小不等,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由于AB属于线传动所以线速度相等,结合半径不同所以AB角速度不同;其AC属于轴转动所以角速度相等,结合半径不同所以其线速度不同;利用其AB线速度相等所以可以判别其AC线速度不同。
19.【答案】C
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器接入电路部分为右半部分,故向左移动时,接入部分增大,故接入电阻增大;
电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流减小,故电流表示数减小,C符合题意,ABD不符合题意.
故答案为:C.
【分析】滑片向左滑动时其滑动变阻器的阻值变大;利用滑动变阻器的阻值变化结合欧姆定律可以判别电流的大小变化。
20.【答案】D
【知识点】重力与重心
【解析】【解答】重力是由物体的质量和所在位置的重力加速度决定的,虽然木块在电梯启动时受到的支持力会发生变化,但其重力是不变的
故答案为:D。
【分析】电梯从静止开始运动时其木块重力保持不变,利用其加速度的变化结合牛顿第二定律可以判别支持力的大小变化。
21.【答案】D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】设在6N的力作用下,弹簧长度为 ,弹簧的原长为 ,若弹簧处于拉伸状态,由胡克定律可得
若弹簧处于压缩状态,由胡克定律可得
(舍去)
故答案为:D。
【分析】利用胡克定律结合弹簧的原长可以求出受到力作用后弹簧的长度。
22.【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据功率的定义式可知
故答案为:B。
【分析】利用功率的表达式结合做功的大小及时间可以求出功率的大小。
23.【答案】A
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】位移、速度、加速度既有大小又有方向,是矢量;质量、时间只有大小没有方向,是标量。全部是矢量的是A选项速度、加速度。
故答案为:A。
【分析】其速度、加速度、位移都属于矢量,其质量、时间都属于标量。
24.【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】A.子弹出枪口的速度,是通过某一位置的速度,表示瞬时速度,A不符合题意;
B.小球第3s末的速度,表示某一时刻的速度,是瞬时速度,B不符合题意;
C.汽车通过站牌时的速度,是通过某一位置的速度,是瞬时速度,C不符合题意;
D.汽车从甲站行驶到乙站的速度,是一段位移的速度,表示平均速度,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】其瞬时速度代表物体经过某一位置或某一时刻的运动快慢;其平均速度代表一段过程物体运动的快慢程度。
25.【答案】C
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【解答】解:A、热气球缓缓升空,除重力外浮力对它做功,机械能不守恒,故A错误;
B、树叶从枝头飘落,空气阻力对它做功,机械能不守恒,故B错误;
C、掷出的铅球在空中运动,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D、跳水运动员在水中下沉,除重力外,水的阻力对他做负功,机械能不守恒,故D错误;
故选:C.
【分析】根据机械能守恒的条件分析答题,只有重力或只有弹力做功,机械能守恒.
26.【答案】D
【知识点】安培力
【解析】【解答】当磁场的方向与电流方向垂直时, ,根据该公式求出磁场的磁感应强度.
当磁场的方向与电流方向垂直时, ,则
故磁感应强度的大小为5×10﹣3T.
故答案为:D.
【分析】利用安培力的表达式可以求出磁感应强度的大小。
27.【答案】D
【知识点】物理学史
【解析】【解答】A.牛顿在伽利略和笛卡尔研究成果的基础上提出了牛顿第一定律,不能说是推翻伽利略等人的研究结论,A不符合题意;
B.虽然在地球上不受力作用的物体是不存在的,但牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,是牛顿第二定律的基础,也为科学的发展奠定了基础,B不符合题意;
CD.惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关,任何状态下物体都有惯性,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】牛顿是在伽利略的基础上提出了牛顿第一定律;牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础;物体的惯性大小与运动状态无关。
28.【答案】C
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】同步卫星相对地球静止,同步卫星的周期与地球自转周期相同约为24小时,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】其同步卫星相对于地球静止,则其卫星运行周期与地球自转周期大小相等。
29.【答案】B
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】根据电功率的计算公式
故答案为:B。
【分析】利用电功率的表达式结合电压和电阻的大小可以求出电阻箱的功率的大小。
30.【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AC.由于曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,AC不符合题意;
BD.由于飞机从左向右运动,又曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,B符合题意,D不符合题意
故答案为:B。
【分析】曲线运动其速度方向为该点的切线方向;再结合其飞机的运动方向可以判别其速度的正确方向。
31.【答案】30;0.3
【知识点】共点力平衡条件的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】用30N的水平推力,可以使木箱做匀速直线运动,由二力平衡可知,木箱所受的滑动摩擦力F=30N。
由知,木箱与地板之间的动摩擦因数
【分析】当木箱做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出支持力和滑动摩擦力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
32.【答案】;
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】小球运动的线速度大小为
向心加速度大小为
【分析】利用线速度和角速度的关系可以求出线速度的大小;利用角速度和向心加速度的关系可以求出向心加速度的大小。
33.【答案】0.02;0.18
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】若打点计时器交流电源频率是50Hz,则打点周期是
B点的瞬时速度
【分析】利用打点频率的大小可以求出打点周期的大小;利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
34.【答案】(1)解:A、B两点间的电势差
(2)解:静电力所做的功
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系;电场力做功
【解析】【分析】(1)已知电势差与电场强度的关系,利用场强和距离可以求出电势差的大小;
(2)已知电场力和电势差的关系,利用电场力做功的表达式可以求出电场力做功的大小。
35.【答案】(1)解:由牛顿第二定律
解得物体的加速度
(2)解:物体开始运动后t=6.0s内通过的位移
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)已知物体受到的水平拉力的大小,结合牛顿第二定律可以求出物体其加速度的大小;
(2)物体做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出物体匀加速的位移大小。
36.【答案】解:根据闭合电路欧姆定律得
E=I1(R1+r)①
E=I2(R2+r)②
联立组成方程组得,r=
代入解得,r=1Ω
将r=1Ω代入①得,E=3V
答:电源的电动势E=3V,内电阻r=1Ω
【知识点】欧姆定律
【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律分别列出开关处于位置1和2时的电流表达式,联立组成方程组求解电源的电动势E和内电阻r.
37.【答案】(1)解:列车的动能
列车的重力势能
(2)解:设列车进站到达A点时的速度大小为vA由机械能守恒定律可得
解得
(3)解:重力所做的功
【知识点】机械能守恒及其条件
【解析】【分析】(1)已知列车的质量,结合高度及速度的大小可以求出列车的重力势能及动能的大小;
(2)列车进站过程其机械能守恒,利用机械能守恒定律可以求出经过A点速度的大小;
(3)列车从坡顶到坡底的过程,利用重力和高度变化可以求出重力做功的大小。
38.【答案】(1)解:滑块由A运动到B的过程中,根据动能定理有
代入数据可解得
(2)解:滑块在B点时,所受合力提供滑块做圆周运动所需要的向心力,则有
解得小滑块受到的支持力大小
(3)解:小滑块离开B点做平抛运动,根据平抛运动规律得
竖直方向有
水平方向有
代入数据可得,小滑块在水平方向的位移即小滑块落地点与B点的水平距离x=1.0m。
【知识点】动能定理的综合应用;平抛运动
【解析】【分析】(1)滑块从A到B的过程,利用动能定理可以求出滑块经过B点速度的大小;
(2)滑块在B点时,利用牛顿第二定律可以求出滑块受到的支持力的大小;
(3)滑块离开B点后做平抛运动,利用平抛运动的位移公式可以求出水平位移的大小。
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