模拟检测卷(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.如图所示是导航信息图,根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.“预计下午1:52到达”中的1:52表示时间间隔
B.“87公里”表示位移
C.“1小时21分”表示时间间隔
D.由所给的各条路线的距离和时间能求出不同路径的平均速度
2.下列物理量属于矢量的是( )
A.功 B.时间
C.电流 D.磁感应强度
3.假设某舰载机的起飞速度为60 m/s,起飞甲板长度为100 m,飞机起飞时的加速度为5.5 m/s2,则航空母舰甲板上的弹射装置使飞机获得的初速度为( )
A.50 m/s B.69 m/s
C.55 m/s D.64 m/s
4.一同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身滑入滑道,用时15 s滑出,位移为58 m,假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定( )
A.她在滑道运动时的加速度
B.她在滑道运动时的平均速度
C.她刚滑入滑道时的速度
D.她刚滑出滑道时的速度
5.计算机中的硬磁盘磁道如图所示,硬磁盘绕磁道的圆心O转动,A、B两点位于不同的磁道上,线速度分别为vA和vB,向心加速度分别为aA和aB,则它们大小关系正确的是( )
A.vA
vB aAC.vAaB D.vA>vB aA>aB
6.弹弓的构造原理如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下发射出去,打击目标。现将弹丸竖直向上发射,已知E是CD中点,则( )
A.从D到C过程中,弹丸的机械能守恒
B.从D到C过程中,弹丸的机械能先增大后减小
C.从D到C过程中,橡皮筋的弹性势能先增大后减小
D.从D到E过程橡皮筋对弹丸做的功大于从E到C过程
7.足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为三种与足球有关的情境,下列说法正确的是( )
A.图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B.图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C.图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D.图丙中,足球被踢起,说明脚对球的力大于球对脚的力
8.如图所示,A、B为同一水平线上的两个绕绳装置,轻绳上系一轻质小钩,用轻质挂钩将重物C悬挂在小钩上,转动A、B改变绳的长度,使光滑挂钩下的重物C缓慢下降。下列说法正确的是( )
A.绳子拉力大小不变
B.绳子拉力逐渐减小
C.两段绳子拉力的合力逐渐减小
D.两段绳子拉力的合力逐渐增大
9.下列关于惯性的说法正确的是( )
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大
C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性
D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小
10.某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星(即卫星相对于地面静止),则此卫星的( )
A.角速度大于月球绕地球运行的角速度
B.向心加速度大于地面的重力加速度
C.线速度大于第一宇宙速度
D.周期小于地球自转的周期
11.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1A.W1>W2 B.W1C.W1=W2 D.条件不足,无法确定
12.如图所示,质量相同的甲、乙两小球用长度不等的线分别悬挂于等高的O1和O2两点,将两球拉起使线伸直呈水平状态后无初速释放,则两球到达最低点时具有相同的( )
A.速度 B.机械能
C.重力势能 D.动能
13.静电除尘装置如图所示,它由金属管A和管中金属丝B组成,A接高压电源的负极,B接高压电源的正极,关于静电除尘的原理,下列说法正确的是( )
A.煤粉等烟尘在靠近B时被电离成正、负离子
B.因为金属外壳接地,所以B的电势比A的电势高
C.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在B上
D.煤粉等烟尘吸附电子后被吸在A上,最后由于重力的作用掉落在装置底部
14.如图所示是一个常用的电子元件,关于它的说法正确的是( )
A.这个电子元件叫电阻
B.这个电子元件的电容是220 F
C.这个电子元件可容纳的电荷量是50 C
D.这个电子元件的耐压值为50 V
15.如图所示的安全出口指示灯,该灯配备有正常和紧急备用两个电源,其中正常指示灯亮起时,指示灯功率为3 W,紧急指示灯亮起时,指示灯功率为6 W。某商场在消防安全演练中,200个紧急指示灯全部开启,持续时间为30 min。在这次演练中,所有指示灯消耗的电能约为( )
A.1.4×104 J B.3.6×104 J
C.1.1×106 J D.2.2×106 J
16.如图所示的电路中,电源电动势E=6 V,电源内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,电阻R2=6 Ω。当闭合开关S后,流过R1的电流为( )
A. A B. A C.2 A D.1 A
17.为了判断一个未知正负极的蓄电池极性,某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来,发现小磁针的N极立即向螺线管偏转,如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极,下列判断正确的是( )
A.电源M端为正极
B.电源N端为正极
C.螺线管P端为S极
D.螺线管内部磁感应强度方向由P指向Q
18.如图所示,a、b、c为真空中三个带电小球,b球电荷量为+Q,用绝缘支架固定,a、c两小球用绝缘细线悬挂,处于平衡状态时三小球球心等高,且a、b和b、c间距离相等,悬挂a小球的细线向左倾斜,悬挂c小球的细线竖直,则下列说法正确的是( )
A.a、b、c三小球带同种电荷
B.a、c两小球带异种电荷
C.a小球电荷量为-4Q
D.c小球电荷量为+4Q
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)在“探究力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。
(1)在此过程中必须注意 (填入相应的字母)。
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验过程中,O点的位置不允许变动
C.在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°,以便求出合力的大小
(2)实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F'两力中,方向一定沿AO方向的是 。
20.(8分)将“小灯泡L、滑动变阻器、多用电表、电流表、直流稳压电源、开关和导线”连成如图甲所示的电路,进行“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“左”或“右”)端。
(2)用多用电表电压挡测量L的电压时,红表笔应接图甲中的 (选填“a”或“b”)点。
(3)正确连线后,闭合开关,发现不论怎么调节滑动变阻器的滑片,多用电表指针均不偏转,将两表笔改接到图甲电路的a、c两点,电表指针仍不偏转;改接a、d两点时,电表指针偏转如图乙所示,其示数为 V;可判定故障为d、c间电路 (选填“断路”或“短路”)。
21.(8分)如图所示,两块水平放置的带电金属板A、B之间有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场。质量为m的带电微粒恰好能悬浮在两板之间。(重力加速度为g)
(1)该微粒带正电还是负电
(2)求该微粒所带的电荷量q;
(3)由于吸附尘埃该微粒质量增大到2m,若电荷量不变,求其加速度的大小和方向。
22.(10分)司机驾车以36 km/h的速度在平直的城市道路上沿直线行驶,看到斑马线上有行人后立即以2 m/s2的加速度刹车,停住时车头刚好碰到斑马线,等待行人19 s后(人已走过),又用了9 s匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点(t=0),求:
(1)2 s末车的瞬时速度的大小;
(2)10 s内车的位移的大小;
(3)从开始制动到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。
23.(12分)如图所示是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置。半径为R的光滑半圆管道(管道内径远小于R)竖直固定于水平面上,管道最低点B恰与粗糙水平面相切,弹射器固定于水平面上。某次实验过程中,一个可看作质点的质量为m的小物块,将弹簧压缩至A处,已知A、B相距为L。弹射器将小物块由静止开始弹出,小物块沿圆管道恰好到达最高点C。已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)小物块到达B点时的速度vB的大小及小物块在管道最低点B处受到的支持力的大小;
(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功;
(3)弹射器释放的弹性势能Ep。
模拟检测卷(一)
1.C 2.D
3.A 解析 根据v2-=2ax,可得v0=m/s=50m/s,A正确。
4.B 解析 根据题给条件无法求出运动的加速度和初速度,故A、C错误。根据平均速度的定义式,她在滑道的平均速度m/s,故B正确。根据题给条件无法求出末速度,故D错误。
5.A 6.D
7.B 解析 静止在草地上的足球受到的弹力的施力物体是地面,方向竖直向上,而重力的施力物体是地球,方向竖直向下,可知弹力不是重力,故A错误;静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力,是因为地面发生形变产生的,故B正确;静止在光滑水平地面上的两个足球接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,故C错误;脚对球的力与球对脚的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等、方向相反,故D错误。
8.B 解析 两个拉力的合力与重力大小相等,两个拉力的合力不变,而重物C缓慢下降的过程中两个拉力的夹角不断减小,故拉力不断减小,A、C、D错误,B正确。
9.D
10.A 解析 根据万有引力提供向心力有=m=mω2r=mr=ma,解得线速度为v=,周期为T=2π,向心加速度为a=,角速度为ω=。轨道半径小的,角速度大,则地球静止轨道卫星的角速度大于月球绕地球运行的角速度,故A正确;轨道半径小的,加速度大,则地球静止轨道卫星的向心加速度小于地面的重力加速度,故B错误;第一宇宙速度是物体在近地圆轨道的运行速度,静止轨道卫星的轨道半径比地球半径大得多,所以静止轨道卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故C错误;地球的静止轨道卫星与地球相对静止,周期等于地球自转的周期,故D错误。
11.C
12.B 解析 两球开始下落时处于同一高度,具有相同的重力势能,两球下落过程中机械能守恒,在任何时刻两球的机械能都相同。因此,两球到达最低点时,机械能相等。但由于线长不同,小球到达最低点时的重力势能不同,所以动能不同,速度不同,则A、C、D错误,B正确。
13.B 解析 靠近B的空气被电离,煤粉等烟尘吸附正离子后带正电,A错误;A接高压电源的负极,B接高压电源的正极,所以B的电势比A的电势高,B正确;因为A接高压电源的负极,煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上,C错误;煤粉等烟尘吸附正离子后被吸在A上,最后由于重力的作用掉落在装置底部,D错误。
14.D
15.D 解析 持续时间为30min即时间t=30×60s=1800s
所有指示灯耗电W=nPt=200×6×1800J=2.16×106J,D正确。
16.A 解析 R1与R2并联,R12=Ω=2Ω,I总=A=2A,流过R1的电流I1=I总=×2A=A,故A正确。
17.B 解析 小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左,即螺线管P端为N极,Q端为S极,故C项错误;螺线管的内部磁场方向由S极指向N极,所以螺线管内部磁感应强度方向由Q指向P,故D项错误;根据安培定则可知,在电源外部电流从N流向M,电源N端为正极,故A项错误,B项正确。
18.C 解析 b球带正电,若a球带正电,则c球不带电,不符合题意,若a球带负电,则c球带负电,符合题意,选项A、B、D错误;对c球由平衡可知,k=k,解得Qa=4Q,即a球带电荷量为-4Q,选项C正确。
19.答案 (1)BC (2)F'
解析 (1)做实验时只需要记录两个分力的大小和方向即可,不需要两根细绳必须等长,故A错误;为了保证作用效果相同,同一次实验过程中,O点的位置不允许变动,故B正确;弹簧测力计与木板平面平行可使弹簧测力计读数更准确,故C正确;做实验时只需要记录两个分力互成角度即可,不需要成90°,实验中合力是画出的不是求出的,故D错误。
(2)真实画出来的合力是真实值,用平行四边形定则画出来的是理论值。真实值一定沿橡皮筋的方向,理论值不一定沿橡皮筋的方向。所以方向一定沿AO方向的是F'。
20.答案 (1)左 (2)a (3)2.00 断路
21.答案 (1)负电 (2) (3)g,方向竖直向下
解析 (1)微粒受向上的静电力和向下的重力平衡,而电场方向向下,故微粒带负电荷。
(2)根据力的平衡条件有mg=qE
得q=。
(3)由牛顿运动定律得2mg-qE=2ma
得a=g,方向竖直向下。
22.答案 (1)6 m/s (2)25 m (3)2.1 m/s
解析 (1)根据速度与时间的关系公式v=v0-at
其中v0=36km/h=10m/s
解得v=6m/s。
(2)车制动时间t1==5s<10s
根据=2ax1
得10s内车的位移x1=25m。
(3)车做匀加速直线运动的位移x2=t3=45m
车的平均速度=2.1m/s。
23.答案 (1)2 5mg (2)μmgL (3)mg(2R+μL)
解析 (1)小物块恰好到C点,则vC=0
从B点到C点小物块机械能守恒,则=2mgR
所以,vB=2
在B处,由牛顿第二定律得FN-mg=m
解得FN=5mg。
(2)小物块在AB段克服摩擦力所做的功WAB=μmgL。
(3)由能量守恒定律可知,弹射器释放的弹性势能Ep=WAB+2mgR=mg(2R+μL)。模拟检测卷(二)
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.下列式子属于比值定义物理量的是( )
A.t= B.a=
C.C= D.I=
2.某地举行了50千米城市马拉松赛,经过激烈的角逐,某选手以2小时57分8秒的成绩获得男子组冠军。关于本次马拉松比赛,以下说法不正确的是( )
A.研究选手运动轨迹时,可以将选手看成质点
B.2小时57分8秒指的是时间间隔
C.“50千米”指的是路程
D.男子组冠军选手全程平均速度为16.9 km/h
3.下列用科学家名字表示的物理量单位,属于基本单位的是( )
A.安培 B.牛顿
C.焦耳 D.特斯拉
4.关于下表中一些运动物体的加速度,下列说法正确的是( )
运动物体 a/(m·s-2)
枪筒中的子弹 5×104
起步的高铁 0.35
急刹车的汽车 -5
A.汽车急刹车时加速度方向与速度方向相同
B.在这三个运动物体中,高铁起步的速度变化最慢
C.高铁起步的速度变化率比汽车急刹车的速度变化率要大
D.子弹在枪筒中的速度变化量一定比高铁起步的速度变化量要大
5.如图所示,我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中,我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内,处于完全失重状态。下列在地面上运动过程中的物体也处于此状态的是( )
A.沿水平方向抛出的小钢球
B.沿水平面加速行驶的火车
C.沿斜面匀速滑下的小木块
D.沿竖直方向减速下降的电梯
6.汽车关闭发动机后匀减速前进40 m的过程中速度由12 m/s减为8 m/s,若再经过10 s,则汽车又前进了( )
A.24 m B.30 m C.32 m D.40 m
7.某汽车在平直公路上匀速行驶,其雷达和传感器检测到正前方有静止障碍物,预警系统发出警告,驾驶员仍未进行刹车操作。汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”,使汽车做匀减速直线运动,避免与障碍物发生碰撞。下列图像能反映上述过程中汽车运动规律的是( )
8.如图所示,质量为m的小鸟停在倾角为θ的树枝上,则树枝对小鸟的作用力为( )
A.mg B.mgcos θ
C.mgtan θ D.mgsin θ
9.(2021年浙江7月学考)如图所示,小陈同学参加趣味运动中的“投球入桶”比赛。她站立在规定的位置,以初速度v0把小橡胶球水平投出,投出点高度为h,发现球落在目标桶前方。她欲将球投入桶中,应该( )
A.h增大,v0增大 B.h增大,v0不变
C.h不变,v0增大 D.h不变,v0减小
10.下列对各图的说法正确的是( )
A.图甲中汽车匀速下坡的过程中机械能守恒
B.图乙中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合力为零,动能不变
C.图丙中弓被拉开过程弹性势能减少了
D.图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中机械能增大
11.关于静电的防止和应用,下述的事例属于静电的防止的是( )
A.燃煤时会产生大量煤灰,污染大气,在烟囱底部安装静电除尘器可以把煤灰除掉
B.当油漆从喷枪中喷出时,喷嘴使油漆微粒带正电,它们相互排斥,扩散开来形成一大团漆云,被吸附在带负电的物体表面,这种静电喷漆的方法省漆而均匀
C.复印机利用静电的吸附作用工作
D.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
12.卫星甲是一颗静止轨道卫星(同步卫星),轨道半径约为地球半径的6.6倍,卫星乙是一颗地球极地轨道卫星,轨道半径约为地球半径的3.17倍。下列说法正确的是 ( )
A.甲的公转周期比月球的公转周期大
B.甲的公转角速度比乙的公转角速度大
C.甲的公转线速度比乙的公转线速度大
D.甲的公转向心加速度比乙的向心加速度小
13.某同学希望估算一下全校师生在家上网课的耗电情况。通过收集相关资料,他得到了下表的信息。若仅考虑表中的用电器,试估算全校师生在家上直播课一天消耗的总电能为( )
学校师生总人数 每节课时间
2 000人 45 min
每日上课节数 每日网络作业时间
8节 4 h
使用手机人数占比 使用电脑人数占比
40% 60%
手机的功率 电脑的功率
5 W 50 W
A.640 kW·h B.870 kW·h
C.1 020 kW·h D.1 200 kW·h
14.如图所示,某工地上的塔吊正在以额定功率P0将重物从静止开始竖直吊起,重物上升高度为h时刚好达到最大速度。重物的质量为m,绳子对重物的拉力为F,重物受到的空气阻力Ff大小不变。重物上升h的过程中,下列说法正确的是( )
A.重物的最大速度为
B.重物的重力势能增加了Fh
C.重物的机械能增加了Fh
D.重物在做加速度不断减小的加速运动
15.一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场,它们之间的电场线分布如图所示,虚线为一带电烟尘颗粒(重力不计)的运动轨迹,A、B是轨迹上的两点,下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.A点电场强度小于B点电场强度
C.烟尘颗粒在A点的电势能小于在B点的电势能
D.烟尘颗粒在A点的动能小于在B点的动能
16.如图所示是通有恒定电流的某段导体。在5 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A,则导体内电流的大小和方向分别是( )
A.2 A、向右 B.2 A、向左
C.50 A、向右 D.50 A、向左
17.如图所示,将一束塑料丝一端打结,并用手迅速向下捋塑料丝多次,观察到这束塑料丝下端散开了,产生这种现象的主要原因是( )
A.塑料丝之间相互感应起电
B.塑料丝所受重力小,自然松散
C.塑料丝受到空气浮力作用而散开
D.由于摩擦起电,塑料丝带同种电荷而相互排斥
18.如图所示,长直导线MN中通有恒定电流I,其正下方有矩形导线框abcd,导线框abcd与长直导线MN处于同一竖直面内。在下列情况中,导线框abcd中有感应电流产生的是( )
A.导线框以长直导线MN为轴转动
B.导线框加速向右移动
C.导线框匀速向左移动
D.导线框以cd边为轴转动
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)某小组做“探究加速度与质量的关系”的实验。
(1)备有器材:A.带有定滑轮的长木板;B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;C.细绳、小车、砝码;D.装有细砂的砂桶;E.垫片;F.毫米刻度尺。还缺少的一件器材是 。
(2)同学a根据实验数据画出如图甲所示的a- 图线,从图线可得细砂和砂桶的总质量为 kg。(g取10 m/s2)
(3)同学b根据实验数据画出了如图乙所示图线,造成这种原因可能是 。
20.(8分)某同学做“测定电源电动势与内阻”的实验电路实物图如图甲所示:
(1)电路连接完好,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。
(2)某次两表的示数如图乙所示,则电流为 A,电压为 V。
(3)由实验测得数据获得U-I图像如图丙所示,则一节电池的电动势E= V,一节电池的内阻r= Ω。(保留两位小数)
21.(8分)如图所示,一电荷量为q、质量为m的小物块放在一倾角为θ的光滑绝缘斜面上,当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时,小物块恰好处于静止状态。
(1)分析小物块带的电荷种类。
(2)求出该匀强电场的电场强度E的大小。
22.(10分)如图所示是药房机器人搬送药瓶的示意图,机器人从一个柜台沿直线运送到另一个柜台。已知机器人先从一个柜台由静止以0.2 m/s2的加速度匀加速移动5 s,接着匀速移动15 s,然后匀减速移动5 s后速度减为0,此时刚好到达另一柜台。若机器人可以看成质点,求:
(1)机器人匀加速移动时的位移大小;
(2)机器人匀减速移动时的加速度大小;
(3)整个送药过程中机器人平均速度的大小。
23.(12分)自由式滑雪是一项有极大观赏性的运动,其场地由①出发区、②助滑区、③过渡区、④高度h=4 m的跳台组成。其中过渡区的CDE部分是半径为R=4 m圆弧,D是最低点,∠DOE=60°,如图所示。比赛时运动员由A点静止出发进入助滑区,经过渡区后,沿跳台的斜坡匀减速上滑,至跳台的F处飞出表演空中动作。运动员要成功完成空中动作,必须在助滑区用滑雪杆助滑,使离开F点时的速度在36 km/h到48 km/h之间。不计所有阻力,已知lAB=2lEF,g取10 m/s2。
(1)某总质量为60 kg的运动员进行试滑,他从A点滑下后不用滑雪杆助滑,结果从F点飞出后无法完成空中动作。教练测得他在②、④两段运动时间之比t1∶t2=3∶1,求他在②、④两段运动的平均速度之比和加速度之比。
(2)这次试滑,他通过D点时受到的支持力多大
(3)试求为了能成功完成空中动作,助滑过程中他至少需要消耗多少体能(消耗的体能全部转化为机械能)
模拟检测卷(二)
1.C 2.D 3.A 4.B 5.A
6.C 解析 由速度与位移的关系公式v2-=2ax,知汽车加速度a=m/s2=-1m/s2,设汽车再运动t时间停止,由v=v0+at知t=s=8s,故汽车再前进10s的位移为汽车在8s内的位移,即为x=t=×8m=32m,C正确。
7.C 解析 预警系统发出警告,驾驶员仍未进行刹车操作,汽车做匀速直线运动,位移均匀增加,速度不变,之后触发“紧急制动”,使汽车做匀减速直线运动,速度均匀减小,C正确。
8.A 解析 对小鸟受力分析,小鸟受到重力、树枝对小鸟的支持力和摩擦力,小鸟受力平衡,由力的平衡条件可知,树枝对小鸟的支持力和摩擦力的合力与小鸟重力等大反向,树枝对小鸟的作用力是指支持力和摩擦力的合力,A正确。
9.D 解析 小球扔出去后做平抛运动,根据平抛运动规律h=gt2,x=v0t可知,要想水平位移变小,要么减小水平初速度,要么减小飞行时间(即高度h减小),因此选项D正确。
10.D 解析 图甲中汽车匀速下坡的过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,故A错误;图乙中卫星绕地球匀速圆周运动时所受合力提供向心力,则不为0,故B错误;图丙中弓被拉开过程弹性势能增大,故C错误;图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中撑竿对运动员做正功,其机械能增大,故D正确。
11.D 解析 静电除尘属于静电应用,故A错误;喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,属于静电应用,故B错误;复印机是利用静电的吸附作用工作的,故C错误;飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了防止静电,故D正确。
12.D 解析 由于甲是一颗静止轨道卫星(同步卫星),所以甲的公转周期是24小时,而月球的公转周期大约是27天,故A错误;由卫星公转时万有引力提供向心力G=mω2r,得ω=,由于甲轨道半径比乙轨道半径大,所以甲的公转角速度比乙的公转角速度小,故B错误;由卫星公转时万有引力提供向心力G=m,得v=,由于甲轨道半径比乙轨道半径大,所以甲的公转线速度比乙的公转线速度小,故C错误;由卫星公转时万有引力提供向心力G=ma,得a=,由于甲轨道半径比乙轨道半径大,所以甲的公转向心加速度比乙的向心加速度小,故D正确。
13.A 解析 使用手机和电脑的人数分别是800人和1200人,一个人每天上课的时间为t1=8×h=6h,网络作业的时间为4h,所以一个人一天用电的时间为t=t1+t2=10h,所以使用手机的师生一天消耗的电能为W手=800×5×10-3×10kW·h=40kW·h,使用电脑的师生一天消耗的电能为W脑=1200×50×10-3×10kW·h=600kW·h,全校师生在家上直播课时一天消耗的总电能为W=W手+W脑=640kW·h,A正确。
14.D 15.D 16.B
17.D 解析 由于不同物质对电子的束缚本领不同,手与塑料丝摩擦,使塑料丝带上了同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以会观察到塑料丝散开,D正确。
18.D 解析 导线框以长直导线MN为轴转动,穿过线框的磁通量始终没变,没有产生感应电流,A错误;导线框加速向右移动或匀速向左移动过程,线框经过处磁场没有发生变化,穿过线框的磁通量始终没变,没有产生感应电流,B、C错误;导线框以cd边为轴转动的过程,线框内的磁通量会发生变化,会产生感应电流,D正确。
19.答案 (1)天平 (2)0.02 (3)平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力
解析 (1)实验中还需要天平。
(2)由图甲可知F=N=0.2N,则细砂和砂桶的总质量为m'==0.02kg。
(3)由图乙可知,图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,故原因可能是平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。
20.答案 (1)B (2)0.34 2.00~2.03 (3)1.37~1.39 0.53~0.57
解析 (1)滑动变阻应该处于最大阻值处,即图中B端。
(2)图中电流表为0.34A,电压表为2.00V。
(3)根据图中U-I图像的斜率以及截距可知,一节电池的电动势E=1.39V,总内阻r总=Ω,一节电池的电阻r=0.54Ω。
21.答案 (1)负电荷 (2)
解析 (1)对小物块进行受力分析,静电力必须向右才能使小物块维持平衡,故物体带负电;
(2)由受力分析图可知tanθ=,则E=。
22.答案 (1)2.5 m (2)0.2 m/s2 (3)0.8 m/s
解析 (1)根据匀加速直线运动的规律有
x1=a1×0.2×52m=2.5m。
(2)匀减速直线运动的初速度v=a1t1=0.2×5m/s=1m/s
a2==-0.2m/s2
加速度大小为0.2m/s2。
(3)匀减速直线运动的位移x2=vt2=1×15m=15m
匀减速直线运动的位移x3=vt3=×1×5m=2.5m
整个过程的总位移x=x1+x2+x3=20m
总时间t=t1+t2+t3=25s
平均速度的大小v1==0.8m/s。
23.答案 (1)2∶3 2∶3 (2)2 800 N (3)2 200 J
解析 (1)由题意知②、④两段位移之比为2∶1,时间之比t1∶t2=3∶1,由可得=2∶3
lAB=a1,lEF=vEt2-a2
vB=vE=a1t1
代入数据联立得a1∶a2=2∶3。
(2)在④段lEF=m
a2=gsin60°=5m/s2
在②段lAB=2lEF=m,a1=a2=m/s2
运动员由A点静止滑下,则=2a1lAB
从B点到D点,由动能定理得
mgR(1-cos60°)=
在D点FN-mg=
联立代入数据得FN=2800N。
(3)设助滑过程运动员消耗的体能为E,由功能关系可得
E-mg[h+R(1-cos60°)]=
当vF=36km/h=10m/s时,Emin=2200J。模拟检测卷(三)
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.某同学在男子1 000 m长跑中的成绩为3分15秒,下列说法正确的是( )
A.3分15秒指的是时刻
B.3分15秒指的是时间间隔
C.研究该同学起跑时的动作,该同学可看作质点
D.研究该同学冲刺时的动作,该同学可看作质点
2.如图所示,漫画中的司机说乘客没有动,而路上的小孩说他运动得快,则下列说法正确的是( )
A.以车为参考系,乘客在运动
B.以车为参考系,司机在运动
C.以地面为参考系,乘客静止
D.以地面为参考系,乘客在运动
3.下列物理量中属于矢量的是( )
A.动能 B.速率
C.时间 D.速度变化量
4.引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面。下放时,两臂放直,不能曲臂,如图所示,这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.加速上拉过程中,单杠给人的作用力大于人给单杠的作用力
B.在加速下放过程中,单杠对人的作用力等于人对单杠的作用力
C.悬垂静止时,单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力
D.在加速下放过程中,在某瞬间人可能不受力的作用
5.某滑雪运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。运动员在此过程中( )
A.动能增加了1 900 J
B.动能增加了2 000 J
C.重力势能减小了1 900 J
D.重力势能减小了2 000 J
6.如图所示,小球在斜面上由静止开始匀加速滑行距离x1=5 m后,又在水平面上匀减速滑行距离x2=15 m后停下,小球经过两平面交接处时速率不变,则小球在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为( )
A.a1=a2 B.3a1=a2
C.a1=3a2 D.a1=6a2
7.在月球上,将一把锤子与一片羽毛同时从高为1.5 m处由静止释放,已知g月=g地,g取10 m/s2,则( )
A.锤子与羽毛下落的时间相等,都约为 s
B.锤子与羽毛下落的时间相等,都约为 s
C.锤子下落的时间约为 s,羽毛下落的时间要长一点
D.锤子下落的时间约为 s,羽毛下落的时间要长一点
8.某热狗摊位上的一个简化模型如图所示,一根热狗静止在两根水平的平行圆柱上,将热狗视为质量为m的匀质圆柱体,若热狗和圆柱截面的半径均为R,两根圆柱轴心的间距为2.4R,不计摩擦,则热狗对每根圆柱的压力大小为( )
A.mg B.mg C.mg D.mg
9.如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,一质量为M的小孩坐在座舱里,则( )
A.小孩运动周期为
B.线速度的大小大于ωR
C.在A位置小孩受座舱作用力的大小为Mg
D.小孩所受合力大小始终为Mω2R
10.如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动,轨道半径ra=rb>rc。其中a为地球静止同步卫星。下列说法正确的是( )
A.c在运动过程中可能会经过北京上空
B.b的周期可能大于地球的自转周期
C.a的动能一定等于b的动能
D.a、b的线速度一定相同
11.R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但R1的边长是R2的2倍,把它们分别连接在如图所示电路的A、B端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,下列判断正确的是( )
A.R1>R2 B.R1C.U1=U2 D.U112.在电场中的某点放一个试探电荷,其电荷量为q,受到的静电力为F,则该点的电场强度为E,下列说法正确的是( )
A.若移去试探电荷,则该点的电场强度为0
B.若试探电荷的电荷量变为4q,则该点的电场强度变为4E
C.若放置到该点的试探电荷变为-q,则该点的电场强度大小不变,方向相反
D.若放置到该点的试探电荷变为-2q,则该点的电场强度大小、方向均不变
13.我国新一代高速列车牵引功率达9 000 kW,持续运行速度为350 km/h,则新一代高速列车沿全长约1 300 km的京沪线从北京到上海,在动力上耗电约为( )
A.3.3×104 kW·h B.3.1×106 kW·h
C.1.8×104 kW·h D.3.3×105 kW·h
14.有一款绿色环保冰箱的产品规格如下表,该冰箱每天正常工作的平均功率( )
电源 耗电量 输入功率 净重
220 V 50 Hz 0.9 kW·h/24 h 125 W 72 kg
A.相当于900 W电饭煲的功率
B.接近于90 W电热毯的功率
C.相当于125 W彩电的功率
D.小于40 W白炽灯泡的功率
15.冬奥会上的花样滑冰赛场,运动员高超优美的滑姿让观众们大饱眼福。如图所示为男运动员以一只脚为支点,手拉女运动员保持如图所示姿势原地旋转,此时女运动员脚与手臂上A、B两点角速度大小分别为ωA、ωB,线速度大小分别为vA、vB,向心加速度大小分别为aA、aB,向心力大小分别为FA、FB,则( )
A.ωA<ωB B.vA>vB
C.aAFB
16.如图所示,有关电场说法正确的是( )
A.图甲为等量同种点电荷形成的电场线
B.图乙中离点电荷距离相等的a、b两点电场强度相同
C.图丙中在c点静止释放一正电荷,可以沿着电场线运动到d点
D.图丁中某一电荷在e点与在f点,该电荷在两点的电势能相同
17.下列各图中,已标出电流I,磁感应强度B的方向。小圆圈“○”表示的导体的横截面,“☉”表示感应电流方向垂直纸面向外,“ ”表示感应电流方向垂直纸面向里。其中符合安培定则的是( )
18.两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,两球间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小变为( )
A.F B.F C.F D.12F
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)用如图甲所示的装置可以完成两个实验,实验一“探究小车速度随时间的变化规律”,实验二“探究加速度与力、质量的关系”。
甲
(1)这两个实验中,必须要平衡摩擦力的是 ;
A.仅实验一 B.仅实验二 C.两个实验都要
(2)要求托盘及其中重物总质量远小于小车质量的实验是 ;
A.仅实验一 B.仅实验二 C.两个实验都要
(3)关于实验二的操作,下列做法正确的是 ;
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时,应该将装有砝码的托盘通过定滑轮系在小车上
C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(4)如图乙所示,某同学将一个力传感器A系在墙壁上固定,另一力传感器B握在手中,力传感器A、B互相钩着并连接在计算机上。用手向右拉力传感器B,在计算机显示屏上可以看到的图像如图丙所示。由图丙可知 。
A.作用力大小总是大于反作用力大小
B.传感器A、B间的作用力和反作用力大小始终相等
C.传感器A、B间的作用力和反作用力方向始终相反
D.横坐标表示的物理量是传感器B向右移动的位移
20.(8分)(1)用多用电表分别测量小灯泡两端的电压和通过的电流,如图甲所示,多用电表在测量小灯泡的 ,A、B两表笔中 是红表笔。
(2)用多用电表的欧姆挡测量“2.5 V 0.3 A”小灯泡的电阻时,电表指针如图乙所示,此时欧姆表使用的倍率是 。
(3)现用两只多用电表测量该小灯泡的伏安特性曲线,连接好电路后,测量电压用多用电表的2.5 V挡,测电流用多用电表的500 mA挡,如图丙中测量电流的测量值是 A。
21.(8分)如图所示,一根长L=2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角α=37°,电场强度E=1×103 V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,质量m=1×10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)小球运动过程中所受的摩擦力的大小;
(2)小球从B点射出时的速度。
22.(10分) 如图所示,2020年11月30日,我国嫦娥五号探测器在月面成功着陆。嫦娥五号着陆的最后过程为缓速下降阶段与自由下落阶段。假设缓速下降阶段的高度是距月面32 m到4 m,下降过程可视为做匀减速运动,其加速度大小a=3.5 m/s2,在距月面4 m处速度减为0,然后探测器关闭发动机,做“自由落体运动”,精确落到月球表面的落月点。若月球表面的重力加速度gm取1.6 m/s2,试求探测器:
(1)在速度减为0之后,自由下落阶段的时间t;
(2)缓速下降阶段的初始速度大小v0;
(3)速度大小为7 m/s时距月面的高度h。
23.(12分)如图所示,竖直平面内有一光滑的圆弧形轨道AB,半径R=0.80 m,末端水平,且末端B高出水平地面0.8 m,O点在B点的正下方。将质量m=0.1 kg的滑块从A点由静止释放,已知滑到B点时,滑块对轨道的压力为3 N。
(1)求滑至B点时滑块的速度。
(2)改变滑块释放的位置,使得滑块到B点时速度为3 m/s,并在B端接一长为1.0 m的木板MN,滑块从A点释放后正好落在N端正下方的P点(图中未标出),求木板与滑块的动摩擦因数。
(3)在(2)问的条件下,若将木板右端截去长为ΔL的一段,仍从A端释放滑块,请通过计算判断最终的落点在P点左侧还是右侧。(要求写出计算过程)
模拟检测卷(三)
1.B 2.D 3.D 4.B 5.C
6.C 解析 设小球到达斜面底端时的速度为v,则v2=2a1x1,0-v2=-2a2x2,解得a1=3a2,C正确。
7.B 解析 月球表面是真空的,锤子和羽毛都做自由落体运动,下落时间相等,t=s=s,故选B。
8.B 解析 对热狗进行受力分析如图所示。
根据力的平衡可知单根金属圆柱对热狗的弹力FN1=FN2=mg,由牛顿第三定律可知热狗对每根圆柱的压力大小为mg,B正确。
9.D 解析 小孩运动周期为T=,选项A错误;线速度的大小为v=ωR,选项B错误;在A位置,小孩在竖直方向受座舱的支持力为Mg,水平方向受到座舱大小为Mω2R的力,则小孩受座舱作用力的大小大于Mg,选项C错误;小孩做匀速圆周运动,则所受合力大小始终为F合=Mω2R,选项D正确。
10.A 解析 由图可知,c为极地轨道卫星,所以c在运动过程中可能会经过北京上空,故A正确;卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有G=mr,整理得T=,又因为ra=rb,a为地球静止同步卫星,所以b的周期等于地球的自转周期,故B错误;卫星的质量关系未知,所以a的动能不一定等于b的动能,故C错误;卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有G=m,整理得v=,故a、b的线速度大小一定相等,但方向不相同,故D错误。
11.C 解析 R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,根据电阻定律可知R=ρ=ρ,可见两导体尽管尺寸不同,但电阻相同,所以R1=R2,因为电阻相等,所以电压表的读数也相等,U1=U2,故C正确。
12.D 13.A 14.D 15.B
16.D 解析 电场线从正电荷出发到负电荷终止,由图甲可知,两个电荷之间的电场线明显错误,不可能是等量同种点电荷形成的电场线,A错误;电场强度是矢量,由图乙可知,离点电荷距离相等的a、b两点电场强度大小相等,但方向不相同,B错误;电场线不是带电粒子运动的轨迹,由图丙可知,过c、d的电场线是曲线,则从c点静止释放一正电荷,电荷不能沿着电场线运动到d点,C错误;该电容器极板之间的电场为匀强电场,由图丁可知c点与f点在同一个等势面上,所以某一电荷在e点与在f点,该电荷在两点的电势能相同,D正确。
17.D 解析 由安培定则可判断A图中通电直导线的磁场应为逆时针方向,A错误;B图中通电螺线管内部的磁场应向右,B错误;C图中通电直导线右侧磁场应向内,左侧磁场应向外,C错误;D图中环形电流中心轴线处磁场竖直向上,D正确。
18.C 解析 接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电荷量先中和后均分,所以两球分开后各自电荷量为+Q,距离变为原来的,故库仑力大小为F'=k=kF,所以两球间库仑力的大小变为F,C项正确。
19.答案 (1)B (2)B (3)AD (4)BC
解析 (1)探究小车速度随时间的变化规律的实验不需要测出合力,只要保证加速度恒定,故不需要平衡摩擦力;探究加速度与力、质量的关系需要测出合力,而摩擦力不方便测出,故需要平衡摩擦力,故选B。
(2)实验一对合力没有要求,故不要求托盘及其中重物总质量远小于小车质量;实验二需要测出合力,用托盘及其中重物的总重力近似替代绳的拉力,故要求托盘及其中重物总质量远小于小车质量,故选B。
(3)调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行,从而保证小车所受的拉力为恒力,故A正确;在调节木板倾斜角度平衡摩擦力时,是借助小车所受重力的分力平衡摩擦力,而不是借助其他外力,故不需要将装有砝码的托盘通过定滑轮系在小车上,故B错误;打点计时器刚启动时打点不稳定,故实验时,应先接通打点计时器的电源再放开小车,故C错误;平衡摩擦力时满足Mgsinθ=μMgcosθ,车的质量M不影响平衡方程,故通过增减小车上的砝码改变质量时不需要重新调节木板倾斜度,故D正确。选AD。
(4)观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以看出作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用力与反作用力大小同时变化,故A错误,B、C正确;横坐标表示的物理量是作用时间,故D错误。
20.答案 (1)电流 B (2)×10 (3)0.12
解析 (1)灯泡与多用电表串联,所以测的是小灯泡的电流。多用电表的表笔“红进黑出”,故B是红表笔。
(2)由小灯泡的标识“2.5V 0.3A”判断其电阻为8.3Ω,图乙的读数为0.8Ω左右,故此时欧姆表使用的倍率是“×10”挡位。
(3)多用电表读直流电流,用中间的表盘。以最上面的最大数250为基准,指针指在60上,因为挡位选择了500mA挡,所以最终读数为120mA,即0.12A。
21.答案 (1)4×10-4 N (2)2 m/s
解析 (1)以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力图如图所示
根据平衡条件得到管子对小球的压力为FN=(qE-mg)cos37°=(2×10-6×1×103-1×10-4×10)×0.8N=8×10-4N
小球运动过程中所受的摩擦力的大小为
Ff=μFN=0.5×8×10-4N=4×10-4N。
(2)小球从A到B的过程中,根据动能定理得
(qE-mg)Lsin37°-FfL=mv2-0
代入解得小球从B点射出时的速度为v=2m/s。
22.答案 (1) s (2)14 m/s (3)11 m
解析 (1)自由下落的距离h2=4m,根据h2=gmt2
解得t=s。
(2)缓速下降阶段的高度为h1=32m-4m=28m
根据=2ah1
解得v0=14m/s。
(3)速度大小为v=7m/s时下落的高度为h3,则有-v2=2ah3
解得h3=21m
则距离月球表面的高度为h=32m-21m=11m。
23.答案 (1)4 m/s (2)0.8 (3)在P点右侧,计算见解析
解析 (1)滑至B点时,根据牛顿第二定律得FN-mg=m
解得vB=4m/s。
(2)滑块从A点释放后正好落在N端正下方的P点,即滑块滑到N端时速度为零,根据动能定理有mgR-μmgL=0
解得μ=0.8。
(3)滑块离开木板时mgR-μmg(L-ΔL)=mv2
离开后,做平抛运动,有h=gt2,x=vt
解得x=1.6>ΔL
最终的落点在P点右侧。模拟检测卷(四)
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)
1.2021年10月16日我国长征二号F遥十三火箭将神舟十三号载人飞船精准送入预定轨道。并与天和核心舱实施自主快速径向交会对接。为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.神舟十三号飞船与天和核心舱对接的过程,可将它们视为质点
B.对接成功后,以空间站为参考系,神舟十三号飞船是运动的
C.对接成功后,以地球为参考系,整个空间站是静止的
D.载人空间站建成后,研究空间站绕地球飞行的时间时,可将空间站视为质点
2.如图所示是中国快递“黑科技”——智能快递分拣机器人,仅需充电5 min就可以不停地狂奔工作1 000 m。派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后,机器人通过扫码读取目的地信息,并生成最优路线,将不同目的地的包裹送至相应的位置,从而实现包裹的分拣功能。则下列说法正确的是( )
A.题中1 000 m指的是位移
B.题中5 min指的是时间间隔
C.当机器人加速向前运动时,其惯性增大
D.观察机器人通过扫码读取目的地信息时,可将机器人看成质点
3.测量国际单位制选定的三个力学基本物理量所用的仪器是( )
A.刻度尺、弹簧测力计、秒表
B.刻度尺、弹簧测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.刻度尺、天平、秒表
4.如图所示是一沿笔直公路做匀加速直线运动的汽车的速度计。某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过7 s后指针如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.速度计直接读出的是汽车运动的平均速度
B.无法估算汽车在此7 s内的平均速率
C.汽车运动的加速度约为1.6 m/s2
D.汽车运动的加速度约为5.7 m/s2
5.矿井提升机可以运输矿井中的人和物。某一矿井深度为80 m,提升机运行最大速度8 m/s,加速度大小不超过1 m/s2。某次提升机运送矿物时,所用的时间为最短时间,且运行到矿井井口时速度为0,则对此次提升机运送矿物的过程,下列说法正确的是( )
A.提升机加速至最大速度后立即减速
B.提升机运行的总时间为18 s
C.提升机加速时间和减速时间均为6 s
D.提升机加速阶段运行的位移为64 m
6.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力
B.汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力
C.汽车的向心加速度大于重力加速度
D.汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大
7.质量为m的某同学助跑跳起后,手指刚好能摸到篮球架的球筐。该同学站立举臂时,手指触摸到的最大高度为h1,已知篮球筐距地面的高度约为h2,则在助跑、起跳和摸框的整个过程中,该同学重力势能的增加量最接近( )
A.mgh1 B.mgh2
C.mg(h2-h1) D.mg(h1+h2)
8.春分与秋分时,太阳直射赤道,春分为太阳从南回归线回到赤道,秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2020年3月20日为春分,9月22日为秋分,可以推算从春分到秋分为186天,而从秋分到春分为180天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等,如图所示,关于上述自然现象,下列说法正确的是( )
A.从春分到秋分地球离太阳远
B.从秋分到春分地球离太阳远
C.夏天地球离太阳近
D.冬天地球离太阳远
9.一根质量为m的均质直杆,用两根轻绳悬吊在天花板上,如图所示。已知直杆水平,两侧轻绳与天花板的夹角均为θ,重力加速度大小为g,则每根轻绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
10.身高约1.7 m的高中男生在学校体育课上完成引体向上的测试,该同学在1 min内完成了15次引体向上,每次引体向上都使自己的整个身体升高一个手臂的高度,且每次引体向上都需要2 s才能完成,则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为( )
A.10 W B.20 W C.90 W D.300 W
11.如图所示,物体A正沿着斜面B匀速下滑。下列说法正确的是( )
A.斜面B对物块A的支持力与物块A对斜面B的压力是一对作用力与反作用力
B.斜面B对物块A的支持力与物块A对斜面B的压力是一对平衡力
C.斜面B对物块A的支持力方向是竖直向上的
D.物块A一共受到5个力的作用
12.一同学在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定。握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )
A.通过的电流增大
B.两端的电压增大
C.阻值增大为原来的1.2倍
D.电功率增大为原来的1.44倍
13.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的电荷量为q,球2的电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。由此可知( )
A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=6
14.某同学设想用乒乓球研究竖直下落运动的时间,他于天气晴朗无风时把乒乓球从教学楼四楼阳台处自由释放,你认为下列哪个时间最接近该球的落地时间( )
A.1.50 s B.2.00 s C.10.00 s D.0.50 s
15.某儿童智能型玩具机器人,其额定功率为24 W,额定工作电压为6 V,机器人的锂电池容量为2 A·h。则机器人( )
A.额定工作电流为2 A
B.充满电后最长工作时间为2.5 h
C.电池充满电后总电荷量为7.2×103 C
D.在额定电流工作时每秒消耗能量为2 J
16.每到夏天在海滨浴场都会看到体育爱好者骑着水上摩托艇进行冲浪运动。已知某一型号的水上摩托艇额定输出功率为P,最大速度为v,航行过程中所受的阻力F阻与速度v2成正比,即F阻=kv2。下列说法正确的是( )
A.摩托艇的最大牵引力为
B.以最高速度一半的速度匀速航行时,摩托艇的输出功率为
C.在额定输出功率下以最高时速航行时,摩托艇所受的阻力为
D.若要在最短时间内达到最大速度,摩托艇应做匀加速运动
17.如图所示为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃通过一定机理带上同一种电,在静电力的作用下向集尘极迁移并沉积。下列表述正确的是 ( )
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.向集尘极迁移的尘埃电势能在减少
C.带电尘埃所受静电力的方向与电场方向相同
D.沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越低
18.图甲是用磁传感器探究通电螺线管内部磁场的实验装置(局部);图乙是电脑处理实验数据后得到的通电螺线管内部中轴线上的磁感应强度B随x变化的图像,x1和x2是螺线管两端点的坐标。由该图像可知( )
A.整个通电螺线管内部都是匀强磁场
B.通电螺线管两端点磁感应强度最大
C.通电螺线管两端点磁感应强度为零
D.通电螺线管内有近似匀强磁场区段
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)某小组做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
(1)实验室准备了以下实验器材:一端带有定滑轮的长木板、小车、电磁打点计时器、复写纸、纸带、带细线的小盘。还需要选用的器材为图中的 (填器材所对应的字母);
(2)如图所示是实验时打出的一条纸带,A、B、C、D、E、F为每隔4个点取的计数点,据此纸带可知打出该纸带时小车的加速度为 m/s2(保留两位有效数字,电源频率为50 Hz)。
20.(8分)电脑USB接口可用于手机充电,相当于一个电源。某同学想利用测电源电动势和内阻的方法来测量电脑USB接口“等效电源”的电动势和内阻。
(1)某同学从USB接口引出连接线,用多用电表粗测电动势,选择的挡位和示数如图所示,则电动势的粗略测量值为 V。其中与多用电表红表笔连接的是电源的 (选填“正极”或“负极”)。
(2)根据实验结果发现电流表的示数接近0.30 A时,电压表示数要超过3 V量程,为了能测得更小的电流数据,提高实验精度,你认为下列做法正确的是 。
A.将电压表量程换成0~15 V
B.将电压表拿掉
C.将电阻箱换成滑动变阻器
D.将电流表的量程换为0~3 A
21.(8分)如图所示,ACB是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道CB处在方向水平向右、大小为E=1.0×106 N/C的匀强电场中,一质量为m=0.25 kg、电荷量为q=-2.0×10-6 C的可视为质点的小物体,在距离C点L0=6.5 m的A点处,以初速度v0=14 m/s开始向右运动。已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2,求:
(1)小物体到达C点时的速度大小;
(2)小物体在电场中运动离C点的最远距离;
(3)小物体在电场中运动的时间。
22.(10分)图甲是高层建筑配备的救生缓降器材,由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时,使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上,然后将安全带系在人体腰部,通过缓降绳索等安全着陆。图乙是某学校的信息楼,在火灾逃生演练现场,某同学从离地23 m高处,利用缓降器材由静止开始以2.5 m/s2的加速度匀加速下滑了2 s,此后匀速下降一段时间,快到地面时匀减速下滑,最终到达地面时速度恰好为1 m/s,整个过程的运动时间为6 s。求:
(1)下滑过程中的最大速度;
(2)匀速运动的时间;
(3)减速下滑过程中的加速度大小。
23.(12分)如图所示是质量可忽略不计的秋千,悬点O离地面高度H=2 m。质量m=5 kg的小猴(可视为质点)趴在秋千上,它到悬点O的距离l1=1.6 m。饲养员在图中左侧推秋千,每次做功都为W=5 J。秋千首次从最低点被推动,以后每次推动都是在秋千荡回左侧速度变为零时进行。不计空气阻力。
(1)经1次推动,小猴荡起的最高点比最低点高多少
(2)经多少次推动,小猴经过最低点的速度v=4 m/s
(3)某次小猴向右经过最低点时,一个挂在秋千绳上C点的金属小饰物恰好脱落,并落在地上D点。D到C的水平距离x=0.96 m,C到O的距离l2=1.28 m,则小猴此次经过最低点时对秋千的作用力多大
模拟检测卷(四)
1.D 2.B 3.D
4.C 解析 速度计测量的是某个时刻的瞬时速度的大小,即瞬时速率,A错误;因为汽车做匀加速直线运动,汽车在7s内的平均速率可利用公式v=求出,B错误;初始时刻的瞬时速度大小为20km/h,7s后的瞬时速度大小为60km/h,则速度的变化量为Δv=40km/h=11.1m/s,则加速度a=m/s2=1.6m/s2,C正确,D错误。
5.B 解析 在加速阶段,所需时间为t1=s=8s,通过的位移为x1=m=32m,由对称性知,减速阶段与加速阶段位移相同,则在匀速阶段所需时间为t2==2s,总时间为t=2t1+t2=18s,B正确。
6.D 解析 汽车通过凹形桥的最低点时FN-mg=m,解得FN=mg+m,可知汽车对桥的压力大于汽车的重力,故A、B错误;汽车通过凹形桥的最低点时FN-mg=man,所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度,故C错误;汽车通过凹形桥的最低点时FN-mg=m,解得FN=mg+m,所以汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大,故D正确。
7.C
8.A 解析 从春分到秋分与从秋分到春分两个时间段内地球公转的轨迹长度相等,由v=可知时间长说明地球运动速率小,根据开普勒第二定律可知,运动速率小说明地球离太阳远,故A正确,B错误;我国处于北半球,冬季时地球离太阳近,夏季时地球离太阳远,故C、D错误。
9.C 解析 根据对称性可知,两轻绳中的拉力大小相等,合力与重力等大反向,故2FTsinθ=mg,解得FT=,C正确。
10.C 解析 假设男生的体重为60kg,每次引体向上上升高度为0.6m,克服重力做功为W=mgh=60×10×0.6J=360J,全过程克服重力做功的平均功率为P=W=90W,故C正确。
11.A 解析 斜面B对物块A的支持力与物块A对斜面B的压力是一对作用力与反作用力,故A正确,B错误;斜面B对物块A的支持力方向垂直斜面向上,故C错误;物块A受重力、支持力、摩擦力三个力作用,故D错误。
12.B 解析 根据电阻定律R=ρ可知,长度变为原来的1.2倍,横截面积变为原来的,所以电阻变为原来的1.44倍;根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可知总电阻增大,干路电流I减小,路端电压即盐水柱两端电压U增大,故A、C错误,B正确;电功率P=I2R,因为电流变化倍数无法计算,所以电功率变化倍数无法计算,故D错误。
13.D 14.B 15.C 16.C
17.B 解析 尘埃在静电力作用下向集尘极迁移并沉积,说明尘埃带负电,A错误;向集尘极迁移的尘埃静电力做正功,电势能减小,故B正确;负电荷在电场中受静电力的方向与电场方向相反,C错误;由于带电尘埃迁移的方向与电场方向相反,所以沿着带电尘埃迁移的方向电势越来越高,故D错误。故应选B。
18.D 解析 通电螺线管内部为x119.答案 (1)ACE (2)0.43(0.40~0.45)
解析 (1)本实验用刻度尺测量纸带上点迹之间的距离,电磁打点计时器本身是计时仪器,不需要秒表,使用的是低压交流电源,而电池提供的是直流电,需要天平测量小车及钩码的质量,故A、C、E正确,B、D错误。
(2)由图可知x1=AB=1.00cm,x2=BC=1.40cm,x3=CD=1.80cm,x4=DE=2.30cm,x5=EF=2.70cm
由Δx=aT2
得a==0.43m/s2。
20.答案 (1)4.9 正极 (2)B
解析 (1)电压表量程为10V,最小分度为0.2V,则其读数为4.9V;其中与多用电表红表笔连接的是电源的正极。
(2)因电压表量程太小,若换成15V量程的电压表则电压表误差太大;由于采用的是电阻箱,故可以直接将电压表拿掉,采用电流表和电阻箱组合也可完成实验。故选B。
21.答案 (1)12 m/s (2)6.0 m (3)(1+)s
解析 (1)根据牛顿第二定律,小物体的加速度大小a==-4m/s2
由v2-=2aL0
解得小物体到达C点的速度大小v=12m/s。
(2)根据牛顿第二定律,小物体向右减速的加速度
a1==12m/s2
小物体向右运动的时间t1==1.0s
小物体向右运动的位移x1=t1=6.0m。
(3)由于qE>μmg,所以小物体减速到速度为零后反向向左加速,直到滑出电场
根据牛顿第二定律,小物体向左加速的加速度
a2==4m/s2
小物体在电场中向左运动的时间t2=s
小物体在电场中运动的总时间t=t1+t2=(1+)s。
22.答案 (1)5 m/s (2)3 s (3)4 m/s2
解析 (1)下滑过程的最大速度为vm=a1t1=2.5×2m/s=5m/s。
(2)向下加速运动的位移h1=t1=×2m=5m
设匀速运动的时间为t2,根据位移关系可得H-h1=vmt2+×(t-t1-t2)
解得t2=3s。
(3)减速下滑过程中的加速度大小为a2==4m/s2。
23.答案 (1)0.1 m (2)8 (3)81.25 N
解析 (1)推动一次W=mgh
得h=0.1m。
(2)推动n次后,回到最低点,由动能定理nW=mv2
得n=8。
(3)小饰物下落时间H-l2=gt2,t=s
飞出时的速度v1=m/s
设小猴经过最低点时速度为v2
得v2=m/s
对小猴受力分析,有F-mg=
解得F=81.25N
由牛顿第三定律得,小猴对秋千的作用力为81.25N。模拟检测卷(五)
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.在某中学田径运动会中,记录了几幅如图所示的照片,关于以下描述,说法正确的是( )
A.图甲运动会开幕式在10月28日14:30~17:00之间举行,14:30是指开幕式全程所用的时间
B.图乙是开幕式中正在做精彩表演的舞蹈演员,台下的观众可以把她们视为质点
C.图丙中400 m跑步比赛的终点在同一直线上,但各跑道起点不在同一直线上,这样做是为了使参加比赛的同学所跑的路程相同
D.图丙中400 m跑步比赛,处于最内侧跑道(第1道)的运动员,在绕跑道运动一周的过程中,所用的时间越短,其平均速度越大
2.如图所示,某限速120 km/h的高速公路上设置了区间测速,下列说法正确的是 ( )
A.区间测速测的是瞬时速度的大小
B.区间测速测的是平均速度的大小
C.“前方区间测速长度20 km”指的是位移大小
D.小汽车通过该路段的时间不得小于10 min
3.浙江大学发布了能顶球、会钻火圈的“绝影”机器狗,下列情况中能将机器狗“绝影”看成质点的是( )
A.欣赏“绝影”钻火圈的姿态
B.计算“绝影”钻过火圈的时间
C.研究“绝影”原地跳起顶球的动作
D.测量“绝影”充一次电能跑多少路程
4.某厂家在测试新生产的电动车性能时,测试人员驾驶电动车在平直公路上行驶了一段时间,并通过速度传感器描绘了该段时间内的v-t图像如图所示。关于该段时间内电动车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内电动车速度增加,加速度减小
B.t1~t2时间内电动车速度增加,加速度减小
C.t3时刻电动车运动方向改变
D.t2~t3时间内电动车处于静止状态
5.如图所示,在一水平圆盘上放一个小物体,现让圆盘绕中心轴OO'匀速转动,小物体一直相对圆盘静止。下列对于小物体随圆盘匀速转动时的受力分析正确的是( )
A.重力和支持力
B.重力、支持力和静摩擦力
C.重力、支持力、静摩擦力和动力
D.重力、支持力、静摩擦力和向心力
6.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是( )
A.4年 B.6年 C.8年 D.9年
7.有一种“傻瓜”相机的曝光时间是固定不变的。为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面前某点,使一个小石子自由落下,对小石子照相得到如图所示的照片,小石子由于运动,在照片上留下一条模糊的径迹AB。已知每块砖的平均厚度约为6 cm,且下落起点到A点竖直距离约1.8 m,从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于( )
A.0.2 s B.0.06 s
C.0.02 s D.0.008 s
8.某家用台式计算机在10小时内用了3度电,那么从插座输入该计算机的电流最接近( )
A.1.5 A B.1.3 A
C.1.1 A D.1.0 A
9.如图所示为影视摄影区的特技演员高空速滑的示意图,钢索与水平方向的夹角θ=30°,质量为m的特技演员(轻绳、轻质滑环质量忽略不计),利用轻绳通过轻质滑环悬吊在滑索下,重力加速度为g。在匀速下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.特技演员处于完全失重状态
B.轻绳对特技演员的作用力为0
C.钢索对轻质滑环的摩擦力为0.5mg
D.钢索与轻质滑环间的动摩擦因数为0.5
10.如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上使物体运动,物体发生一段位移后,力F1对物体做功为8 J,力F2对物体做功为-6 J,则力F1与F2的合力对物体做功为( )
A.10 J B.2 J C.7 J D.1 J
11.如图所示,用锤头击打弹簧片,小球A做平抛运动,小球B做自由落体运动。若A、B两球质量相等,且A球做平抛运动的初动能是B球落地瞬间动能的3倍,不计空气阻力。则A球落地瞬间的速度方向与竖直方向的角度为( )
A.30° B.45°
C.60° D.120°
12.下列器件中是电容器的是( )
13.如图甲所示,A、B是电场中的一条电场线上的两点,一电子仅在静电力的作用下以某一初速度由A运动到B,以AB方向为正方向,其位移—时间图像如图乙所示,下列判断正确的是 ( )
A.该电场是正点电荷产生的电场
B.电子的电势能不断增加
C.A点的电场强度小于B点电场强度
D.A点电势低于B点电势
14.一台正1.5匹定频空调制冷额定功率为1 100 W,在预设为16 ℃时将始终以额定功率运行,而预设为26 ℃时考虑其间歇性制冷,长时间工作的平均功率为额定功率的一半。某小区每晚有1 000台该型号的空调工作,设定温度都由原来的16 ℃改为26 ℃,夏天一个月内该小区夜间节约的电能约为( )
A.4.4×103 kW·h B.1.3×104 kW·h
C.1.3×105 kW·h D.4.4×105 kW·h
15.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,A、B、C、D为电场中的四个点,则( )
A.B、D两点的电势相等
B.B点的电场强度比D点的大
C.负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能
D.正电荷从D点由静止释放,只受静电力作用沿电场线运动到B点
16.表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上。该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均为120°,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的拉力大小为( )
A.F B.
C.2F+mg D.
17.如图所示,A为圆柱形合金材料(该合金材料的磁性随温度升高而增强),B为线圈并套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现若给A加热,则( )
A.线圈B中磁通量增加
B.线圈B中磁通量减小
C.线圈B中磁通量不变
D.条件不足,B中磁通量的变化无法判断
18.一电流表G的满偏电流Ig=2 mA,内阻为100 Ω。要把它改装成一个量程为0.4 A的电流表,则应在电流表G上( )
A.并联一个0.5 Ω的电阻
B.并联一个100 Ω的电阻
C.串联一个0.5 Ω的电阻
D.串联一个100 Ω的电阻
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)向心力演示器如图所示,用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接,匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。
(1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,我们主要用到了物理学中的 ;
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
(2)若两个钢球质量和运动半径相等,则是在研究向心力F的大小与 的关系;
A.钢球质量m B.运动半径r
C.角速度ω
(3)若两个钢球质量和运动半径相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1∶4,则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为 。
A.2∶1 B.1∶2
C.4∶1 D.1∶4
20.(8分)用伏安法测定铁铬铝合金电阻率的实验中,实验器材如下:长度为1 m 直径不同的四根铁铬铝合金丝(直径:D1=0.4 mm、D2=0.5 mm、D3=0.7 mm、D4=0.9 mm),电压表(量程0~3 V、内阻约为3 kΩ),电流表(量程0~0.6 A、内阻约为0.05 Ω),两个不同规格的滑动变阻器(R1:最大阻值20 Ω,额定电流2 A;R2:最大阻值1 000 Ω,额定电流0.5 A),干电池两节,开关一个,导线若干。采用如图甲所示的电路图对四根合金丝分别进行了四次实验,每次实验时滑动变阻器的触头始终处于同一位置,记录电表数据如下:1.67 V、1.45 V、1.10 V、0.83 V,0.37 A、0.21 A、0.15 A。
(1)还有一个电流表读数如图乙所示,则电流为 A;
(2)实验中滑动变阻器应选择 (选填“R1”或“R2”);
(3)ab端接铁铬铝合金丝的直径越大,电流表读数应 (选填“越大”或“越小”);
(4)根据上述数据,求得铁铬铝合金的电阻率约为 Ω·m(结果保留两位有效数字)。
21.(8分)如图所示,质量m=0.01 kg的带电小球处于方向竖直向下、电场强度大小E=2×104 N/C的匀强电场中,恰好保持静止,不计空气阻力,g取10 m/s2。
(1)判断小球的带电性质。
(2)求小球的电荷量。
(3)若某时刻匀强电场的电场强度突然减半,求小球运动的加速度的大小和方向。
22.(10分)如图所示为一弹射游戏装置,在高度为h=0.8 m的水平桌面上,滑块由压缩轻弹簧弹出,经过半径R=0.4 m的竖直圆轨道后(不脱离轨道)再水平抛出击中水平地面上的目标。圆轨道和AB段光滑,滑块与长为0.8 m的BD间动摩擦因数μ=0.5。初始弹簧压缩一合适形变量,释放后滑块通过圆轨道并击中目标,滑块经过圆心等高处C点对圆轨道的压力为重力的4倍。滑块质量m=10 g且可视为质点,弹射时弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,忽略空气阻力,各部分平滑连接。求:
(1)滑块通过B点对圆轨道的压力FN;
(2)目标距离桌面边缘的距离d。
23.(12分)当汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌,以提醒后面驾车司机。现有一货车因故障停在路上,却没有放置三角警示牌,后面有一小汽车以72 km/h的速度匀速驶来,当行驶到离故障车一定距离时,司机看到正前方的故障车后立即采取刹车措施。若该司机反应时间为0.5 s,刹车过程中加速度大小为5 m/s2,且刹车后汽车做匀减速直线运动,停止时离故障车还有2 m,避免了一场事故。求:
(1)司机发现故障车后,经过3.5 s汽车的位移;
(2)司机发现故障车时,小汽车与故障车的距离L;
(3)从司机发现故障车到停下来的过程,小汽车的平均速度。(计算结果用分数表示)
模拟检测卷(五)
1.C 2.D 3.D 4.B
5.B 解析 对小物体进行受力分析如图所示,可知小物体受到重力、支持力和静摩擦力,其中摩擦力提供了向心力,B正确。
6.C 解析 根据万有引力提供向心力=mr,得T=2π,小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,所以这颗小行星的运转周期是8年,故C正确。
7.C
8.B 解析 根据W=IUt,其中U=220V,解得I==1.36A,故B正确。
9.C 解析 特技演员既不是失重状态也不是超重状态,选项A错误。由于是匀速往下滑,所以轻绳对特技演员的作用力等于特技演员的重力mg,选项B错误。以特技演员、轻绳和轻质滑环整体为研究对象,整体受到重力G、钢索的支持力FN和钢索的滑动摩擦力Ff的作用,受力如图所示。
特技演员匀速下滑,根据受力平衡,Ff=G1=mgsinθ=0.5mg,支持力FN=G2=mgcosθ=mg,滑动摩擦力Ff=μFN,联立上述各式可得μ=,故C正确,D错误。
10.B 解析 力F1与F2的合力对物体做功为W=W1+W2=8J-6J=2J,故选B。
11.C 12.B 13.B 14.C
15.C 解析 沿着电场线电势逐渐降低,由图看出,D点电势比B点电势高,故A错误;电场线的疏密表示电场强度的大小,由图可知,B点的电场强度比D点的小,故B错误;沿着电场线电势逐渐降低,由图看出,C点电势比A点电势高,所以负电荷在C点的电势能低于在A点的电势能,故C正确;正电荷从D点由静止释放,所受静电力沿曲线的切线方向,所以运动的轨迹不会沿电场线的方向,故D错误。
16.A 解析 因为网绳完全相同,并且构成的是正方形,网绳dOe,bOg张角均为120°。设每根网绳承受的拉力大小为FT,则有4FTcos60°=2F,解得FT=F,A正确。
17.A 解析 给A加热,A的磁性增强,则穿过线圈的磁感应强度增大,线圈面积不变,线圈中的磁通量增加,A正确。
18.A 解析 把电流表改装成0.4A的电流表需要并联一个分流电阻,分流电阻阻值R=Ω=0.5Ω,故选A。
19.答案 (1)C (2)C (3)A
解析 (1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的控制变量法,故选C。
(2)若两个钢球质量和运动半径相等,则是在研究向心力F的大小与角速度ω的关系,故选C。
(3)根据F=mω2r可知,若两个钢球质量m和运动半径r相等,图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1∶4,则两轮的角速度之比为1∶2,根据v=ωR可知,因为变速塔轮1和变速塔轮2是皮带传动,边缘线速度相等,则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为2∶1,故选A。
20.答案 (1)0.30 (2)R1 (3)越大 (4)1.4×10-6
解析 (1)电流表读数为0.30A。
(2)电路中滑动变阻器采用分压式接法,从测量准确的角度来说,应选择阻值较小的R1。
(3)电路中若接入的合金丝直径越大,则其电阻越小,电流表的读数越大。
(4)经分析可知,滑动变阻器分得的电压一定,若接入的Rx越大,则电流表的示数越小,电压表的示数越大,选择U=1.67V,I=0.15A,进行运算,由R=,R=ρ,得ρ=1.4×10-6Ω·m。
21.答案 (1)负电 (2)5×10-6 C (3)5 m/s2,方向竖直向下
解析 (1)小球受到向下的重力和静电力保持静止状态,所以受到的静电力方向向上,因为电场强度方向向下,所以小球带负电。
(2)根据平衡条件有mg=qE,代入数据解得q=5×10-6C。
(3)若某时刻匀强电场的电场强度突然减半,根据牛顿第二定律mg-qE=ma
代入数据解得a=5m/s2,方向竖直向下。
22.答案 (1)0.7 N,方向竖直向下 (2)1.6 m
解析 (1)设滑块通过B、C两点的速度大小分别为vB和vC,滑块通过C点时所受轨道支持力为FNC,由题意,在C点根据牛顿第二、第三定律得FNC==FNC'=4mg
在B点根据牛顿第二定律得FN'-mg=
对滑块从B到C的过程,根据动能定理得
-mgR=
联立解得FN'=0.7N
根据牛顿第三定律可知滑块通过B点时对圆轨道的压力大小为FN=FN'=0.7N,方向竖直向下。
(2)设滑块从D点抛出时的速度大小为vD,对滑块从B到D的过程,根据动能定理有-μmgxBD=
滑块做平抛运动的时间为t=
目标距离桌面边缘的距离为d=vDt
联立解得d=1.6m。
23.答案 (1)47.5 m (2)52 m (3) m/s
解析 (1)72km/h=20m/s,司机发现故障车后,在反应时间内的位移为x1=v0t1=10m
然后经过3s汽车的位移为
x2=v0t2-=20×3m-×5×32m=37.5m
经过3.5s汽车的位移为x=x1+x2=47.5m。
(2)汽车的刹车距离为s==40m
司机发现故障车时,小汽车与故障车的距离为L=d+s+x1=52m。
(3)刹车时间为t'==4s
从司机发现故障车到停下来的过程,小汽车的平均速度为
m/s=m/s。模拟检测卷(六)
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.电容器的符号是( )
2.一匹马拉着车前行,关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系,下列说法正确的是( )
A.马拉车的力总是大于车拉马的力
B.马拉车的力总是等于车拉马的力
C.加速运动时,马拉车的力大于车拉马的力
D.减速运动时,马拉车的力小于车拉马的力
3.如图所示为水平桌面上的一条弯曲轨道。钢球进入轨道的M端沿轨道做曲线运动,它从出口N端离开轨道后的运动轨迹是( )
A.a B.b C.c D.d
4.“区间测速”目前在全国大部分高速路实行。“区间测速”就是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若监测点A、B相距20 km(视为直线),一辆汽车上午10时31分通过监测点A的速度为100 km/h,10时40分通过监测点B的速度为110 km/h,该路段区间测速最高限速120 km/h。则下列说法正确的是( )
A.该车的平均速度为105 km/h,所以该车未超速
B.该车经过A、B两点时瞬时速度都小于最高限速,所以该车未超速
C.在该测速区间,该车某时刻速度不可能超过120 km/h
D.根据题意计算,该车已超速
5.一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其v-t图像如图所示,那么在0~t0和t0~3t0两段时间内( )
A.加速度之比为3∶1
B.平均速度大小之比为1∶1
C.位移大小之比为1∶1
D.在t0时刻汽车的运动方向发生改变
6.高空抛物严重威胁人身和财产安全,某同学通过估算物体的落地速度来了解高空抛物的危险性。假设一枚鸡蛋从15层楼楼顶自由落下,不计空气阻力,每层楼高为3 m,1 m/s=3.6 km/h,g取10 m/s2,则鸡蛋落地时的速度大小约为( )
A.15 km/h B.30 km/h
C.54 km/h D.108 km/h
7.一艘航空母舰停留在军港,舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。假如某次飞机着舰时的速度为288 km/h,加速度大小为32 m/s2,这段运动可视为匀减速直线运动,则( )
A.舰载机的平均速度为144 m/s
B.舰载机滑行的总距离为1 296 m
C.舰载机着舰经过3 s后的速度大小为0
D.舰载机滑行2 s后的速度大小为64 m/s
8.一辆汽车通过一座拱形桥后,接着又通过一凹形路面,已知拱形桥与凹形路面的半径相等,且汽车在桥顶时对桥面的压力为汽车重力的0.9,在凹形路面最低点时对路面的压力为汽车重力的1.2倍,则汽车在桥顶的速度v1与其在凹形路面最低点时的速度v2的大小之比为( )
A.1∶2 B.1∶
C.2∶3 D.
9.2022年1月22日,我国实践21号卫星将一颗失效的北斗2号卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地轨道”上,如图所示。此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。则该过程中( )
A.实践21号卫星在P点从同步轨道到转移轨道需要减速
B.北斗2号卫星在转移轨道上经过Q点的加速度大于在墓地轨道上经过Q点的加速度
C.若北斗2号卫星要从Q点逃脱地球的引力束缚,则在该处速度必须大于11.2 km/s
D.考虑空气阻力,若在“同步轨道”运行的卫星无动力补充,则接下来轨道降低,速度变大
10.机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,可以服务人类生活。某机器人的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻未知的直流电源两端时,电动机恰好能正常工作,内部电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为
B.电动机的输出功率为UI
C.电动机消耗的总功率为EI
D.电源的输出功率为EI-I2R
11.在下列四种电场中,分别有a、b两点。其中a、b两点的电势不相等但电场强度相同的是( )
A.甲图:与点电荷等距的a、b两点
B.乙图:两等量同种电荷连线上关于中点对称的a、b两点
C.丙图:匀强电场中离上板距离不同的a、b两点
D.丁图:点电荷与带电平板形成的电场中与平板等距离的a、b两点
12.关于牛顿力学,下列说法正确的是( )
A.牛顿力学适用于宏观低速运动
B.牛顿力学取得了巨大成就,是普遍适用的
C.牛顿力学没有任何缺点
D.由于相对论的提出,牛顿力学已经失去了它的应用价值
13.如图所示,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑小球,当整个装置以水平面向左的速度v匀速运动时,以下说法正确的是( )
A.小球的重力不做功
B.斜面对球的弹力不做功
C.挡板对球的弹力做正功
D.合力做正功
14.人们借助辘轳从井中汲水的示意图如图所示。某人以恒定角速度转动辘轳汲水时,绳子不断重叠地绕在一起,绳子的粗细不可忽略。则( )
A.水桶匀速上升
B.水桶减速上升
C.绳子拉水桶的力大于水桶拉绳子的力
D.绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力
15.如图所示为某智能手机电池上的信息,电池支持2 A快充技术。电池充满仅需1.3小时,轻度使用状态可使用一天。下列说法正确的是( )
3.8 V Li-ion BATTERY 9.88 W·h
执行标准:GB/T18287-2013
类型:3.8 V 锂离子
充电限制电压:4.35 V
A.9.88 W·h为该电池的电荷量
B.4.35 V为该电池的电动势
C.轻度使用时的平均功率约为0.1 W
D.根据数据可以计算得到该电池的容量约为2 600 mA·h
16.在如图所示的电磁感应实验中,线圈B与检流计组成闭合电路,线圈A与电池、滑动变阻器、开关组成闭合电路,线圈A置于线圈B中。在实验中,下列说法正确的是( )
A.在闭合开关的瞬间电流表指针将发生偏转,然后指针偏转角度维持不变
B.在闭合开关的瞬间电流表指针将发生偏转,然后指针又回到零刻度
C.闭合开关,滑动变阻器滑片P向右或向左移动,电路稳定后,电流表指针都将发生偏转
D.在断开开关的瞬间,电流表指针不发生偏转
17.如图所示,在x轴和y轴构成的平面直角坐标系中,过原点再作一个垂直于xOy平面的z轴,就构成了空间直角坐标系。某匀强磁场的磁感应强度B=1 T,方向沿x轴的正方向,且ab=dO=0.4 m,bO=ef=ad=0.3 m,be=Of=0.3 m,则通过面aefd的磁通量为( )
A.0 B.0.09 Wb
C.0.12 Wb D.0.15 Wb
18.竖直边长为L,倾角正切值tan θ=的直角斜面固定在水平面上,若将某小球a以速度v0从斜面顶端水平抛出,正好落在该斜面的中点上,现将该小球b以2v0的初速度水平抛出,下面说法正确的是( )
A.小球b的水平位移为2L
B.小球a与小球b落在斜面上的时间之比为1∶2
C.小球a落在斜面上的速度与水平方向夹角为45°
D.小球a与小球b落在接触面上的速度方向平行
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时,采用如图所示的一端带定滑轮的长木板实验装置,让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示,重物质量用m表示,加速度用a表示。
(1)实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度,这样做是为了消除 的影响,使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。在进行小车在长木板上匀速滑下的调整时,小车后面的纸带 (选填“要”或“不要”)同时连上并穿过打点计时器。
(2)实验中由于绳对小车的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)重物的重力,会给实验带来系统误差。为减小此误差,实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取,以下四组数据中最合理的一组是 。(填写相应序号)
①M=200 g,m=40 g、60 g、80 g、100 g、120 g、140 g
②M=200 g,m=30 g、35 g、40 g、45 g、50 g、55 g
③M=400 g,m=20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g
④M=400 g,m=10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、35 g
20.(8分)如图所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,这时指针所示被测电阻的阻值应为 Ω;测直流电流时,用的是100 mA的量程,指针所示电流值为 mA;测直流电压时,用的是50 V量程,则指针所示的电压值为 V。
21.(8分)真空中存在一区域足够大的匀强电场(图中未画出),现将电荷量为+Q的正点电荷a固定在该匀强电场中。电荷量为-q的负点电荷b获得某一速度后,在重力与静电力的作用下,恰好能以点电荷a为圆心、r为半径在竖直平面内做匀速圆周运动。已知静电力常量为k,b的质量为m,求:
(1)a、b之间的库仑力大小;
(2)匀强电场的电场强度大小和方向;
(3)电荷b做匀速圆周运动的速度大小。
22.(10分)上海中心大厦是世界第二高楼,塔内拥有世界上运行速度最快的电梯。某游客从一楼电梯大厅乘电梯上升540 m到达观光层,电梯启动时匀加速上升,加速度大小为1.8 m/s2,达到最大速度18 m/s后匀速运动,制动时匀减速上升,加速度大小为0.9 m/s2。g取10 m/s2,求:
(1)电梯加速阶段上升的高度;
(2)质量为15 kg的行李包置于电梯地板上,在加速阶段行李包对电梯地板的压力大小;
(3)电梯上行所用的总时间。
23.(12分)如图所示是某公园中的一项游乐设施,它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成,各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径R=1.0 m,水平轨道BD长L=5.0 m,BD段对小车产生的摩擦阻力为车重力的十分之三,其余部分摩擦不计,质量为2.0 kg的小车(可视为质点)从P点以初速度v0=2 m/s沿着弯曲轨道AB向下滑动,恰好滑过圆轨道最高点,然后从D点飞入水池中,空气阻力不计,g取10 m/s2。
(1)求P点离水平轨道的高度H;
(2)求小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小;
(3)在水池中放入安全气垫MN(气垫厚度不计),气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度h=1.25 m,气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为2.0 m、3.0 m,要使小车能安全落到气垫上,则小车静止释放点距水平轨道的高度H'应满足什么条件
模拟检测卷(六)
1.B 2.B 3.C
4.D 解析 通过该路段的时间为t=9min=h,则通过该路段的平均速度为v==133km/h>120km/h,由此可知,该车已超速,故A、B错误,D正确;因通过该路段的平均速度为133km/h,故在该测速区间,该车某时刻速度必然存在速度大小超过120km/h,C错误。
5.B
6.D 解析 鸡蛋从15层楼楼顶自由落下,下落高度为h=15×3m=45m,根据v2=2gh,可得v=m/s=30m/s=108km/h,D正确。
7.C 解析 288km/h=80m/s,做匀减速直线运动的平均速度大小为=40m/s,故A错误;根据匀减速直线运动的规律可得0-=-2ax,解得x=100m,故B错误;舰载机做减速运动的时间为t=s=2.5s,故经过3s后的速度大小为0,C正确;舰载机滑行2s后的速度大小为v=v0-at=16m/s,故D错误。
8.B 解析 汽车在桥顶时mg-F1=m=0.1mg,汽车在最低点时F2-mg=m=0.2mg,解得,所以选择B。
9.D 解析 实践21号卫星在P点从同步轨道到转移轨道需要加速做离心运动,选项A错误;根据a=可知,北斗2号卫星在转移轨道上经过Q点的加速度等于在墓地轨道上经过Q点的加速度,选项B错误;若北斗2号卫星要从地球表面逃脱地球的引力束缚,则在地面处速度必须大于11.2km/s,若要从Q点逃脱地球的引力束缚,则在该处速度可以小于11.2km/s,选项C错误;考虑空气阻力,若在“同步轨道”运行的卫星无动力补充,则速度会减小,则卫星做向心运动,即接下来轨道降低,地球的引力做正功,且引力做的正功大于克服空气阻力的功,则卫星的速度变大,选项D正确。
10.A 解析 根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,解得r=,A正确;电动机的输出功率为P出=UI-I2R,B错误;电动机消耗的总功率为UI,C错误;电源的输出功率为P出'=EI-I2r,D错误。
11.C 解析 甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度大小相等,方向不同,电势相等,A错误;乙图中两等量同种电荷连线上关于中点对称的a、b两点电场强度等大反向,B错误;丙图中匀强电场中离上板距离不同的a、b两点电场强度相同,电势不相等,C正确;丁图中点电荷与带电平板形成的电场中与平板等距离的a、b两点,电场强度不同,D错误。
12.A
13.A 解析 对小球进行受力分析,小球受到竖直向下的重力,斜面对它垂直斜面向上的弹力,挡板对它水平向右的弹力,而小球位移方向水平向左,挡板对球的弹力做负功,斜面对它垂直斜面向上的弹力做正功,重力方向与位移方向垂直,重力不做功,合力为零,不做功,A正确。
14.D 解析 人以恒定角速度转动辘轳,绳子不断重叠地绕在一起,说明角速度大小一定,半径增大,由线速度公式v=rω可知水桶加速上升,故A、B错误;绳子拉水桶的力和水桶拉绳子的力是相互作用力,根据牛顿第三定律可知二者大小相等,故C错误;水桶做加速运动,说明绳子拉水桶的力大于水桶和水的总重力,故D正确。
15.D
16.B 解析 在闭合开关的瞬间,线圈A中电流变大,产生的磁场变大,穿过B的磁通量变大,电流表指针将发生偏转,稳定后,A产生的磁场不变,穿过B的磁通量不变,则B中没有感应电流,此时,电流表指针回到零刻度,故A错误,B正确;闭合开关后,滑动变阻器滑片P向右或向左移动的过程中,线圈A中电流变化,穿过B的磁通量变化,电流表指针发生偏转,稳定后电流恒定,没有磁场变化,电流表指针不发生偏转,故C错误;在断开开关的瞬间,穿过B的磁通量消失,电流表指针将发生偏转,故D错误。
17.C 解析 B的方向沿x轴的正方向,则通过面aefd的磁通量等于通过面abOd的磁通量,大小为Φ=BS=1×0.4×0.3Wb=0.12Wb,故选C。
18.C 解析 根据题意,小球a落在斜面的中点,即,L=v0ta由此可知ta=,v0=,vay=gta=,所以小球a落在斜面上时与水平方向夹角为45°,即选项C正确;假设小球水平位移是2L,则根据平抛运动规律可求v0'=v0,当以2v0速度水平抛出球b时,球b会飞出斜面,落在水平面上,因此L=,xb=2v0tb=2=2L,选项A、B错误;小球b落地的速度vby=g,vb0=2v0=2,所以tanα=,所以两者角度不一样,即选项D错误。
19.答案 (1)摩擦力 要 (2)小于 ④
解析 (1)为了消除小车所受摩擦力对实验的影响,在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度。平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动。
(2)重物与小车一起加速运动,因此重物对小车的拉力小于重物的重力,当m M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于重物的重力,因此第④组数据比较符合要求。
20.答案 1 600 48 24.0
解析 欧姆表读数=刻度盘读数×倍率=16×100Ω=1600Ω;选用量程为100mA的电流挡,读数选取中间刻度,读数为48mA,选用量程为50V的电压挡,读数选取中间刻度,读数为24.0V。
21.答案 (1)k (2),方向竖直向下 (3)
解析 (1)根据库仑定律可得,a、b之间的库仑力大小为F=k。
(2)由点电荷b做匀速圆周运动,可知qE=mg,则E=,由于b是负电荷,所以电场强度方向竖直向下。
(3)点电荷b做匀速圆周运动的向心力由a对b的库仑力提供,由牛顿第二定律得k=m,解得v=。
22.答案 (1)90 m (2)177 N (3)45 s
解析 (1)由运动学公式v2=2a1h1
得h1=90m。
(2)由牛顿第二定律F-mg=ma1
由牛顿第三定律F'=F
得F'=F=177N。
(3)加速上升时间t1==10s
减速上升时间t2==20s
减速上升高度h2=t2=180m
匀速上升时间t3==15s
故t总=t1+t2+t3=45s。
23.答案 (1)2.3 m (2)120 N (3)2.5 m≤H'≤3.3 m
解析 (1)小车恰好滑过圆轨道最高点,那么对小车在最高点应用牛顿第二定律可得mg=m
小车从P到C的运动过程中只有重力做功,故机械能守恒,
则有mg(H-2R)=
解得H=2.3m。
(2)对小车从P到B的运动过程中由机械能守恒可得
mgH=
在B点由牛顿第二定律有FN-mg=m
由牛顿第三定律有FN'=FN=120N
小车在圆轨道最低点对轨道的压力大小为120N。
(3)对小车从静止释放点到D点的过程由动能定理有
mgH'-μmgL=-0
从D点到气垫上的运动过程只受重力作用,做平抛运动,
h=gt2
x=vDt
而2m≤x≤3m
mg(H'-2R)≥
解得H'≥2.5m
所以2.5m≤H'≤3.3m。模拟检测卷(七)
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.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间、质量 B.速度、路程、加速度
C.路程、时间、位移 D.加速度、位移、速度
2.我国高速磁悬浮试验样车因为采用了磁悬浮原理,所以阻力比普通的高铁小很多,其速度可达600 km/h,可在大型枢纽城市间形成高速“走廊”。高速磁悬浮拥有“快起快停”的技术优点,能发挥出速度优势,也适用于中短途客运。下列说法正确的是( )
A.因阻力比普通的高铁小很多,所以磁悬浮列车惯性比较小
B.速度可达600 km/h,这是指平均速度
C.能“快起快停”,是指加速度大
D.考查磁悬浮列车在两城市间的运行时间时可视为质点,这种研究方法叫“微元法”
3.如图所示,人、车同时从甲地出发到乙地集合,人沿斑马线直走,车要绕过护栏拐个弯,结果人比车早两分钟到达目的地,则( )
A.人的位移比车小
B.人的平均速度比车大
C.人与车的平均速度是相同的
D.人的平均速度方向由甲指向乙,车的平均速度无方向
4.如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是 ( )
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
5.伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。伽利略设计这个实验的目的是为了说明( )
A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
B.如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒
C.维持物体做匀速直线运动并不需要力
D.如果物体不受到力,就不会运动
6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的,g取10 m/s2,则( )
A.汽车的额定功率为50 kW
B.当汽车速度为15 m/s时,加速度大小为1.5 m/s2
C.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
D.汽车的最大速度为20 m/s
7.甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像如图所示,其中a、b、c三条图线分别描述的是甲、乙、丙三个物体的运动情况。下列说法正确的是( )
A.甲物体的初速度大小为2.0 m/s
B.乙物体的加速度大小为0.84 m/s2
C.丙物体在8 s内的位移大小为8 m
D.甲、乙两物体在t=6 s时相遇
8.一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点),以大小为v(v<)的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点,其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为( )
A.mg B.
C.mg- D.mg+
9.下列哪项技术的应用原理与静电现象无关( )
10.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的动摩擦因数为μ,要使物体不下滑(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),车厢至少应以多大的加速度前进( )
A. B.μg C. D.g
11.空间站是一种在近地轨道(高度小于同步卫星轨道的高度,可看成圆轨道)长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。下列说法正确的是( )
A.只需要知道空间站的周期就可以测出地球的质量
B.空间站的运行周期可能与月球绕地球运行的周期相差不大
C.空间站的运行周期一定小于地球自转周期
D.在空间站工作的宇航员处于超重状态
12.从高度为125 m的塔顶,先后落下a、b两球,自由释放这两个球的时间差为1 s,则以下判断正确的是(g取10 m/s2,不计空气阻力)( )
A.两球落地的时间差是1 s
B.a球接触地面瞬间,b球离地高度为35 m
C.在a球接触地面之前,两球的速度差越来越大
D.在a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定
13.导体的电阻是4 Ω,在120 s内通过导体横截面的电荷量是480 C,这时加在导体两端的电压是( )
A.960 V B.16 V C.1 V D.60 V
14.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置。G为灵敏电流计。开关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态。则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灵敏电流计G中有a→b的电流
B.油滴向上加速运动
C.电容器极板所带电荷量将减小
D.通过电阻R2的电流将减小
15.沈括在《梦溪笔谈》中记载了“以磁石磨针锋”制造指南针的方法,磁针“常微偏东,不全南也”。他是世界上第一个指出地磁场存在磁偏角的人。关于地磁场,下列说法正确的是( )
A.地磁场只分布在地球的外部
B.地理南极点的地磁场方向竖直向上
C.地磁场穿过地球表面的磁通量为零
D.地球表面各处地磁场的磁感应强度相等
16.关于磁感线下列说法正确的是( )
A.磁感线是根据磁场的性质人为地画出来的曲线
B.磁铁的磁感线是从N极出发到S极终止的曲线
C.磁场中的两条磁感线有可能相交
D.磁感线是实际存在于磁场中的一种曲线
17.下列漫画描绘了超失重的现象,若图甲表示电梯静止或者匀速运动的情形,那么下列说法正确的是( )
A.图乙可能表示电梯向上做减速运动
B.图乙可能表示电梯向上做加速运动
C.图丙可能表示电梯向上做加速运动
D.图丙可能表示电梯向下做减速运动
18.如图甲所示,一物体由某一固定的长斜面的底端以初速度v0沿斜面上滑,其动能Ek随离开斜面底端的距离x变化的图线如图乙所示,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A.斜面的倾角θ=30°
B.物体的质量为m=5 kg
C.斜面与物体间的摩擦力大小Ff=2 N
D.物体在斜面上运动的总时间t=2 s
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下:
A.安装好器材,注意调节斜槽使其末端水平,平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线;
B.让小球多次从同一位置上由静止滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹;
D.测出曲线上某点的坐标x、y,算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。
如图所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0= (用L、g表示),其值是 (g取10 m/s2),小球在c点的竖直分速度是 。
20.(8分)某同学测量一节蓄电池的电动势和内阻的实验中,认为蓄电池内阻非常小,为防止滑动变阻器电阻过小时,由于电流过大而损坏器材,电路中用了一个定值电阻R0。实验时蓄电池、开关、导线、电流表(量程3 A)与电压表(量程3 V)、滑动变阻器(0~5 Ω)按如图甲连接电路图。
(1)现有两个定值电阻R0,小张选择哪一个更合理 。
A.定值电阻(1 Ω、额定功率5 W)
B.定值电阻(10 Ω、额定功率10 W)
(2)该同学按图甲电路图进行连接,下列实物图正确的是 。
(3)若用如图乙所示电路,分别测出两组数据记为U1、I1与U2、I2,可粗测出蓄电池的电动势E= ,内阻r= 。(用字母U1、I1、U2、I2、R0来表示)
21.(8分)超级电容器是电容C达到上千法拉甚至上万法拉的大容量电容器,具有充电速度快、循环寿命长等优点。现采用如图所示的电路对某个超级电容器充电。充电器具有控制输出电压和输出电流的功能。充电过程分为两个阶段:第一阶段是恒流充电(即充电器输出的电流不变),当充电器检测到电压达到一定值后,进入第二阶段,进行恒压充电(即充电器输出的电压不变),直到充电终止。电阻阻值恒定为R。
(1)电容器原来不带电,其电容为C,当第一阶段进行恒流充电时,充电器输出的电流为I,求t时刻电容器两端的电压U1;
(2)当进入第二阶段进行恒压充电时,充电器输出的电压为U,某一时刻流过电阻R的电流为I2,求电容器两端的电压U2。
22.(10分)某航母舰载机采用滑跃式起飞,起飞时主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞,其示意图如图所示,飞机由静止开始先在一段水平距离为L1=160 m的水平跑道上运动,然后在长度为L2=20.5 m的倾斜跑道上滑跑,直到起飞。已知飞机的质量m=2.0×104 kg,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.4×105 N,方向与速度方向相同,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=2.05 m,飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的十分之二,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,倾斜跑道看作斜面,不计水平跑道和倾斜跑道连接处的影响,且飞机起飞的过程中没有出现任何故障,g取10 m/s2。
(1)求飞机在水平跑道上运动的末速度大小;
(2)求飞机从开始运动到起飞经历的时间t。
23.(12分)图甲为儿童玩具小火车轨道,由竖直圆轨道(在最低点B分别与水平轨道AB和BD相连)、竖直圆弧轨道DE和FH、倾斜半圆轨道EGF、水平四分之一圆轨道AK和IJ、水平轨道AB、BD、HI、KJ平滑相切连接而成,图乙为轨道侧视示意图。已知竖直圆轨道和EGF的半径均为R=0.4 m,最高点G离水平轨道的高度h=0.4 m。小火车可视为质点且质量m=0.2 kg,在H点以额定功率P=1 W由静止启动,沿着IJKAB轨道到达B点关闭电动机,恰好能通过竖直圆轨道的最高点C,不计摩擦阻力和空气阻力,g取10 m/s2。求:
(1)小火车通过C点时的速度大小vC;
(2)小火车从H点运动到B点的时间t;
(3)小火车运动到EGF最高点G时所受的合力大小F。
模拟检测卷(七)
1.D 2.C 3.B 4.A 5.C
6.C 解析 汽车受到的阻力为Ff=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N,前5s内汽车的加速度由v-t图像可得a=2.0m/s2,根据牛顿第二定律有F-Ff=ma,得汽车的牵引力为F=ma+Ff=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N,故C正确;在5s末汽车达到额定功率,有P额=Fv=6.0×103×10W=60kW,故A错误;当牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度,则最大速度为vm=m/s=30m/s,故D错误;当汽车速度为15m/s时,此时汽车受到的牵引力为F'=N=4×103N,根据牛顿第二定律有F'-Ff=ma',代入数据可得此时的加速度大小为a'=1m/s2,故B错误。
7.C 解析 由图像可知,甲物体的初速度大小为0,A错误;图像的斜率表示加速度,则有m/s2=0.08m/s2,B错误;图像的面积表示位移,则有x=vt=8m,C正确;甲、乙两物体运动时的起点未知,在t=6s时速度相等,图像面积不等,不确定是否相遇,D错误。
8.C 解析 对西瓜受力分析,根据牛顿第二定律有mg-F=m,解得周围的西瓜对A的作用力F=mg-m,满足v<的条件,C正确。
9.D 解析 复印机通过静电现象,将墨粉图像转印到复印纸表面,故A不符合题意;油罐利用车尾的铁链导走车内的静电,故B不符合题意;当云层上电荷较多时,避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿,成为导体,这样带电云层与避雷针形成通路,而避雷针又是接地的,避雷针就可以把云层上的电荷导入大地,使其不对高层建筑构成危险,保证了它的安全,故C不符合题意;手机无线充电,则是利用电磁感应原理,与静电现象无关,故D符合题意。
10.A 解析 竖直方向有Ff=mg,水平方向有FN=ma,根据摩擦力公式Ff=μFN得a=,故选A。
11.C 解析 由G=mr得M=r3,要测出地球的质量,还需要知道空间站的运行半径,A错误;由G=mr得T=,空间站在近地轨道上运行,它的运行半径远小于月球绕地球运行的半径,故它的运行周期远小于月球绕地球运行的周期,B错误;由于空间站的运行半径比同步卫星的小,故空间站的运行周期一定小于地球自转周期,C正确;在空间站工作的宇航员处于完全失重状态,D错误。
12.A
13.B 解析 由电流的定义式I=,得I=4A。而U=IR=16V,故选B。
14.B 解析 在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中,R增大,总电阻增大,电动势和内阻不变,可知总电流减小,内电压减小,外电压增大,外电压等于R1上的电压和R2与R并联电压之和,而R1上的电压减小,所以R2与R的并联电压增大,通过R2的电流增大。根据Q=CU,电容器所带的电荷量增大,上极板带正电,电容器充电,所以流过电流计的电流方向是b→a。电容器两端电压增大,电场强度增大,静电力增大,所以油滴会向上加速运动。故B正确,A、C、D错误。
15.C 解析 根据磁场的性质可知,磁感线是闭合的,故地球内部一定有磁感线,故一定有磁场,选项A错误;地理南极点并不是地磁的N极,故地理南极点处磁场方向不是竖直向上的,选项B错误;根据磁通量的性质可知,由外向里和从里向外穿过地球表面的磁感线条数一定相等,故地磁场穿过地球表面的磁通量为零,选项C正确;地球两极处磁感应强度大,而赤道上磁感应强度小,选项D错误。
16.A
17.B 解析 图乙图案被压扁了,是超重,加速度向上,可能向上做加速运动,也可能向下做减速运动,B正确,A错误;图丙图案被拉长了,是失重,加速度向下,可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动,C、D错误。
18.C 解析 由动能定理知Ek-x图像的斜率的绝对值表示合力的大小,则上升阶段有mgsinθ+μmgcosθ=5N,下降阶段有mgsinθ-μmgcosθ=1N,联立得tanθ=,即θ=37°,m=0.5kg,故A、B错误;物体与斜面间的摩擦力Ff=μmgcosθ=2N,故C正确;上升阶段由Ek-x图像知合力F1=5N,则a1=10m/s2,t1=,Ek1==25J,联立得t1=1s,同理,下降阶段合力F2=1N,则a2=2m/s2,t2=,Ek2==5J,联立得t2=s,则t=t1+t2=(1+)s,故D错误。故选C。
19.答案 2 1.0 m/s 1.25 m/s
解析 在竖直方向上,根据Δy=L=gT2得,T=,则小球平抛运动的初速度v0==2,代入数据得,v0=2×m/s=1.0m/s。
小球在c点的竖直分速度vyc=m/s=1.25m/s。
20.答案 (1)A (2)C (3)-R0
解析 (1)一节蓄电池电动势约为2V。保护电阻选阻值1Ω即可,如果选择10Ω的定值电阻,电路中的最大电流约为0.2A。由于电流表选用的是3A量程,读数误差较大,且电流变化范围小,故选A。(2)实物图连接应先将仪器按照电路图中各元件位置摆放好,然后将各仪器连接进电路。根据电路图可知本题选C。(3)由于R0是定值电阻,电池内阻r=-R0,则E=,r=-R0。
21.答案 (1) (2)U-I2R
解析 (1)0到t时间内电容器充电电荷量为Q=It
由C=得U1=。
(2)电阻R两端的电压为UR=I2R
由U=U2+UR得U2=U-I2R。
22.答案 (1)40 m/s (2)8.5 s
解析 (1)设飞机在水平跑道上运动的加速度大小为a1,阻力大小为F阻,在水平跑道上运动的末速度大小为v1,由牛顿第二定律得F-F阻=ma1
F阻=0.2mg
=2a1L1
联立以上三式并代入数据解得a1=5m/s2,v1=40m/s。
(2)设飞机在倾斜跑道上运动的加速度大小为a2,在倾斜跑道末端的速度大小为v2
飞机在水平跑道上的运动时间t1==8s
在倾斜跑道上,由牛顿第二定律有F-F阻-mg=ma2
代入数据解得a2=4m/s2
由=2a2L2
代入数据解得v2=42m/s
飞机在倾斜跑道上的运动时间t2==0.5s
则t=t1+t2=8.5s。
23.答案 (1)2 m/s (2)2 s (3)6 N
解析 (1)恰能通过竖直圆轨道最高点,满足mg=
解得vC=2m/s。
(2)小火车从H点运动到B点,由动能定理
Pt-mg2R=-0
解得t=2s。
(3)小火车从C点运动到G点,由动能定理
mg2R-mgh=
在G点由牛顿第二定律F=
解得F=6N。模拟检测卷(八)
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.下列物理量属于标量的是( )
A.速度 B.加速度
C.电流 D.电场强度
2.下列叙述不符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B.伽利略认为力是改变物体运动状态的原因
C.开普勒首先发现了“开普勒行星运动定律”
D.牛顿总结出万有引力定律并测出引力常量
3.根据如图所示的导航距离步行路线5.7千米,需要用时1小时21分钟,则以下说法正确的是( )
A.研究某学生导航图中的位置时,可以把学生看成质点
B.步行路线5.7千米是指位移大小
C.这里的“1小时21分钟”指的是时刻
D.以行走中的学生为参考系,路上的树木是静止的
4.如图甲所示磁悬浮地球仪通电时,地球仪会悬浮起来。其原理如图乙所示,底座是线圈,地球仪是磁铁,通电时能让地球仪悬浮起来,下列说法正确的是( )
A.地球仪只受重力作用
B.电路中的电源必须是交流电源
C.电路中的b端点须连接直流电源的正极
D.若只减少环绕软铁的线圈匝数,可增加地球仪悬浮的最大高度
5.如图所示,两小球A、B分别从距地面高度h、H处以速度vA、vB水平抛出,均落在水平面上CD间的P。已知H=2h,PD=2PC,它们在空中运动的时间分别为tA、tB。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.tA∶tB=∶1 B.tA∶tB=1∶2
C.vA∶vB=1∶ D.vA∶vB=1∶2
6.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tan θ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( )
7.如图所示为无人机表演的一场灯光秀。通过软件编程使所有无人机按照规定路线实现同步编队飞行,在天空中不断排列出人物、星空等。若某无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.该无人机在飞行过程中除了重力不受其他力
B.该过程中,无人机做的是一个变加速运动
C.该无人机在运动过程中,机械能守恒
D.做圆周运动时,无人机一直处于超重状态
8.半径为R的均匀带电圆环,横截面积为S,所带电荷量为Q,现使圆环绕垂直圆环所在平面且过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流为( )
A. B. C. D.
9.探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回器在降至距地面一定高度时,自动打开降落伞,降落伞立即对返回器产生一个拉力F,F的方向与返回器瞬时速度v方向相反,F的大小也随着在返回器的减速而减小。请根据图片判断返回器在F和自身重力mg作用下在空中的运动情况是( )
A.返回器在空中的轨迹为一条直线
B.返回器在空中的轨迹为一条曲线
C.返回器在空中的轨迹为一条抛物线
D.返回器在空中的轨迹为一条圆弧线
10.A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的v-t图像如图所示,则 ( )
A.A、B两物体运动方向一定相反
B.前4 s内A、B两物体的位移相同
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
11.足球比赛中某球员的精彩倒勾进球瞬间如图所示,在这过程中可将腿的转动视为圆周运动,则( )
A.A点转动过程中线速度不变
B.A、B两点的线速度大小相同
C.A、B两点的角速度大小相同
D.A、B两点的向心加速度一样大
12.假设嫦娥五号轨道舱绕月球飞行时,轨道是贴近月球表面的圆形轨道。已知轨道舱运动的周期是地球同步卫星运动周期的m倍,地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,由此可得地球的平均密度与月球的平均密度之比为 ( )
A.m2n3 B.m3n2 C. D.
13.有6个小金属球分别固定在如图所示的正六边形的顶点上,球7处于正六边形中心位置,现使球2带正电,球7带负电,要使球7在中心位置获得水平向右的加速度,下列说法正确的是( )
A.使球1带上正电荷,其他球不带电
B.使球4、5同时带上电荷,其他球不带电
C.不可能只让球4带上电荷,其他球不带电
D.不可能让球3、4、5、6同时带上电荷,其他球不带电
14.电导率σ是电阻率ρ的倒数,即σ=。下列说法正确的是( )
A.材料的电导率越小,其导电性能越强
B.材料的电导率与材料的形状有关
C.电导率的单位是
D.电导率大小与温度无关
15.第五代制空战机歼-20具备高隐身性、高机动性,为防止提速过程中飞行员缺氧晕厥,歼-20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度(指飞机的加速度)。假设某次垂直飞行测试实验中,歼-20加速达到50 m/s后离地,而后开始竖直向上飞行。该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的。已知该歼-20质量为20 t,声速为340 m/s,g取10 m/s2,忽略战机质量的变化。则下列说法正确的是( )
A.本次飞行测试的匀速阶段时间为26.5 s
B.加速阶段系统的推力为1.84×106 N
C.加速阶段时飞行员已经晕厥
D.飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km
16.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻R1=5 Ω、R2=10 Ω,R0为滑动变阻器。两电表均可视为理想电表,当滑动变阻器的滑动头在最左端时,电压表示数7.50 V,当滑动头在最右端时,电压表示数为8.25 V,电流表的示数为0.45 A,则( )
A.电源电动势为8.80 V
B.电源内阻为1.0 Ω
C.滑动变阻器的总阻值为10 Ω
D.当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的时,电压表示数8.00 V
17.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地,在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以C表示电容器的电容,U表示电容器的两极板间的电压,E表示两极板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,C减小,U增大,E增大,Ep增大
B.θ减小,C增大,U减小,E不变,Ep不变
C.θ增大,C减小,U增大,E不变,Ep不变
D.θ减小,C增大,U减小,E增大,Ep增大
18.如图所示,正三棱柱ABC-A'B'C'的A点固定一个电荷量为+Q的点电荷,C点固定一个电荷量为-Q的点电荷,D、D'点分别为AC、A'C'边的中点,选无穷远处电势为0。下列说法正确的是( )
A.B、B'两点的电场强度相同
B.将一负试探电荷从A'点移到C'点,其电势能减少
C.将一正试探电荷沿直线从B点移到D'点,静电力始终不做功
D.若在A'点再固定一电荷量为+Q的点电荷,C'点再固定一个电荷量为-Q的点电荷,则D点的电场强度指向B点
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(8分) 某实验小组用自由落体运动来做“验证机械能守恒定律”的实验。该小组同学选择所需的实验仪器后,安装好如图甲所示的实验装置进行实验(电源已有,未画出),用天平称量得到重锤质量m=0.3 kg,已知打点计时器工作频率为50 Hz,g取10 m/s2。
甲
(1)指出图中操作或装置不合理的2个地方 ;
(2)在实验中获得一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E、F为依次打下的点,根据纸带上的数据,选择A点为重力势能零点,可求出D点重锤的重力势能为 J(结果保留小数点后两位);计算发现A到D点重力势能的减少量ΔEp小于D点处重锤的动能EkD,由此他得出结论:在重锤下落过程中,机械能不守恒。他的观点是否正确 ,试说明原因 。
乙
20.(8分)在“练习使用多用电表”的实验中,图甲为某多用电表。
甲
乙
(1)若用此表测量一阻值约为150 Ω的定值电阻,下列操作正确的是 。
A.将选择开关调到“×100”电阻挡
B.欧姆调零时,两表笔短接,用螺丝刀转动机械调零螺丝,直到指针与表盘右边零刻度对齐
C.在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端
D.测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡
(2)图乙为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在电阻挡“×1k”,则读数为 Ω;如果选择开关在直流电压挡“2.5 V”,则读数为 V。
(3)若用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,某次探测时,发现表头指针读数很小,则与二极管正极相连的是多用电表的 (选填“红表笔”或“黑表笔”)。
21.(8分)如图所示电路中,R1=12 Ω,R0=8 Ω,CD间电压为12 V,理想电压表的示数为8 V。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)电阻R2的阻值。
22.(10分)滑草是一种休闲运动,人坐在滑草车上从草坡上滑下。如图所示,一滑草场某条滑道总长度为x=150 m,由倾角分别为37°和30°的上下两段组成。质量为m=100 kg的载人滑草车从坡顶由静止下滑,下滑过程的最大速率为10 m/s,到达滑道底端速度恰好减为零。滑草车与上下两段滑道之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,其中μ2=,滑草车经过滑道交接处速度大小不变,不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)滑草车在下滑道滑行时加速度的大小;
(2)滑草车与上滑道之间的动摩擦因数μ1;
(3)滑草车从坡顶到底端的总时间。
23.(12分)如图所示,在倾角θ=37°的斜面下端固定一轻弹簧,当弹簧处于原长时,其上端在Q点位置处,质量m=1.0 kg的滑块A从与Q点相距x=1.0 m处的导轨上的P点由静止开始下滑,滑块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,运动过程中弹簧相对于初始状态的最大形变量为Δx=0.05 m。滑块的厚度不计,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)滑块A从P点下滑至Q点的时间;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)滑块第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离。
模拟检测卷(八)
1.C 2.D 3.A
4.C 解析 地球仪受重力和磁场力作用,A错误;电路中的电源必须是直流电源,B错误;根据同名磁极相互排斥,线圈上端必须是N极,根据安培定则,电路中的b端点须连接直流电源的正极,C正确;若只减少环绕软铁的线圈匝数,线圈周围的磁场减弱,地球仪悬浮的最大高度减小,D错误。
5.C 解析 根据平抛运动规律x=v0t,y=gt2,可知tB=tA,vA=vB,选项C正确。
6.C 解析 初状态时,重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得加速度a1==gsinθ+μgcosθ,当小木块的速度与传送带速度相等时,由μ>tanθ知木块与传送带一起匀速下滑,图像的斜率表示加速度,可知第一段是倾斜的直线,第二段是平行时间轴的直线,结合选项可知C正确,A、B、D错误。
7.B 解析 无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动,因此无人机的动能不变,但重力势能在变化,故无人机机械能不守恒,所以选项C错误;无人机在飞行过程中,除了受重力还受空气的作用力,所以选项A错误;无人机在做匀速圆周运动,加速度时刻指向圆心,因此加速度大小不变,方向不断变化,所以是变加速运动,选项B正确;无人机在最高点时处于失重状态,在最低点时处于超重状态,因此选项D错误。
8.D 解析 环转动一周的时间为t=,一周内通过某一截面的电荷量为Q,则电流为I=,故选D。
9.B 解析 返回器受到重力mg和伞绳的拉力F作用,这两个力的合力方向与返回器的速度v不在一条直线上,满足做曲线运动的条件,B正确、A错误;由于降落伞对返回器的拉力F逐渐减小,F与mg合力的大小和方向都在变化,轨迹不可能是抛物线,更不可能是圆弧,C、D错误。
10.C 解析 由图可知,两物体的速度均沿正方向,故运动方向相同,故A错误;图像与坐标轴围成的面积表示物体的位移,可知前4s内A的位移不等于B的位移,选项B错误;t=4s时,两图像相交,表示A、B两物体的速度相同,故C正确;图像的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则A物体的加速度比B物体的加速度小,故D错误。
11.C 解析 倒勾球的动作可简化为以固定点为轴的杆的转动,A、B在同一杆上,角速度相等,半径越大,线速度越大,向心加速度也越大,故选C。
12.A 解析 对地球同步卫星,有G=m卫(nR),且ρ地=,解得ρ地=,同理,对月球的轨道舱,有G=m舱r,且ρ月=,解得ρ月=,联立解得ρ地∶ρ月=m2n3,A正确。
13.B 解析 使球1带上正电荷,其他球不带电,根据库仑力的合成可知,球7受到的合力向上,故A错误;使球4、5同时带上电荷,其他球不带电,如果球4带正电,球5带负电,根据库仑力合成可知,合力方向可能水平向右,故B正确;如果球4带正电,其他球不带电,根据库仑力合成可知,合力方向可能水平向右,故C错误;结合以上分析可知D错误。故选B。
14.C 解析 材料的电导率越小,电阻率越大,则其导电性能越弱,选项A错误;材料的电导率与材料的形状无关,选项B错误;根据R=ρ,可知σ=,则电导率的单位是,选项C正确;导体的电阻率与温度有关,则电导率大小与温度有关,选项D错误。
15.B 解析 加速阶段初速度v0=50m/s,末速度v=3060km/h=850m/s,根据v=v0+at,加速度a=80m/s2=8g,飞行员不会昏厥,故C项错误。根据牛顿第二定律F-f-mg=ma,推力F=f+ma+mg=1.84×106N,故B项正确。加速阶段上升的高度x=v0t+at2=4500m,即匀速上升距离14km,故D项错误。匀速飞行时间t=s=16.47s,故A项错误。
16.B 解析 滑动头在最左侧时,R2被短路;当滑动头在最右侧时,设通过R0的电流为I0,则=I2+,代入数据得,R0=15Ω,I总=I0+IA=0.75A,即E=UV+I总r,联立可知E=9.0V、r=1Ω,所以选项B正确,A、C错误。R并=Ω=5Ω,路端电压为U=(R1+R并)=V,所以选项D错误。
17.B 解析 上极板向下移动一小段距离时,d减小,由电容定义式C=可知,C增大,电容带电荷量Q不变,由U=可知,U减小,静电计指针偏角θ与电压U成正比,故θ减小,电场强度为E=,故电场强度E与d无关,保持不变,电势能为Ep=qφP=qUP地=qEdP地,dP地为P点到下极板间的距离,保持不变,故电荷在P点的电势能Ep不变,B正确。
18.C 解析 B、B'两点的电场强度不相同,选项A错误;A'点电势高于零,C'点电势低于零,则将一负试探电荷从A'点移到C'点,其电势能升高,选项B错误;平面BDD'B'是等势面,则将一正试探电荷沿直线从B点移到D'点,静电力始终不做功,选项C正确;若在A'点再固定一电荷量为+Q的点电荷,C'点再固定一个电荷量为-Q的点电荷,则由A、C两处电荷在D点的电场强度指向C,在A'、C'两处的电荷在D点的合电场强度也是指向C,则D点的电场强度指向C点,选项D错误。
19.答案 (1)见解析 (2)0.15 不正确 打A点时重锤的动能不为零(或“未计入A点时重锤的动能”或“比较的应为势能变化量与动能变化量”)
解析 (1)图中操作或装置不合理的地方:限位孔没有竖直;重锤与打点计时器距离太远;纸带没有拉直。
(2)D点重锤的重力势能为
EpD=mghD=0.3×10×0.05J=0.15J
他的观点不正确;其原因是打A点时重锤的动能不为零(或“未计入A点时重锤的动能”或“应该比较重力势能变化量与动能变化量”)。
20.答案 (1)CD (2)15 000 1.25 (3)黑表笔
解析 (1)测电阻时倍率的选择原则是尽可能使指针指向刻度盘的中央位置,因为待测阻值约为150Ω,选择开关应调到“×10”电阻挡,故A错误;欧姆调零时,两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,直到指针与表盘右边零刻度对齐,故B错误;在电阻测量时,双手不能同时接触电阻两端,否则测出来的是电阻和人体并联后的电阻,误差太大,故C正确;测量完成后,将选择开关调到“OFF”挡,符合操作规则,故D正确。
(2)欧姆挡读数为15×1000Ω=15000Ω,如果选择开关在直流电压挡“2.5V”,则读数为1.25V。
(3)用多用电表的欧姆挡去探测一个正常的二极管,发现表头指针读数很小,说明二极管处于导通状态,与二极管正极相连是电势较高的一端,多用电表的黑表笔与内部电池正极相接,故与二极管正极相连是黑表笔。
21.答案 (1) A (2)6 Ω
解析 (1)根据串联分压规律,AB两端的电压
UAB=12V-8V=4V
通过R1的电流I1=A。
(2)通过R0的电流I==1A
通过R2的电流I2=I-I1=A
解得R2==6Ω。
22.答案 (1)1 m/s2 (2)0.687 5 (3)30 s
解析 (1)滑草车在上段滑道做初速度为零的匀加速直线运动,然后以速度v进入下段滑道做匀减速直线运动。滑草车在下段滑道的受力分析如图所示
垂直斜面方向受力平衡
FN=mgcos30°
沿斜面方向根据牛顿第二定律
Ff-mgsin30°=ma2
Ff=μ2FN
代入数据,解得a2=1m/s2。
(2)滑草车在上段滑道加速,由运动学公式
v2=2a2x2
x1+x2=x
v2=2a1x1
解得a1=0.5m/s2
垂直斜面方向受力平衡FN'=mgcos37°
沿斜面方向根据牛顿第二定律mgsin37°-Ff'=ma1
Ff'=μ1FN'
代入数据解得μ1=0.6875。
(3)滑草车加速过程中由运动学公式x=
代入数据,解得滑草车从坡顶到底端的总时间t=t1+t2=30s。
23.答案 (1)1 s (2)2.1 J (3)0.16 m
解析 (1)滑块从A滑到Q,根据牛顿第二定律
mgsinθ-μmgcosθ=ma
代入数据解得a=2m/s2
根据位移时间公式x=at2
解得t=1s。
(2)从A到最低点,根据功能关系
Ep=mg(x+Δx)sinθ-μmgcosθ(x+Δx)
代入数据解得Ep=2.1J。
(3)滑块从A到第一次碰后返回时相对Q沿斜面向上能到达的最远距离,根据能量守恒定律
mg(x-x')sinθ=μmgcosθ·(x+2Δx+x')
代入数据解得x'=0.16m。 