2016-2017学年江苏省扬州市宝应县高二下学期学业水平物理模拟试卷(三)
一、单选题
1.(2017高二下·宝应会考)高速铁路的快速发展正改变着我们的生活,京沪高铁宝应段也在如火如荼的施工中,高铁将使宝应人的出行更加舒适、快捷.下列情况中,可将高速列车视为质点的是( )
A.测量列车的长度
B.研究列车车轮的转动
C.分析列车形状对所受阻力的影响
D.计算列车在宝应和扬州间运行的平均速度
【答案】D
【知识点】质点
【解析】【解答】解:A、在测量列车的长度时,当然不能把列出看成质点,否则的话列车就没有长度了,故A错误;
B、研究列车车轮的转动情况时,列车不能看成质点,此时研究的是列车的一部分,看成质点的话就没有车轮的运动的情况了,故B错误.
C、分析列车形状对所受阻力的影响时,列车不能看成质点,此时看的就是列车的形状如何,所以不能看成质点,故C错误;
D、计算列车在两城市间运行的平均速度时,列车的长度是可以忽略的,此时能看成质点,故D正确;
故选:D.
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可.
2.(2016高一上·日喀则期中)明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”.其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )
A.水 B.桥 C.人 D.地面
【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】解:“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,研究对象应该是桥.
A、以水的参照物,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,与题意相符,故A正确;
B、以桥为参照物,则桥是静止的,而水与桥的位置发生了变化,则水是运动的,与题意不符,故B错误;
C、以人为参照物,因为人在桥上走,人与桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水与人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,与题意不符,故C错误;
D、以地面为参照物,地面与桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水与地面的位置发生了变化,所以水也是运动的,故D也是错误的.
故选:A
【分析】研究物体的运动情况时,需要先选取一个标准做为参照物,物体与参照物的位置发生了变化,物体就是运动的;物体与参照物的位置没有发生变化,物体就是静止的.
3.(2017高二下·宝应会考)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80km/h;乙图是路线指示标志,表示到宝应中学还有1000m.上述两个数据的物理意义是( )
A.80 km/h是平均速度,1000m是位移
B.80 km/h是平均速度,1000m是路程
C.80 km/h是瞬时速度,1000m是路程
D.80 km/h是瞬时速度,1000m是位移
【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】解:允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度,是瞬时速度,所以80 km/h是指瞬时速度;
到宝应中学还有1000m,1000m是运动轨迹的长度,是路程.故C 正确,A、B、D 错误.
故选:C.
【分析】平均速度表示某一段时间或一段位移内的速度,瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度.路程表示运动轨迹的长度,位移的大小等于初位置到末位置的距离
4.(2017高二下·宝应会考)关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度一定为零
B.速度变化越快,加速度一定越大
C.物体的速度变化越大,加速度一定越大
D.加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】解:A、物体的加速度为零,速度不一定为零,如匀速直线运动,故A错误;
B、加速度等于速度的变化率,所以速度变化越快,加速度一定越大,故B正确;
C、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故C错误;
D、加速度方向与速度没有必然的关系,加速度的方向不变,速度的方向也可能变化,故D错误;
故选:B
【分析】根据加速度的定义式a= ,加速度等于速度的变化率.物体的速度变化量大,加速度不一定大.加速度与速度无关.
5.(2017高二下·宝应会考)物体由静止开始做匀加速直线运动,已知2s末的速度是8m/s,则( )
A.物体的加速度为8m/s2 B.物体2s内的平均速度为8m/s
C.物体在第2s内的位移为8m D.物体在2s内的位移为8m
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解:A、由v=v0+at可得加速度为:a= = =4m/s2;故A错误;
B、前2s内的平均速度为: = = =4m/s,故B错误;
C、第2s内的位移等于前2s内的位移与第1s内的位移差值,即:x= at22﹣ at12= ﹣ =6m,故C错误;
D、物体在2s内的位移x’= at22= =8m,故D正确.
故选:D.
【分析】明确匀变速直线运动速度公式和位移公式,根据速度公式可求得物体的加速度,根据平均速度公式求得平均速度,再根据位移公式即可求得2s内的位移;而第2s内的位移等于前2s内的位移与第1s内位移的差值.
6.(2017高二下·宝应会考)下列四个图象中,x、v、t分别表示位移、速度和时间,则表示物体做匀加速直线运动的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解:A图表示匀速直线运动;B图表示静止;C图表示匀加速直线运动;D图表示匀速直线运动.
故选C.
【分析】v﹣t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度;x﹣t图象中,与时间轴平行的直线表示静止,倾斜的直线表示匀速直线运动,斜率表示速度的大小.
7.在同一地点,质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动,则( )
A.质量大的物体下落的加速度大 B.质量大的物体先落地
C.质量小的物体先落地 D.两个物体同时落地
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;自由落体运动
【解析】解答:根据自由落体运动的公式 , ,知落地时间与质量无关,所以两个物体同时落地.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
分析:根据自由落体运动的公式 分析.
8.(2017高二下·宝应会考)一个竖直向下大小为18N的力分解为两个分力,一个分力沿水平方向,大小等于24N,那么另一个分力的大小是( )
A.42N B.30N C.24N D.6N
【答案】B
【知识点】力的分解
【解析】【解答】解:根据平行四边形定则,已知一个分力沿水平方向,做出平行四边形如图所示,
由图形可知另一个分力F2的大小为F2= = =30N.
故选B.
【分析】力的合成与分解都遵守平行四边形定则,根据平行四边形定则,做出图形即可求得分力的大小.
9.(2017高二下·宝应会考)某人用手竖直向上提着一只行李箱并处于静止状态,如图所示.下列说法中正确的是( )
A.行李箱的重力与行李箱对人手的拉力是一对平衡力
B.行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对平衡力
C.行李箱的重力与地球对行李箱的吸引力是一对平衡力
D.行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对作用力与反作用力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、行李箱的重力作用在行李箱上,而行李箱对人手的拉力作用在人手上,故不可能为平衡力;故A错误;
B、行李箱的重力人手对行李箱的拉力都作用在行李箱上,且使行李箱处于平衡状态,故是一对平衡力,故B正确;
C、行李箱的重力与地球对行李箱的吸引力都是地球作用在行李箱上的力,故不可能为平衡力;故C错误;
D、行李箱的重力的施力物体为地球,而人手对行李箱的拉力是人施加给行李箱的力,施力物体是人,不是两个物体间的相互作用力,故D错误;
故选B.
【分析】平衡力是指作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的一对力;而作用力和反作用力是指相互作用的物体之间产生的两个力.
10.(2017高二下·宝应会考)如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标.要击中目标,射击方向应( )
A.偏向目标的西侧
B.偏向目标的东侧
C.对准目标
D.无论对准哪个方向都无法击中目标
【答案】A
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】解:炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是船的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
【分析】炮弹实际的速度方向为射出的速度与船的速度的合速度方向,根据平行四边形定则确定射击的方向.
11.(2017·泰州模拟)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是( )
A.m远大于M B.m远小于M C.m略大于M D.m略小于M
【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有:
mg=(m+M)a
解得:a= ,
以M为研究对象,得绳子的拉力为:F=Ma=
显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
故选:B.
【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
12.(2017高二下·宝应会考)关于物理量或物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制都规定长度、质量、速度为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.“m”“kg”“N”都是国际单位制的单位
D.1N/kg=9.8m/s2
【答案】C
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】解:A、在力学中,质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,所以A错误.
B、牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位,所以牛顿是导出单位,不是基本单位.
C、“m”“kg”“N”都属于国际单位制的单位,其中、“m”“kg”是基本单位,“N”是导出单位,故C正确.
D、由a= 可知,1N/kg=1m/s2,故D错误.
故选:C.
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
13.(2017高二下·宝应会考)在做“验证机械能守恒定律”实验时,下列实验操作中正确合理的一项是( )
A.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源
B.必须用秒表测出重锤下落的时间
C.先取下固定在重物上的打好点的纸带,再切断打点计时器的电源
D.选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差
【答案】D
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】解:A、如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故A错误;
B、先用手提住连着重物的纸带穿过限位孔,且尽量远离打点计时器,故B错误;
C、实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏,然后再取下固定在重物上的打好点的纸带,故C错误;
D、选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差,故D正确.
故选:D.
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
14.(2017高二下·宝应会考)如图所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,今测得AB:BC:CD=5:3:1由此可判断( )
A.A,B,C处三个小球运动时间之比为1:2:3
B.A,B,C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
C.A,B,C处三个小球的初速度大小之比为1:2:3
D.A,B,C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:A、A、B、C处三个球下降的高度之比为:9:4:1,根据平抛运动的时间 t= 知,A、B、C处三个小球运动时间之比为3:2:1,故A错误.
B、因最后三个小球落到同一点,抛出点不同,轨迹不同,故三个小球的运动不可能在空中相交;故B错误;
C、三个小球的水平位移之比为9:4:1,根据x=v0t知,初速度之比为3:2:1.故C错误.
D、对于任意一球,因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,三个小球落在斜面上,位移与水平方向夹角相等,即位移与水平方向夹角正切值相等,则三个小球在D点速度与水平方向上的夹角的正切值相等,也就是三个小球在D点的速度与水平方向的夹角相等,故D正确.
故选:D
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据下降的高度之比求出平抛运动的时间之比,结合水平位移之比求出初速度之比.平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍.由此分析即可.
15.(2017高一下·嵊州期中)两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB,则它们的大小关系为( )
A.FA=FB B.FA<FB C.FA>FB D.无法确定
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】从图中可以看出,A点电场线比B点密,因此A点场强比B点强,根据F=Eq可知,A点电场力大,故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】为了形象的描述电场的强弱和方向引入了电场线的概念,在电场中电场线密的地方电场强度大,稀疏的地方电场强度小,据此可正确解答本题.
16.(2017高二下·宝应会考)关于电容器的电容,下列说法不正确的是( )
A.电容描述电容器容纳电荷的本领
B.电容器的电容器与极板间距、正对面积等有关
C.在SI制中,电容的单位是法拉
D.电容器带电时,两个极板只有一个板上有电荷
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】解:A、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,故A正确;
B、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定;平行板电容器与极板间距、正对面积等有关;故B正确;
C、在国际单位制(SI制)中,电容的单位是法拉(F),故C正确;
D、电容器带电时,两个极板带等量异号电荷,故D错误;
故选:D.
【分析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关.
17.(2017高二下·宝应会考)室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电灯、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器.如果进线处只有13A的保险丝,供电电压为220V,为用电安全,下列情况下不能同时使用的是( )
A.电饭煲和电灯 B.取暖器和空调嚣
C.电饭煲和空调器 D.电灯、电视机和空调器
【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】解:当保险丝达到最大电流时电路中的总功率P=UI=220×13W=2860W
A、电饭煲和电灯同时使用的功率为:P=1500+200W=1700W<2860W,可以同时使用,故A正确;
B、取暖器和空调器同时使用的功率为:P=750+2000W=2750W<2860W,可以同时使用,故B正确;
C、电饭煲和空调器同时使用的功率为:P=1500+2000W=3500W>2860W,不可以同时使用,故C正错误;
D、电灯、电视机和空调器同时使用的功率为:P=200+250+2000W=2450W<2860W,可以同时使用,故D正确;
本题选不符合的,故选:C.
【分析】家庭电路中,各用电器之间都是并联的,先算出保险丝达到最大电流时电路中的总功率,再逐项分析即可求解.
18.(2017高二下·宝应会考)下列关于磁场、磁感应强度、磁通量说法正确的是( )
A.小磁针N极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致
B.磁感线在空中能相交,并且是客观存在的一系列曲线
C.磁感线较密处,磁感应强度较小;磁感线较疏处,磁感应强度较大
D.磁通量的单位是特斯拉
【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度;磁通量
【解析】【解答】解:A、小磁针N极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致.故A正确;
B、磁感线不是真实存在的;磁感线上各点的切线方向,就是该点的磁场方向,所以磁感线在空间中不能相交,故B错误;
C、磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线较密处,磁感应强度较大;磁感线较疏处,磁感应强度较小.故C错误;
D、磁通量的单位是韦伯,特斯拉是磁感应强度的单位.故D错误;
故选:A
【分析】磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,是为了描述磁场人为画出的,在磁体的外部,磁感线从N极出发,回到S极;在磁铁的内部,磁感线从S极出发,回到N极.磁感线上各点的切线方向,就是该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱.
19.(2017高二下·宝应会考)如图所示,匀强磁场磁感应强度为B,方向竖直向上,移动导轨长度为L,流过导轨的电流为I,则导轨的受到的安培力的大小和方向是( )
A. ,水平向右 B.BIL,水平向右
C.BIL,水平向左 D. ,水平向左
【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】解:导体棒所受安培力为:F=BIL
根据左手定则,安培力方向水平向右,故B正确
故选:B
【分析】根据闭合电路的欧姆定律求的电流,由F=BIL求的安培力,根据左手定则判断方向
二、解答题
20.(2017高二下·宝应会考)阅读下列材料,回答第(1)~(4)题
2014年12月7日,中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空.04星成功发射,恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射,展示了两国科技合作最新成果和水平.相比中巴地球资源卫星01星、02星,04星提高了空间分辨率,增加了传感器和谱段数,获取的5米全色、10米多光谱等影像图可广泛应用于中国和巴西农作物估产、环境保护与监测、国土资源勘查和灾害监测等多个领域,满足持续提供稳定的中分辨率普查数据的迫切需求.
(1)火箭由地面竖直向上发射,在大气层里加速上升的过程中卫星的
A.机械能增加 B.重力势能减少
C.机械能不变 D.动能减少
(2)火箭加速上升的过程中,假设火箭中有一个质量为1kg的物体静止地放在台式弹簧测力计上,此时弹簧测力计的示数可能是
A.20N B.10N C.5N D.0N
(3)地球资源卫星04星进入预定轨道后绕地球作椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个焦点上,如图所示,从A点运动到远地点B点的过程中,下列表述正确的有
A.地球引力对卫星不做功
B.卫星的速度越来越大
C.卫星受到的地球引力越来越小
D.卫星受到的地球引力越来越大
(4)同一遥感卫星离地面越近时,获取图象的分辨率也就越高.则当图象的分辨率越高时,卫星的
A.向心加速度越小 B.周期越小
C.线速度越小 D.角速度越小.
【答案】(1)A
(2)A
(3)C
(4)B
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【解答】解:(1)火箭加速升空的过程,卫星的速度增大,动能增大.高度增大,重力势能增大,因此卫星的机械能增大;故A正确,BCD错误.
故选:A.(2)火箭加速上升的过程中,物体放在静止的台式弹簧秤上时,受到弹簧秤向上的支持力和重力,
物体的加速度的方向向上,根据牛顿第二定律,有:
F﹣G=ma
得:F=mg+ma=(10+2a)N>10N,故BCD错误,A正确.
故选:A(3)卫星由A到B的过程中,离地球的距离增大,则卫星受到的地球引力减小,引力对飞船做负功,由动能定理可知,飞船的动能减小,则速度减小,故C正确,ABD错误;
故选:C(4)图象的分辨率越高,星离地面越近,轨道半径r越小,根据万有引力提供向心力,有:
G =ma=mrω2=m r.
得:a= ,v= ,ω= ,T=2π .可知r越小,向心加速度越大,线速度越大,角速度越大,周期越小.故ACD错误,B正确.
故选:B
故答案为:(1)A.(2)A.(3)C.(4)B.
【分析】(1)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,动能的大小与物体的质量和速度有关.机械能的变化根据功能关系分析.(2)对物体受力分析,结合物体的运动状态,然后根据牛顿第二定律求解即可.(3)根据万有引力公式可得出飞船引力的变化;再分析引力做功情况,从而确定飞船的动能变化,进而判断速度变化.(4)据题,图象的分辨率越高,卫星离地面越近,r越小,根据万有引力提供向心力,找出向心加速度、周期、角速度、线速度与轨道半径的关系,再分析即可.
三、填空题
21.(2017高二下·宝应会考)电源的电动势为4.5V,内电阻为1.5Ω,外电路接一个3.0Ω的电阻,这时流过电源的电流为 A,路端的电压为 V.
【答案】1;3
【知识点】全电路的功和能
【解析】【解答】解:根据闭合电路欧姆定律得:
I= =
路端的电压为:
U=IR=1×3V=3V
故答案为:1,3
【分析】已知电源的电动势,内电阻和外电阻,根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流,由欧姆定律求出路端电压.
22.(2017高二下·宝应会考)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 .
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是 (计算结果保留三位有效数字).
【答案】(1)0.02s
(2)0.70cm;0.100m/s
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】解:(1)纸带上打相邻两点的时间间隔T= = =0.02s; (2)刻度尺最小分度为0.1cm,故由图可知,A、B间的距离S=0.70cm.
因中间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为T'=5T=0.1s; 所B、D间的时间间隔t=2T'=0.2s
则vc= = cm/s=10.0m/s=0.100m/s
故答案是:(1)0.02s,(2)0.70cm,0.100m/s
【分析】(1)打点计时器打点周期与交变电流的周期相同.(2)由t=0.02s(n﹣1),算出计数点间的时间隔T,根据坐标可明确AB间的距离,BD间平均速度近似等于C点的速度.
四、计算或论述题
23.(2017高二下·宝应会考)如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v﹣t图象)如图乙所示,g取10m/s2,求:
(1)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2;
(2)2s内物块的位移大小x;
(3)外力F做功.
【答案】(1)解:速度图象的斜率等于加速度,由图乙知,沿斜面向上运动两个阶段加速度的大小分别为:
向上加速阶段,则加速速为
减速向上阶段加速度为
(2)在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移则x=
(3)在减速上升阶段﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2
在加速下降阶段
则mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
在加速上升阶段,根据牛顿第二定律可知,F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
x m=0.5m
外力做功W=Fx
联立解得W=4J
【知识点】加速度;运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)在v﹣t图象中,斜率代表加速度;(2)在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移(3)撤去拉力后,物块先沿斜面向上做匀减速运动,后沿斜面向下做匀加速运动,根据图象和斜率求加速度,结合牛顿第二定律求拉力,根据W=Fx求得拉力做功
24.(2017高二下·宝应会考)如图所示,质量为1kg物块自高台上A点以4m/s的速度水平抛出后,刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5m的光滑圆弧轨道运动.到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3m到达D点停下来,已知OB与水平面的夹角θ=53°,g=10m/s2(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6).求:
(1)到达B点的速度vB;
(2)物块到达C点时,物块对轨道的压力;
(3)物块与水平面间的动摩擦因数.
【答案】(1)解:小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系有:
vB= = m/s=5 m/s.
(2)解:小物块由B运动到C,据动能定理有:
在C点处,据牛顿第二定律有:
解得FN=96 N
根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力FN′的大小为96 N.
(3)解:小物块从C运动到D,据功能关系有:
联立得:μ=0.5.
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系求到达B点的速度vB;(2)小物块由B运动到C,据动能定理求C的速度,再根据据牛顿第二定律求弹力;(3)小物块从C运动到D,据功能关系求μ.
25.(2017高二下·宝应会考)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图5竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车可分别视为小滑块和平板,(取cos θ=1,sin θ=0.1,g=10m/s2)求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)货车的加速度;
(3)制动坡床的长度.
【答案】(1)解:设货物的质量为m,则由题意可知货车的质量M=4m,货物在车厢中滑动时其加速度的大小为a1,货物所受滑动摩擦力大小为f1,货物对货车的压力为FN1,货车对货物的支持力为N1.取货物为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
mgsinθ+f1=ma1…①
f1=μFN1 …②
FN1=N1…③
N1=mgcosθ…④
由①②③④得:a1=gsinθ+μgcosθ
代入数据可得:a1=5m/s2
(2)解:设货车的加速度大小为a2,货物对货车的滑动摩擦力为f2,制动坡床对货车的阻力大小为f3;结合题意可知:
f3=0.44(M+m)g,
根据牛顿第三定律可知:
f2=f1=μmgcosθ=4m.
取货车为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
Mgsinθ+f2﹣f1=Ma2…⑤
代入数据可得:4mgsinθ+0.44×(4m+m)g﹣μmgcosθ=4ma2
代入数据解得:a2=5.5m/s2
(3)解:设货物在车厢内滑动4m所需时间为t,车尾位于制动坡床的底端时货车的速度为v0,由题意可知v0=23m/s,则根据运动学公式和几何关系可得:
v0t﹣ a1t2﹣(vot﹣ a2t2)=4
代入数据解得:t=4s
故制动坡床的长度为:
L=38+12+(vot﹣ a2t2)=98m
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】(1)取货物为研究对象,结合受力分析根据牛顿第二定律可计算出货物的加速度a1(2)取货车为研究对象,结合受力分析根据牛顿第二定律可计算出货物的加速度a2(3)结合几何知识和运动学公式可计算出货物在车厢内滑动4m所需的时间t(4)根据几何知识可计算出制动坡床的长度L
1 / 12016-2017学年江苏省扬州市宝应县高二下学期学业水平物理模拟试卷(三)
一、单选题
1.(2017高二下·宝应会考)高速铁路的快速发展正改变着我们的生活,京沪高铁宝应段也在如火如荼的施工中,高铁将使宝应人的出行更加舒适、快捷.下列情况中,可将高速列车视为质点的是( )
A.测量列车的长度
B.研究列车车轮的转动
C.分析列车形状对所受阻力的影响
D.计算列车在宝应和扬州间运行的平均速度
2.(2016高一上·日喀则期中)明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”.其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )
A.水 B.桥 C.人 D.地面
3.(2017高二下·宝应会考)为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是80km/h;乙图是路线指示标志,表示到宝应中学还有1000m.上述两个数据的物理意义是( )
A.80 km/h是平均速度,1000m是位移
B.80 km/h是平均速度,1000m是路程
C.80 km/h是瞬时速度,1000m是路程
D.80 km/h是瞬时速度,1000m是位移
4.(2017高二下·宝应会考)关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的加速度为零,速度一定为零
B.速度变化越快,加速度一定越大
C.物体的速度变化越大,加速度一定越大
D.加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
5.(2017高二下·宝应会考)物体由静止开始做匀加速直线运动,已知2s末的速度是8m/s,则( )
A.物体的加速度为8m/s2 B.物体2s内的平均速度为8m/s
C.物体在第2s内的位移为8m D.物体在2s内的位移为8m
6.(2017高二下·宝应会考)下列四个图象中,x、v、t分别表示位移、速度和时间,则表示物体做匀加速直线运动的图象是( )
A. B.
C. D.
7.在同一地点,质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动,则( )
A.质量大的物体下落的加速度大 B.质量大的物体先落地
C.质量小的物体先落地 D.两个物体同时落地
8.(2017高二下·宝应会考)一个竖直向下大小为18N的力分解为两个分力,一个分力沿水平方向,大小等于24N,那么另一个分力的大小是( )
A.42N B.30N C.24N D.6N
9.(2017高二下·宝应会考)某人用手竖直向上提着一只行李箱并处于静止状态,如图所示.下列说法中正确的是( )
A.行李箱的重力与行李箱对人手的拉力是一对平衡力
B.行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对平衡力
C.行李箱的重力与地球对行李箱的吸引力是一对平衡力
D.行李箱的重力与人手对行李箱的拉力是一对作用力与反作用力
10.(2017高二下·宝应会考)如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标.要击中目标,射击方向应( )
A.偏向目标的西侧
B.偏向目标的东侧
C.对准目标
D.无论对准哪个方向都无法击中目标
11.(2017·泰州模拟)“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.实验中,为使小车运动时所受的拉力近似等于盘和重物的总重力,则盘和重物的总质量m与小车的质量M应满足的关系是( )
A.m远大于M B.m远小于M C.m略大于M D.m略小于M
12.(2017高二下·宝应会考)关于物理量或物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,国际单位制都规定长度、质量、速度为三个基本物理量
B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C.“m”“kg”“N”都是国际单位制的单位
D.1N/kg=9.8m/s2
13.(2017高二下·宝应会考)在做“验证机械能守恒定律”实验时,下列实验操作中正确合理的一项是( )
A.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源
B.必须用秒表测出重锤下落的时间
C.先取下固定在重物上的打好点的纸带,再切断打点计时器的电源
D.选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差
14.(2017高二下·宝应会考)如图所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,今测得AB:BC:CD=5:3:1由此可判断( )
A.A,B,C处三个小球运动时间之比为1:2:3
B.A,B,C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
C.A,B,C处三个小球的初速度大小之比为1:2:3
D.A,B,C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1:1:1
15.(2017高一下·嵊州期中)两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线(方向未画出)如图所示,一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB,则它们的大小关系为( )
A.FA=FB B.FA<FB C.FA>FB D.无法确定
16.(2017高二下·宝应会考)关于电容器的电容,下列说法不正确的是( )
A.电容描述电容器容纳电荷的本领
B.电容器的电容器与极板间距、正对面积等有关
C.在SI制中,电容的单位是法拉
D.电容器带电时,两个极板只有一个板上有电荷
17.(2017高二下·宝应会考)室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电灯、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器.如果进线处只有13A的保险丝,供电电压为220V,为用电安全,下列情况下不能同时使用的是( )
A.电饭煲和电灯 B.取暖器和空调嚣
C.电饭煲和空调器 D.电灯、电视机和空调器
18.(2017高二下·宝应会考)下列关于磁场、磁感应强度、磁通量说法正确的是( )
A.小磁针N极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致
B.磁感线在空中能相交,并且是客观存在的一系列曲线
C.磁感线较密处,磁感应强度较小;磁感线较疏处,磁感应强度较大
D.磁通量的单位是特斯拉
19.(2017高二下·宝应会考)如图所示,匀强磁场磁感应强度为B,方向竖直向上,移动导轨长度为L,流过导轨的电流为I,则导轨的受到的安培力的大小和方向是( )
A. ,水平向右 B.BIL,水平向右
C.BIL,水平向左 D. ,水平向左
二、解答题
20.(2017高二下·宝应会考)阅读下列材料,回答第(1)~(4)题
2014年12月7日,中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空.04星成功发射,恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射,展示了两国科技合作最新成果和水平.相比中巴地球资源卫星01星、02星,04星提高了空间分辨率,增加了传感器和谱段数,获取的5米全色、10米多光谱等影像图可广泛应用于中国和巴西农作物估产、环境保护与监测、国土资源勘查和灾害监测等多个领域,满足持续提供稳定的中分辨率普查数据的迫切需求.
(1)火箭由地面竖直向上发射,在大气层里加速上升的过程中卫星的
A.机械能增加 B.重力势能减少
C.机械能不变 D.动能减少
(2)火箭加速上升的过程中,假设火箭中有一个质量为1kg的物体静止地放在台式弹簧测力计上,此时弹簧测力计的示数可能是
A.20N B.10N C.5N D.0N
(3)地球资源卫星04星进入预定轨道后绕地球作椭圆轨道运动,地球位于椭圆的一个焦点上,如图所示,从A点运动到远地点B点的过程中,下列表述正确的有
A.地球引力对卫星不做功
B.卫星的速度越来越大
C.卫星受到的地球引力越来越小
D.卫星受到的地球引力越来越大
(4)同一遥感卫星离地面越近时,获取图象的分辨率也就越高.则当图象的分辨率越高时,卫星的
A.向心加速度越小 B.周期越小
C.线速度越小 D.角速度越小.
三、填空题
21.(2017高二下·宝应会考)电源的电动势为4.5V,内电阻为1.5Ω,外电路接一个3.0Ω的电阻,这时流过电源的电流为 A,路端的电压为 V.
22.(2017高二下·宝应会考)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 .
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x= ;C点对应的速度是 (计算结果保留三位有效数字).
四、计算或论述题
23.(2017高二下·宝应会考)如图甲所示,质量m=1kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v﹣t图象)如图乙所示,g取10m/s2,求:
(1)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2;
(2)2s内物块的位移大小x;
(3)外力F做功.
24.(2017高二下·宝应会考)如图所示,质量为1kg物块自高台上A点以4m/s的速度水平抛出后,刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5m的光滑圆弧轨道运动.到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3m到达D点停下来,已知OB与水平面的夹角θ=53°,g=10m/s2(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6).求:
(1)到达B点的速度vB;
(2)物块到达C点时,物块对轨道的压力;
(3)物块与水平面间的动摩擦因数.
25.(2017高二下·宝应会考)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图5竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4m时,车头距制动坡床顶端38m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车可分别视为小滑块和平板,(取cos θ=1,sin θ=0.1,g=10m/s2)求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)货车的加速度;
(3)制动坡床的长度.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质点
【解析】【解答】解:A、在测量列车的长度时,当然不能把列出看成质点,否则的话列车就没有长度了,故A错误;
B、研究列车车轮的转动情况时,列车不能看成质点,此时研究的是列车的一部分,看成质点的话就没有车轮的运动的情况了,故B错误.
C、分析列车形状对所受阻力的影响时,列车不能看成质点,此时看的就是列车的形状如何,所以不能看成质点,故C错误;
D、计算列车在两城市间运行的平均速度时,列车的长度是可以忽略的,此时能看成质点,故D正确;
故选:D.
【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可.
2.【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】解:“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,研究对象应该是桥.
A、以水的参照物,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,与题意相符,故A正确;
B、以桥为参照物,则桥是静止的,而水与桥的位置发生了变化,则水是运动的,与题意不符,故B错误;
C、以人为参照物,因为人在桥上走,人与桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水与人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,与题意不符,故C错误;
D、以地面为参照物,地面与桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水与地面的位置发生了变化,所以水也是运动的,故D也是错误的.
故选:A
【分析】研究物体的运动情况时,需要先选取一个标准做为参照物,物体与参照物的位置发生了变化,物体就是运动的;物体与参照物的位置没有发生变化,物体就是静止的.
3.【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】解:允许行驶的最大速度表示在某一位置的速度,是瞬时速度,所以80 km/h是指瞬时速度;
到宝应中学还有1000m,1000m是运动轨迹的长度,是路程.故C 正确,A、B、D 错误.
故选:C.
【分析】平均速度表示某一段时间或一段位移内的速度,瞬时速度表示某一时刻或某一位置的速度.路程表示运动轨迹的长度,位移的大小等于初位置到末位置的距离
4.【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】解:A、物体的加速度为零,速度不一定为零,如匀速直线运动,故A错误;
B、加速度等于速度的变化率,所以速度变化越快,加速度一定越大,故B正确;
C、物体的速度变化大,但所需时间更长的话,物体速度的变化率可能很小,则加速度就会很小,故C错误;
D、加速度方向与速度没有必然的关系,加速度的方向不变,速度的方向也可能变化,故D错误;
故选:B
【分析】根据加速度的定义式a= ,加速度等于速度的变化率.物体的速度变化量大,加速度不一定大.加速度与速度无关.
5.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解:A、由v=v0+at可得加速度为:a= = =4m/s2;故A错误;
B、前2s内的平均速度为: = = =4m/s,故B错误;
C、第2s内的位移等于前2s内的位移与第1s内的位移差值,即:x= at22﹣ at12= ﹣ =6m,故C错误;
D、物体在2s内的位移x’= at22= =8m,故D正确.
故选:D.
【分析】明确匀变速直线运动速度公式和位移公式,根据速度公式可求得物体的加速度,根据平均速度公式求得平均速度,再根据位移公式即可求得2s内的位移;而第2s内的位移等于前2s内的位移与第1s内位移的差值.
6.【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解:A图表示匀速直线运动;B图表示静止;C图表示匀加速直线运动;D图表示匀速直线运动.
故选C.
【分析】v﹣t图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度;x﹣t图象中,与时间轴平行的直线表示静止,倾斜的直线表示匀速直线运动,斜率表示速度的大小.
7.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;自由落体运动
【解析】解答:根据自由落体运动的公式 , ,知落地时间与质量无关,所以两个物体同时落地.故D正确,A、B、C错误.
故选D.
分析:根据自由落体运动的公式 分析.
8.【答案】B
【知识点】力的分解
【解析】【解答】解:根据平行四边形定则,已知一个分力沿水平方向,做出平行四边形如图所示,
由图形可知另一个分力F2的大小为F2= = =30N.
故选B.
【分析】力的合成与分解都遵守平行四边形定则,根据平行四边形定则,做出图形即可求得分力的大小.
9.【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】解:A、行李箱的重力作用在行李箱上,而行李箱对人手的拉力作用在人手上,故不可能为平衡力;故A错误;
B、行李箱的重力人手对行李箱的拉力都作用在行李箱上,且使行李箱处于平衡状态,故是一对平衡力,故B正确;
C、行李箱的重力与地球对行李箱的吸引力都是地球作用在行李箱上的力,故不可能为平衡力;故C错误;
D、行李箱的重力的施力物体为地球,而人手对行李箱的拉力是人施加给行李箱的力,施力物体是人,不是两个物体间的相互作用力,故D错误;
故选B.
【分析】平衡力是指作用在同一个物体上,大小相等、方向相反的一对力;而作用力和反作用力是指相互作用的物体之间产生的两个力.
10.【答案】A
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】解:炮弹的实际速度方向沿目标方向,该速度是船的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形定则,知射击的方向偏向目标的西侧.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
【分析】炮弹实际的速度方向为射出的速度与船的速度的合速度方向,根据平行四边形定则确定射击的方向.
11.【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有:
mg=(m+M)a
解得:a= ,
以M为研究对象,得绳子的拉力为:F=Ma=
显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
故选:B.
【分析】要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
12.【答案】C
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】解:A、在力学中,质量、长度及时间作为基本物理量,其单位作为基本单位,所以A错误.
B、牛顿是根据牛顿第二定律推导出来的单位,所以牛顿是导出单位,不是基本单位.
C、“m”“kg”“N”都属于国际单位制的单位,其中、“m”“kg”是基本单位,“N”是导出单位,故C正确.
D、由a= 可知,1N/kg=1m/s2,故D错误.
故选:C.
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
13.【答案】D
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】解:A、如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故A错误;
B、先用手提住连着重物的纸带穿过限位孔,且尽量远离打点计时器,故B错误;
C、实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏,然后再取下固定在重物上的打好点的纸带,故C错误;
D、选取重物时,其质量适当大点,可以减小因阻力而产生的误差,故D正确.
故选:D.
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
14.【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:A、A、B、C处三个球下降的高度之比为:9:4:1,根据平抛运动的时间 t= 知,A、B、C处三个小球运动时间之比为3:2:1,故A错误.
B、因最后三个小球落到同一点,抛出点不同,轨迹不同,故三个小球的运动不可能在空中相交;故B错误;
C、三个小球的水平位移之比为9:4:1,根据x=v0t知,初速度之比为3:2:1.故C错误.
D、对于任意一球,因为平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,三个小球落在斜面上,位移与水平方向夹角相等,即位移与水平方向夹角正切值相等,则三个小球在D点速度与水平方向上的夹角的正切值相等,也就是三个小球在D点的速度与水平方向的夹角相等,故D正确.
故选:D
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据下降的高度之比求出平抛运动的时间之比,结合水平位移之比求出初速度之比.平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍.由此分析即可.
15.【答案】C
【知识点】电场强度和电场线;电场及电场力
【解析】【解答】从图中可以看出,A点电场线比B点密,因此A点场强比B点强,根据F=Eq可知,A点电场力大,故ABD错误,C正确.
故选C.
【分析】为了形象的描述电场的强弱和方向引入了电场线的概念,在电场中电场线密的地方电场强度大,稀疏的地方电场强度小,据此可正确解答本题.
16.【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】解:A、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,故A正确;
B、电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定;平行板电容器与极板间距、正对面积等有关;故B正确;
C、在国际单位制(SI制)中,电容的单位是法拉(F),故C正确;
D、电容器带电时,两个极板带等量异号电荷,故D错误;
故选:D.
【分析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关.
17.【答案】C
【知识点】电功率和电功
【解析】【解答】解:当保险丝达到最大电流时电路中的总功率P=UI=220×13W=2860W
A、电饭煲和电灯同时使用的功率为:P=1500+200W=1700W<2860W,可以同时使用,故A正确;
B、取暖器和空调器同时使用的功率为:P=750+2000W=2750W<2860W,可以同时使用,故B正确;
C、电饭煲和空调器同时使用的功率为:P=1500+2000W=3500W>2860W,不可以同时使用,故C正错误;
D、电灯、电视机和空调器同时使用的功率为:P=200+250+2000W=2450W<2860W,可以同时使用,故D正确;
本题选不符合的,故选:C.
【分析】家庭电路中,各用电器之间都是并联的,先算出保险丝达到最大电流时电路中的总功率,再逐项分析即可求解.
18.【答案】A
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度;磁通量
【解析】【解答】解:A、小磁针N极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致.故A正确;
B、磁感线不是真实存在的;磁感线上各点的切线方向,就是该点的磁场方向,所以磁感线在空间中不能相交,故B错误;
C、磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线较密处,磁感应强度较大;磁感线较疏处,磁感应强度较小.故C错误;
D、磁通量的单位是韦伯,特斯拉是磁感应强度的单位.故D错误;
故选:A
【分析】磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,是为了描述磁场人为画出的,在磁体的外部,磁感线从N极出发,回到S极;在磁铁的内部,磁感线从S极出发,回到N极.磁感线上各点的切线方向,就是该点的磁场方向;磁感线的疏密表示磁场的强弱.
19.【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】解:导体棒所受安培力为:F=BIL
根据左手定则,安培力方向水平向右,故B正确
故选:B
【分析】根据闭合电路的欧姆定律求的电流,由F=BIL求的安培力,根据左手定则判断方向
20.【答案】(1)A
(2)A
(3)C
(4)B
【知识点】万有引力定律及其应用;卫星问题
【解析】【解答】解:(1)火箭加速升空的过程,卫星的速度增大,动能增大.高度增大,重力势能增大,因此卫星的机械能增大;故A正确,BCD错误.
故选:A.(2)火箭加速上升的过程中,物体放在静止的台式弹簧秤上时,受到弹簧秤向上的支持力和重力,
物体的加速度的方向向上,根据牛顿第二定律,有:
F﹣G=ma
得:F=mg+ma=(10+2a)N>10N,故BCD错误,A正确.
故选:A(3)卫星由A到B的过程中,离地球的距离增大,则卫星受到的地球引力减小,引力对飞船做负功,由动能定理可知,飞船的动能减小,则速度减小,故C正确,ABD错误;
故选:C(4)图象的分辨率越高,星离地面越近,轨道半径r越小,根据万有引力提供向心力,有:
G =ma=mrω2=m r.
得:a= ,v= ,ω= ,T=2π .可知r越小,向心加速度越大,线速度越大,角速度越大,周期越小.故ACD错误,B正确.
故选:B
故答案为:(1)A.(2)A.(3)C.(4)B.
【分析】(1)重力势能的大小与物体的质量和高度有关,动能的大小与物体的质量和速度有关.机械能的变化根据功能关系分析.(2)对物体受力分析,结合物体的运动状态,然后根据牛顿第二定律求解即可.(3)根据万有引力公式可得出飞船引力的变化;再分析引力做功情况,从而确定飞船的动能变化,进而判断速度变化.(4)据题,图象的分辨率越高,卫星离地面越近,r越小,根据万有引力提供向心力,找出向心加速度、周期、角速度、线速度与轨道半径的关系,再分析即可.
21.【答案】1;3
【知识点】全电路的功和能
【解析】【解答】解:根据闭合电路欧姆定律得:
I= =
路端的电压为:
U=IR=1×3V=3V
故答案为:1,3
【分析】已知电源的电动势,内电阻和外电阻,根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流,由欧姆定律求出路端电压.
22.【答案】(1)0.02s
(2)0.70cm;0.100m/s
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】解:(1)纸带上打相邻两点的时间间隔T= = =0.02s; (2)刻度尺最小分度为0.1cm,故由图可知,A、B间的距离S=0.70cm.
因中间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为T'=5T=0.1s; 所B、D间的时间间隔t=2T'=0.2s
则vc= = cm/s=10.0m/s=0.100m/s
故答案是:(1)0.02s,(2)0.70cm,0.100m/s
【分析】(1)打点计时器打点周期与交变电流的周期相同.(2)由t=0.02s(n﹣1),算出计数点间的时间隔T,根据坐标可明确AB间的距离,BD间平均速度近似等于C点的速度.
23.【答案】(1)解:速度图象的斜率等于加速度,由图乙知,沿斜面向上运动两个阶段加速度的大小分别为:
向上加速阶段,则加速速为
减速向上阶段加速度为
(2)在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移则x=
(3)在减速上升阶段﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2
在加速下降阶段
则mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3
在加速上升阶段,根据牛顿第二定律可知,F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
x m=0.5m
外力做功W=Fx
联立解得W=4J
【知识点】加速度;运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)在v﹣t图象中,斜率代表加速度;(2)在v﹣t图象中与时间轴所围面积为物体的位移(3)撤去拉力后,物块先沿斜面向上做匀减速运动,后沿斜面向下做匀加速运动,根据图象和斜率求加速度,结合牛顿第二定律求拉力,根据W=Fx求得拉力做功
24.【答案】(1)解:小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系有:
vB= = m/s=5 m/s.
(2)解:小物块由B运动到C,据动能定理有:
在C点处,据牛顿第二定律有:
解得FN=96 N
根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力FN′的大小为96 N.
(3)解:小物块从C运动到D,据功能关系有:
联立得:μ=0.5.
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系求到达B点的速度vB;(2)小物块由B运动到C,据动能定理求C的速度,再根据据牛顿第二定律求弹力;(3)小物块从C运动到D,据功能关系求μ.
25.【答案】(1)解:设货物的质量为m,则由题意可知货车的质量M=4m,货物在车厢中滑动时其加速度的大小为a1,货物所受滑动摩擦力大小为f1,货物对货车的压力为FN1,货车对货物的支持力为N1.取货物为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
mgsinθ+f1=ma1…①
f1=μFN1 …②
FN1=N1…③
N1=mgcosθ…④
由①②③④得:a1=gsinθ+μgcosθ
代入数据可得:a1=5m/s2
(2)解:设货车的加速度大小为a2,货物对货车的滑动摩擦力为f2,制动坡床对货车的阻力大小为f3;结合题意可知:
f3=0.44(M+m)g,
根据牛顿第三定律可知:
f2=f1=μmgcosθ=4m.
取货车为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
Mgsinθ+f2﹣f1=Ma2…⑤
代入数据可得:4mgsinθ+0.44×(4m+m)g﹣μmgcosθ=4ma2
代入数据解得:a2=5.5m/s2
(3)解:设货物在车厢内滑动4m所需时间为t,车尾位于制动坡床的底端时货车的速度为v0,由题意可知v0=23m/s,则根据运动学公式和几何关系可得:
v0t﹣ a1t2﹣(vot﹣ a2t2)=4
代入数据解得:t=4s
故制动坡床的长度为:
L=38+12+(vot﹣ a2t2)=98m
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【分析】(1)取货物为研究对象,结合受力分析根据牛顿第二定律可计算出货物的加速度a1(2)取货车为研究对象,结合受力分析根据牛顿第二定律可计算出货物的加速度a2(3)结合几何知识和运动学公式可计算出货物在车厢内滑动4m所需的时间t(4)根据几何知识可计算出制动坡床的长度L
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