2016-2017学年江苏省宿迁市高二下学期学业水平物理模拟试卷（二）
一、单项选择题
1．（2017高二下·宿迁会考）下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．米/秒 C．米 D．焦耳
2．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，我国自行研制的加油机正在给战斗机加油，以下列哪个物体为参考系加油机是运动的（ ）
A．战斗机 B．地面
C．战斗机中的飞行员 D．加油机里的飞行员
3．（2017高二下·宿迁会考）下列图象中，能反映自由落体运动规律的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2017高二下·宿迁会考）关于“探究求合力的方法”的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．两个拉力的方向必须垂直
B．实验过程中，弹簧的轴线必须与纸面平行
C．作力的平行四边形时，不同拉力的标度应该相同
D．用两只弹簧秤和用一只弹簧秤拉橡皮筋时，结点必须拉到同一点
5．（2017高二下·宿迁会考）根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过20km/h，一个高中生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时，电动车所受的阻力是总重力的0.1倍．已知人和车的总质量约为80kg，则此时电动车电机的输出功率约为（ ）
A．160 W B．450W C．750W D．1600W
6．（2017高二下·宿迁会考）某同学研究“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系”的实验，根据数据画出a﹣F图象如图所示，该同学在实验中出现的问题可能是（ ）
A．摩擦力没有平衡
B．长木板的倾斜角过大
C．小车的质量发生了变化
D．绳子拉力方向没有与长木板平行
7．（2017高二下·宿迁会考）下列说法中错误的是（ ）
A．能量既不会创生也不会消失
B．石沉水底，石头的能量消失了
C．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
D．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣﹣﹣﹣永动机是不可能制成的
8．（2017高一下·博白期末）如图所示，一物体在与水平方向成夹角为α的恒力F的作用下，沿直线运动了一段距离x．在这过程中恒力F对物体做的功为（ ）
A． B． C．Fxsinα D．Fxcosα
9．（2017高二下·宿迁会考）伽利略设想了一个理想实验，如图所示．
①两个对接的斜面，静止的小球演一个斜面滚下，将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动
通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是（ ）
A．自然界的一切物体都具有惯性
B．小球的加速度和所受合外力成正比
C．小球所受的力一定时，质量越大，它的加速度越小
D．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持不需要外力
10．（2017高二下·宿迁会考）一架飞机起飞后不久遭到鸟击，致使飞机发生故障，下流说法正确的是（ ）
A．飞机和鸟主动撞击的一方施加的作用力大
B．鸟对飞机的作用力等于飞机对鸟的作用力
C．撞击后鸟亡，说明鸟对飞机的作用力小于飞机对鸟的作用力
D．撞击后机损，说明鸟对飞机的作用力大于飞机对鸟的作用力
11．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，跳水运动员离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降，在这一过程中关于运动员的重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A．变大 B．变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
12．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，象棋评析中的棋盘是竖直放置的，棋盘上有磁石，而每个棋子都是一个小磁体，下列说法中正确的是（ ）
A．棋子受到的摩擦力方向竖直向下
B．棋子受到的摩擦力方向垂直棋盘面向外
C．棋子受到的摩擦力大小为0
D．棋子受到的摩擦力大小等于其重力大小
13．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，自行车传动装置由前后大小齿轮及链条组成，A、B为大小齿轮边缘上的两点，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．ωA=ωB，vA＜vB B．ωA=ωB，vA＞vB
C．ωA＜ωB，vA=vB D．ωA＞ωB，vA=vB
14．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，一根橡皮筋两端固定在A、B两点，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放，C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计，空气阻力不计，弹丸由D运动到C的过程中（ ）
A．橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大
B．橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功
C．弹丸的机械能守恒
D．弹丸的动能一直在增大
15．（2017高二下·宿迁会考）春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（ ）
A．直线OA B．直线OB C．曲线OC D．曲线OD
16．（2017高二下·宿迁会考）真空中两个点电荷相距r时，库仑力为F，如果保持它们的电量不变，而将两个点电荷间的距离减小为 r，则二者之间的库仑力将变为（ ）
A． B．2F C．4F D．
17．（2017高二下·宿迁会考）某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法中正确的是（ ）
A．无电场线的地方电场强度为零
B．a、b两处的电场方向相同
C．a处电场强度大于b处的电场强度
D．该电场线一定是匀强电场的电场线
18．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，一根长为0.2m的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为0.2T，当导线中的电流为1A时，导线所受安培力的大小为（ ）
A．0.02N B．0.04N C．0.06N D．0.08N
19．（2017高二下·宿迁会考）一个不计重力的电子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向外，则电子的运动轨迹（ ）
A．可能为圆弧a B．可能为直线b
C．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能
20．（2017高二下·宿迁会考）请阅读下列材料，回答第（1）～（4）小题
中国造出可往返太空的班车卫星
2016年12月28日新浪军事网报道：在历时6天的2016年珠海航展上，中国航天科技集团公司五院展出了一项名为“可重复使用的返回式空间环境利用卫星”（以下简称“班车卫星”，未来，这种班车卫星可能不仅仅用于空间科学实验，还将用于太空旅游等多个方面，如班车一样，来回运送旅客，按计划，该班车卫星于2017年底开始运营，标志着我国天地往返的商业航天运营模式即将开启．
（1）下列说法正确的是（ ）
A．材料中“6天”指的是时间
B．班车卫星往返地空一次的位移和路程都是0
C．班车卫星围绕地球运动一周的平均速度不为0
D．在研究班车卫星围绕地球运动轨迹时，班车卫星可看作质点
（2）设地球质量为M，半径为R，班车卫星的质量为m，万有引力常量为G，当班车卫星离地面高度为h时其受到地球的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
（3）当班车卫星围绕地球做圆周运动时，其运行速度v满足（ ）
A．v＜7.9km/s B．7.9km/s＜v＜11.2km/s
C．11.2km/s＜v＜16.7km/s D．v＞16.7km/s
（4）班车卫星发射时，假设卫星在竖直方向上先做加速运动，然后再做减速运动，在该过程中卫星（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．先处于失重状态，后处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
21．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，条形磁铁正下方有一固定的单线圈，当磁铁竖直向下靠近线圈时，穿过线圈的磁通量将 （填“变大”或“变小”），在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为 V．
22．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，a、b是匀强电场中相距0.4m的两点，a、b间的电势差为4.0V，则匀强电场的场强大小为 V/m，把一正电荷从a点移到b点，该电荷的电势能将 （填“变大”“变小”或“不变”
二、填空题：
23．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，某同学做“验证机械能守恒定律”实验的装置．在正确操作下得到的纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，设重物质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．
（1）为了验证重物从O点到打B点过程中的机械能是否守恒，需要计算重物势能的减少量△Ep= ，动能的增加量△Ek= （用题中所给字母表示）．
（2）实验结果显示，重物重力势能的减少量总略大于动能的增加量，其主要原因是
A．重物的密度过大
B．电源的电压偏低
C．没有采用多次实验取平均值
D．存在空气阻力和纸带与限位孔之间摩擦阻力．
三、计算或论述题
24．（2017高二下·宿迁会考）航母上飞机起飞的水平跑道长度L=160m，一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下，做匀加速直线运动到跑道末端，飞机在运动中受到的平均阻力大小为F1=2×104N，飞机可视为质点，飞机起飞过程航空母舰静止不动．飞机的安全起飞速度为100m/s，求：
（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小；
（2）飞机到达跑道末端时速度v大小：
（3）为保证安全，飞机沿跑道加速运动的距离s至少是多少．
25．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，长度为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴住一个质量为m的小球，在O点正下方A点固定一根与竖直面垂直的钉子（细绳在钉子的右侧）．在最低点给小球一水平向右的初速度，使小球恰好能经过圆周运动的最高点，不计一切阻力，重力加速度为g．
（1）求小球到达最高点的速度v大小；
（2）求小球在最低点获得的初速度v0大小．
（3）当小球回到最低点位置时，甲同学认为钉子离小球越近绳子越容易断，而乙同学认为钉子离小球越远绳子越容易断，试通过计算说明你同意谁的观点．
26．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，练习雪道由倾斜部分AB段和水平部分BC段组成，其中倾斜雪道的倾角θ=45°，A处离水平地面的高度H=5m．运动员每次练习时在A处都沿水平方向飞出，不计空气阻力．取g=10m/s2．
（1）求运动员在空中运动的最长时间tm．
（2）求运动员要落在AB段，求其在A处飞出时的最大速度vm大小．
（3）运动员在A处飞出的速度为v，当其落到BC段时，速度方向与竖直方向的夹角为a，试通过计算画出tan a﹣v图象．
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A、牛顿是力的单位，是根据牛顿第二定律F=ma推导出来的，是导出单位，故A错误．B、米/秒是速度的单位，是根据速度的公式v= 推导出来的，是导出单位，故B错误．C、米是长度的单位，是国际单位制中基本单位．故C正确．D、焦耳是功的单位，是根据功的公式W=Fl推导出来的，是导出单位，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．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，由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．
2．【答案】B
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参照物，加油机是静止的，故A错误．B、加油机相对于地面位置不断变化，以地面为参照物，加油机是运动的，故B正确．C、加油机相对于战斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参照物，加油机是静止的，故C错误．D、加油机相对于加油机中的飞行员位置不变，以加油机中的飞行员为参照物，加油机是静止的，故D错误．
故选：B
【分析】相对于参照物位置变化的物体是运动的，位置不变的物体是静止的；本题研究的是加油机的运动情况，关键看它与所选参照物的位置是否变化，据此对各个选项逐一进行分析即可做出选择．
3．【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB、自由落体运动的加速度不变，做初速度为零的匀变速直线运动，根据s= 知，位移与时间既不是成正比关系，也不是保持不变，故AB错误．CD、根据v=gt，知速度随时间成正比，由于竖直向下为正方向，所以速度为正值，故D正确，C错误．
故选：D
【分析】自由落体运动的加速度不变，做初速度为零的匀变速直线运动．结合运动学公式进行判断．
4．【答案】A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】A、两个拉力的方向没有定性要求，夹角可以任意，故A不正确；B、实验中应保证合力与分力在同一平面内，故弹簧的轴线必须与纸面平行，故B正确；C、在作图时，应保证拉力的标度相同，才能正确作出图形，故C正确；D、在实验中，用一个力和用两个力拉动时，应保证合力与两分力的效果相同，故必须要拉到同一点，故D正确；
本题选不正确的，故选：A．
【分析】在验证“力的平行四边形定则”时，可以根据实验的原理进行分析需要注意的事项．
5．【答案】B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】人汽车的速度大小v=20km/h=5.6m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为：f=0.1mg=0.1×800N=80N，此时的功率为：P=FV=fV=80×5.6W=448W，故约为450W．故B正确，ACD错误．
故选：B．
【分析】人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由P=FV=fV可以求得此时人受到的阻力的大小．
6．【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】从图象可知在拉力F=0时物体的加速度不为0，即合外力不为0，图象纵轴的截距大于0，说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0，即在平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）．故B正确，ACD错误；
故选：B
【分析】根据图象的特点得出拉力F=0时物体的加速度不为0，再运用牛顿第二定律解答．
7．【答案】B
【知识点】能量守恒定律；永动机不可能制成
【解析】【解答】A、根据能量守恒定律得知，能量既不会创生也不会消失，某种形式的能减少，其它形式的能一定增大．故A正确．B、石子在向下运动中机械能转化为了物体及周围物体的内能，能量并没有消失．故B错误．C、某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加．故C正确．D、根据能量守恒定律可知，不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣﹣﹣﹣永动机是不可能制成的；故D正确；
本题选错误的，故选：B
【分析】能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变；但能量会从一种形式转化为其他形式．
8．【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】解：由图可知，拉力与位移间的夹角为θ，故拉力做功W=Fxcosα；
故选：D．
【分析】分析力和位移的夹角，由功的计算公式W=FLcosθ求出拉力做的功．
9．【答案】D
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A、理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，故A错误；B、小球的质量一定时，它受到的合外力越大，它的加速度越大，这是牛顿第二定律内容，故B错误；C、小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律内容，故C错误；D、伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，故D正确；
故选：D
【分析】理想斜面实验：在轨道的一边释放一颗钢珠，如果忽略摩擦力带来的影响，我们发现钢珠从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，钢珠将上升到与左边释放高度相同的点；若将右边的倾斜角减小，钢珠还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，钢珠想要达到原来的高度，但是钢珠无法达到原来的高度，钢珠将永远运动下去．
10．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，所以小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大，作用力与反作用力总是同时产生同时消失，与主动不主动无关．故ACD错误，B正确；
故选：B
【分析】力的作用是相互的，作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生同时消失，性质相同．由此分析即可
11．【答案】C
【知识点】功能关系；动能与重力势能
【解析】【解答】跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小．故ABD错误，C正确．
故选：C
【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．根据高度的变化，判断重力势能的变化．
12．【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用；静摩擦力
【解析】【解答】小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，棋盘对棋子的吸引力与棋盘面对棋子的弹力平衡；而静摩擦力与棋子的重力平衡，故摩擦力方向竖直向上，大小与重力的大小相等，故D正确，ABC错误．
故选：D．
【分析】首先对棋子进行受力分析，根据棋子的运动状态，结合平衡的条件分析摩擦力的大小．
13．【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】两轮用链条传动，边缘处线速度大小相等，则vA=vB，因RB＜RA则由v=Rω可知，ωA＜ωB，故C正确，ABD错误
故选：C
【分析】根据两点间的连动方式可明确线速度相同，再由角速度和线速度间的关系明确角速度之间的关系．
14．【答案】B
【知识点】弹性势能；功能关系；机械能守恒及其条件
【解析】【解答】A、从D到C，橡皮筋的形变量一直减小，所以橡皮筋对弹丸的弹力一直在减小，故A错误．B、从D到C，橡皮筋对弹丸的弹力的方向始终与弹丸运动的方向相同，所以弹力一直做正功，故B正确．C、从D到C橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功，所以弹丸的机械能一直在增大，故C错误；D、橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的合力先向上后向下，速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故D错误．
故选：B
【分析】机械能守恒的条件是：只有重力弹力做功，除重力对物体做的功等于物体机械能的变化量；根据动能定理，合外力做功等于物体动能的变化量．
15．【答案】D
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD，故D正确，ABC错误．
故选：D
【分析】当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动，当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，根据孔明灯在两个方向的运动情况得出合力与速度方向的关系，从而判断轨迹．
16．【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律的公式有：F=k ，它们的间距均减小为原来的 ，但它们的电量不变，则库仑力增大为原来的4倍，即为4F．故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】电量不变，只是将两个点电荷间的距离减小为 r，根据点电荷库仑力的公式F=k 可以求得改变之后的库仑力的大小．
17．【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A、电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，无电场线的地方不能说明电场强度为零，故A错误；B、电场线某点的切线方向表示场强的方向，根据图象可知，、b两处的电场方向不同，故B错误；C、电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强，故C正确；D、匀强电场电场线是等间距的平行直线，所以此电场线一定不是匀强电场的电场线，故D错误；
故选：C
【分析】电场线越密，场强越大，电场线某点的切线方向表示场强的方向，匀强电场电场线是等间距的平行直线．
18．【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】电流的方向与磁场的方向垂直，则安培力F=BIL=0.2×1×0.2N=0.04N，故B正确
故选：B
【分析】导线中的电流方向与磁场方向垂直，根据F=BIL求出安培力的大小
19．【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子带负电，向右进入磁场后，根据左手定则可得，粒子受力向上，故运动轨迹可能为圆弧a，故A正确，BCD错误．
故选：A．
【分析】电子带负电，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据左手定则可判断其偏转方向．
20．【答案】（1）A；D
（2）D
（3）A
（4）D
【知识点】超重与失重；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】（1）A、历时6天在时间轴上对应一段长度，所以6天对应一段时间．故A正确；B、由于位移为初位置到末位置的有向线段，路程为物体运动轨迹的长度，可知班车卫星往返地空一次的位移是0，但路程不是0．故B错误；C、班车卫星往返地空一次的位移是0，所以平均速度是0．故C错误；D、在研究班车卫星围绕地球运动轨迹时，班车卫星的大小可以忽略不计，可看作质点．故D正确．（2）根据万有引力的大小公式为F= ，r=R+h．所以F= ．故D正确，ABC错误．（3）根据万有引力提供向心力，列出等式为：G =m ，解得：v= ．
因班车卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，班车卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．故A正确，BCD错误．（4）卫星在发射过程中，在竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，卫星向上加速的过程中加速度的方向向上，处于超重状态；卫星向上减速的过程中加速度的方向向下，处于失重状态．故D正确，ABC错误．
故答案为：（1）AD（2）D（3）A（4）D
【分析】（1）时间是时间轴上的一段长度；位移为初位置到末位置的有向线段，路程为物体运动轨迹的长度，瞬时速度为物体某一位置或某一时刻对应的速度，平均速度为某一段时间内对应的速度．（2）万有引力的大小公式为F= ，r为卫星到地心的距离．（3）根据牛顿第二定律，结合引力提供向心力，即可求解．（4）当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度。
21．【答案】变大；0.4
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大，由法拉第电磁感应定律可得：E= = V=0.4V．
故答案为：变大，0.4．
【分析】由磁通量的定义可知线圈中磁通量的变化；由法拉第电磁感应定律可求得线圈中的感应电动势．
22．【答案】10；变小
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】根据U=Ed可得电场强度E= = =10V/m；正电荷受力沿ab方向，则可知，由a到b电场力做正功，因此电荷的电势能将变小；
故答案为：10；变小
【分析】明确匀强电场中电场强度与电势差之间的关系，从而求出匀强电场的电场强度，根据电荷受力方向，确定电场力做功情况，从而确定电势能的变化．
23．【答案】（1）mghB； m（ ）2
（2）D
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=mghB，
B点的速度vB= ，则动能的增加量为△Ek= m（ ）2．（2）由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，而密度越大时，则阻力越小，同时与电源的电压高低无关，故D正确，ABC错误；
故答案为：（1）mghB， m（ ）2；（2）D．
【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量；根据下降的高度求出重物重力势能的变化量．（2）通过能量守恒的角度分析重力势能的减小量大于动能增加量的原因．
24．【答案】（1）根据牛顿第二定律得：F﹣F1=ma，解得： = =5m/s2．
答：飞机在水平跑道运动的加速度大小为5m/s2；
（2）根据速度位移公式得：v2=2aL，解得； =
答：飞机到达跑道末端时速度大小为40m/s：
（3）根据速度位移公式得：v'2=2as，解得；
答：为保证安全，飞机沿跑道加速运动的距离s至少是500m．
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求出飞机在水平跑道上运动的加速度大小；（2）根据速度位移公式求出飞机加速到跑道末端的速度大小；（3）根据速度位移公式求出飞机安全起飞时的距离．
25．【答案】（1）小球恰好能通过最高点，则mg= ，解得v=
答：小球到达最高点的速度v大小为 ；
（2）从最高点到最低点，利用动能定理可知2mgL= ，解得
答：小球在最低点获得的初速度v0大小为
（3）设钉子到小球的距离为r，根据牛顿第二定律可知F﹣mg= ，解得F=mg+ ，当r越小，拉力越大，绳子越容易断，故甲同学正确
答：甲同学观点正确
【知识点】动能定理的综合应用；向心力
【解析】【分析】（1）小球恰好能通过最高点，在最高点处只受重力，根据牛顿第二定律求得速度；（2）从最高点到最低点，利用动能定理求得初速度；（3）通过牛顿第二定律求得绳子的拉力即可判断
26．【答案】（1）运动员在空中运动的最长时间对应运动员下落的高度H=5m，根据H= 得，
tm= s，
答：运动员在空中运动的最长时间是1s．
（2）若运动员落在斜面上，速度最大时恰好落在B点，由于θ=45°，则运动员的水平位移：x=H=5m运动员起跳的最大初速度： m/s
答：运动员要落在AB段，其在A处飞出时的最大速度vm大小是5m/s．
（3）运动员到达BC段时，下落的时间是1s，则落地时竖直方向的分速度：
vy=gtm=10×1=10m/s运动员到达BC的过程中水平方向的分速度不变，到达B点的水平方向的分速度为5m/s，所以到达B点时速度方向与竖直方向的夹角满足：
在BC段：
所以画出tanα﹣v图象如图．
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）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AB间的竖直高度，从而结合位移时间公式求出运动的时间；（2）根据水平位移和时间求出运动员在A处飞出时的最大速度vm大小．（3）设运动员在A处飞出的速度为v，由平抛运动的特点即可求出速度方向与竖直方向的夹角为α与初速度的关系．
1 / 12016-2017学年江苏省宿迁市高二下学期学业水平物理模拟试卷（二）
一、单项选择题
1．（2017高二下·宿迁会考）下列单位属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．牛顿 B．米/秒 C．米 D．焦耳
【答案】C
【知识点】单位制及量纲
【解析】【解答】A、牛顿是力的单位，是根据牛顿第二定律F=ma推导出来的，是导出单位，故A错误．B、米/秒是速度的单位，是根据速度的公式v= 推导出来的，是导出单位，故B错误．C、米是长度的单位，是国际单位制中基本单位．故C正确．D、焦耳是功的单位，是根据功的公式W=Fl推导出来的，是导出单位，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．它们在国际单位制中的单位称为基本单位，由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．
2．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，我国自行研制的加油机正在给战斗机加油，以下列哪个物体为参考系加油机是运动的（ ）
A．战斗机 B．地面
C．战斗机中的飞行员 D．加油机里的飞行员
【答案】B
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A、加油机相对于战斗机位置不变，以战斗机为参照物，加油机是静止的，故A错误．B、加油机相对于地面位置不断变化，以地面为参照物，加油机是运动的，故B正确．C、加油机相对于战斗机里的飞行员位置不变，以战斗机里的飞行员为参照物，加油机是静止的，故C错误．D、加油机相对于加油机中的飞行员位置不变，以加油机中的飞行员为参照物，加油机是静止的，故D错误．
故选：B
【分析】相对于参照物位置变化的物体是运动的，位置不变的物体是静止的；本题研究的是加油机的运动情况，关键看它与所选参照物的位置是否变化，据此对各个选项逐一进行分析即可做出选择．
3．（2017高二下·宿迁会考）下列图象中，能反映自由落体运动规律的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB、自由落体运动的加速度不变，做初速度为零的匀变速直线运动，根据s= 知，位移与时间既不是成正比关系，也不是保持不变，故AB错误．CD、根据v=gt，知速度随时间成正比，由于竖直向下为正方向，所以速度为正值，故D正确，C错误．
故选：D
【分析】自由落体运动的加速度不变，做初速度为零的匀变速直线运动．结合运动学公式进行判断．
4．（2017高二下·宿迁会考）关于“探究求合力的方法”的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．两个拉力的方向必须垂直
B．实验过程中，弹簧的轴线必须与纸面平行
C．作力的平行四边形时，不同拉力的标度应该相同
D．用两只弹簧秤和用一只弹簧秤拉橡皮筋时，结点必须拉到同一点
【答案】A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】A、两个拉力的方向没有定性要求，夹角可以任意，故A不正确；B、实验中应保证合力与分力在同一平面内，故弹簧的轴线必须与纸面平行，故B正确；C、在作图时，应保证拉力的标度相同，才能正确作出图形，故C正确；D、在实验中，用一个力和用两个力拉动时，应保证合力与两分力的效果相同，故必须要拉到同一点，故D正确；
本题选不正确的，故选：A．
【分析】在验证“力的平行四边形定则”时，可以根据实验的原理进行分析需要注意的事项．
5．（2017高二下·宿迁会考）根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过20km/h，一个高中生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时，电动车所受的阻力是总重力的0.1倍．已知人和车的总质量约为80kg，则此时电动车电机的输出功率约为（ ）
A．160 W B．450W C．750W D．1600W
【答案】B
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】人汽车的速度大小v=20km/h=5.6m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为：f=0.1mg=0.1×800N=80N，此时的功率为：P=FV=fV=80×5.6W=448W，故约为450W．故B正确，ACD错误．
故选：B．
【分析】人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由P=FV=fV可以求得此时人受到的阻力的大小．
6．（2017高二下·宿迁会考）某同学研究“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受力的关系”的实验，根据数据画出a﹣F图象如图所示，该同学在实验中出现的问题可能是（ ）
A．摩擦力没有平衡
B．长木板的倾斜角过大
C．小车的质量发生了变化
D．绳子拉力方向没有与长木板平行
【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】从图象可知在拉力F=0时物体的加速度不为0，即合外力不为0，图象纵轴的截距大于0，说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0，即在平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）．故B正确，ACD错误；
故选：B
【分析】根据图象的特点得出拉力F=0时物体的加速度不为0，再运用牛顿第二定律解答．
7．（2017高二下·宿迁会考）下列说法中错误的是（ ）
A．能量既不会创生也不会消失
B．石沉水底，石头的能量消失了
C．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加
D．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣﹣﹣﹣永动机是不可能制成的
【答案】B
【知识点】能量守恒定律；永动机不可能制成
【解析】【解答】A、根据能量守恒定律得知，能量既不会创生也不会消失，某种形式的能减少，其它形式的能一定增大．故A正确．B、石子在向下运动中机械能转化为了物体及周围物体的内能，能量并没有消失．故B错误．C、某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加．故C正确．D、根据能量守恒定律可知，不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣﹣﹣﹣永动机是不可能制成的；故D正确；
本题选错误的，故选：B
【分析】能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变；但能量会从一种形式转化为其他形式．
8．（2017高一下·博白期末）如图所示，一物体在与水平方向成夹角为α的恒力F的作用下，沿直线运动了一段距离x．在这过程中恒力F对物体做的功为（ ）
A． B． C．Fxsinα D．Fxcosα
【答案】D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】解：由图可知，拉力与位移间的夹角为θ，故拉力做功W=Fxcosα；
故选：D．
【分析】分析力和位移的夹角，由功的计算公式W=FLcosθ求出拉力做的功．
9．（2017高二下·宿迁会考）伽利略设想了一个理想实验，如图所示．
①两个对接的斜面，静止的小球演一个斜面滚下，将滚上另一个斜面
②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
③减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球会沿水平面做持续的匀速运动
通过对这个实验分析，我们可以得到的最直接结论是（ ）
A．自然界的一切物体都具有惯性
B．小球的加速度和所受合外力成正比
C．小球所受的力一定时，质量越大，它的加速度越小
D．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持不需要外力
【答案】D
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】A、理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体的是牛顿，故A错误；B、小球的质量一定时，它受到的合外力越大，它的加速度越大，这是牛顿第二定律内容，故B错误；C、小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小，这是牛顿第二定律内容，故C错误；D、伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理，得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力，故D正确；
故选：D
【分析】理想斜面实验：在轨道的一边释放一颗钢珠，如果忽略摩擦力带来的影响，我们发现钢珠从左边滚下后，再从右边的斜面滚上，钢珠将上升到与左边释放高度相同的点；若将右边的倾斜角减小，钢珠还是上升到原来的高度，但通过的路程比原来更长；假设右边的轨道为水平，钢珠想要达到原来的高度，但是钢珠无法达到原来的高度，钢珠将永远运动下去．
10．（2017高二下·宿迁会考）一架飞机起飞后不久遭到鸟击，致使飞机发生故障，下流说法正确的是（ ）
A．飞机和鸟主动撞击的一方施加的作用力大
B．鸟对飞机的作用力等于飞机对鸟的作用力
C．撞击后鸟亡，说明鸟对飞机的作用力小于飞机对鸟的作用力
D．撞击后机损，说明鸟对飞机的作用力大于飞机对鸟的作用力
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，所以小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大，作用力与反作用力总是同时产生同时消失，与主动不主动无关．故ACD错误，B正确；
故选：B
【分析】力的作用是相互的，作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，同时产生同时消失，性质相同．由此分析即可
11．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，跳水运动员离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降，在这一过程中关于运动员的重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A．变大 B．变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
【答案】C
【知识点】功能关系；动能与重力势能
【解析】【解答】跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小．故ABD错误，C正确．
故选：C
【分析】重力势能大小的影响因素：质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．根据高度的变化，判断重力势能的变化．
12．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，象棋评析中的棋盘是竖直放置的，棋盘上有磁石，而每个棋子都是一个小磁体，下列说法中正确的是（ ）
A．棋子受到的摩擦力方向竖直向下
B．棋子受到的摩擦力方向垂直棋盘面向外
C．棋子受到的摩擦力大小为0
D．棋子受到的摩擦力大小等于其重力大小
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用；静摩擦力
【解析】【解答】小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，棋盘对棋子的吸引力与棋盘面对棋子的弹力平衡；而静摩擦力与棋子的重力平衡，故摩擦力方向竖直向上，大小与重力的大小相等，故D正确，ABC错误．
故选：D．
【分析】首先对棋子进行受力分析，根据棋子的运动状态，结合平衡的条件分析摩擦力的大小．
13．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，自行车传动装置由前后大小齿轮及链条组成，A、B为大小齿轮边缘上的两点，A、B两点的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB，则（ ）
A．ωA=ωB，vA＜vB B．ωA=ωB，vA＞vB
C．ωA＜ωB，vA=vB D．ωA＞ωB，vA=vB
【答案】C
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动
【解析】【解答】两轮用链条传动，边缘处线速度大小相等，则vA=vB，因RB＜RA则由v=Rω可知，ωA＜ωB，故C正确，ABD错误
故选：C
【分析】根据两点间的连动方式可明确线速度相同，再由角速度和线速度间的关系明确角速度之间的关系．
14．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，一根橡皮筋两端固定在A、B两点，橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态，将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放，C、D两点均在AB连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计，空气阻力不计，弹丸由D运动到C的过程中（ ）
A．橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大
B．橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功
C．弹丸的机械能守恒
D．弹丸的动能一直在增大
【答案】B
【知识点】弹性势能；功能关系；机械能守恒及其条件
【解析】【解答】A、从D到C，橡皮筋的形变量一直减小，所以橡皮筋对弹丸的弹力一直在减小，故A错误．B、从D到C，橡皮筋对弹丸的弹力的方向始终与弹丸运动的方向相同，所以弹力一直做正功，故B正确．C、从D到C橡皮筋对弹丸的弹力始终做正功，所以弹丸的机械能一直在增大，故C错误；D、橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处橡皮筋的拉力为0，在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的合力先向上后向下，速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故D错误．
故选：B
【分析】机械能守恒的条件是：只有重力弹力做功，除重力对物体做的功等于物体机械能的变化量；根据动能定理，合外力做功等于物体动能的变化量．
15．（2017高二下·宿迁会考）春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（ ）
A．直线OA B．直线OB C．曲线OC D．曲线OD
【答案】D
【知识点】速度的合成与分解
【解析】【解答】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD，故D正确，ABC错误．
故选：D
【分析】当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动，当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，根据孔明灯在两个方向的运动情况得出合力与速度方向的关系，从而判断轨迹．
16．（2017高二下·宿迁会考）真空中两个点电荷相距r时，库仑力为F，如果保持它们的电量不变，而将两个点电荷间的距离减小为 r，则二者之间的库仑力将变为（ ）
A． B．2F C．4F D．
【答案】C
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】根据库仑定律的公式有：F=k ，它们的间距均减小为原来的 ，但它们的电量不变，则库仑力增大为原来的4倍，即为4F．故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】电量不变，只是将两个点电荷间的距离减小为 r，根据点电荷库仑力的公式F=k 可以求得改变之后的库仑力的大小．
17．（2017高二下·宿迁会考）某电场的电场线如图所示，a、b是电场中的两点，下列说法中正确的是（ ）
A．无电场线的地方电场强度为零
B．a、b两处的电场方向相同
C．a处电场强度大于b处的电场强度
D．该电场线一定是匀强电场的电场线
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】A、电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，无电场线的地方不能说明电场强度为零，故A错误；B、电场线某点的切线方向表示场强的方向，根据图象可知，、b两处的电场方向不同，故B错误；C、电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强，故C正确；D、匀强电场电场线是等间距的平行直线，所以此电场线一定不是匀强电场的电场线，故D错误；
故选：C
【分析】电场线越密，场强越大，电场线某点的切线方向表示场强的方向，匀强电场电场线是等间距的平行直线．
18．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，一根长为0.2m的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为0.2T，当导线中的电流为1A时，导线所受安培力的大小为（ ）
A．0.02N B．0.04N C．0.06N D．0.08N
【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】电流的方向与磁场的方向垂直，则安培力F=BIL=0.2×1×0.2N=0.04N，故B正确
故选：B
【分析】导线中的电流方向与磁场方向垂直，根据F=BIL求出安培力的大小
19．（2017高二下·宿迁会考）一个不计重力的电子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向外，则电子的运动轨迹（ ）
A．可能为圆弧a B．可能为直线b
C．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能
【答案】A
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】电子带负电，向右进入磁场后，根据左手定则可得，粒子受力向上，故运动轨迹可能为圆弧a，故A正确，BCD错误．
故选：A．
【分析】电子带负电，当垂直进入磁场时，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据左手定则可判断其偏转方向．
20．（2017高二下·宿迁会考）请阅读下列材料，回答第（1）～（4）小题
中国造出可往返太空的班车卫星
2016年12月28日新浪军事网报道：在历时6天的2016年珠海航展上，中国航天科技集团公司五院展出了一项名为“可重复使用的返回式空间环境利用卫星”（以下简称“班车卫星”，未来，这种班车卫星可能不仅仅用于空间科学实验，还将用于太空旅游等多个方面，如班车一样，来回运送旅客，按计划，该班车卫星于2017年底开始运营，标志着我国天地往返的商业航天运营模式即将开启．
（1）下列说法正确的是（ ）
A．材料中“6天”指的是时间
B．班车卫星往返地空一次的位移和路程都是0
C．班车卫星围绕地球运动一周的平均速度不为0
D．在研究班车卫星围绕地球运动轨迹时，班车卫星可看作质点
（2）设地球质量为M，半径为R，班车卫星的质量为m，万有引力常量为G，当班车卫星离地面高度为h时其受到地球的万有引力大小为（ ）
A． B． C． D．
（3）当班车卫星围绕地球做圆周运动时，其运行速度v满足（ ）
A．v＜7.9km/s B．7.9km/s＜v＜11.2km/s
C．11.2km/s＜v＜16.7km/s D．v＞16.7km/s
（4）班车卫星发射时，假设卫星在竖直方向上先做加速运动，然后再做减速运动，在该过程中卫星（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．先处于失重状态，后处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
【答案】（1）A；D
（2）D
（3）A
（4）D
【知识点】超重与失重；万有引力定律的应用；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】（1）A、历时6天在时间轴上对应一段长度，所以6天对应一段时间．故A正确；B、由于位移为初位置到末位置的有向线段，路程为物体运动轨迹的长度，可知班车卫星往返地空一次的位移是0，但路程不是0．故B错误；C、班车卫星往返地空一次的位移是0，所以平均速度是0．故C错误；D、在研究班车卫星围绕地球运动轨迹时，班车卫星的大小可以忽略不计，可看作质点．故D正确．（2）根据万有引力的大小公式为F= ，r=R+h．所以F= ．故D正确，ABC错误．（3）根据万有引力提供向心力，列出等式为：G =m ，解得：v= ．
因班车卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，班车卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度7.9km/s．故A正确，BCD错误．（4）卫星在发射过程中，在竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，卫星向上加速的过程中加速度的方向向上，处于超重状态；卫星向上减速的过程中加速度的方向向下，处于失重状态．故D正确，ABC错误．
故答案为：（1）AD（2）D（3）A（4）D
【分析】（1）时间是时间轴上的一段长度；位移为初位置到末位置的有向线段，路程为物体运动轨迹的长度，瞬时速度为物体某一位置或某一时刻对应的速度，平均速度为某一段时间内对应的速度．（2）万有引力的大小公式为F= ，r为卫星到地心的距离．（3）根据牛顿第二定律，结合引力提供向心力，即可求解．（4）当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度。
21．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，条形磁铁正下方有一固定的单线圈，当磁铁竖直向下靠近线圈时，穿过线圈的磁通量将 （填“变大”或“变小”），在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为 V．
【答案】变大；0.4
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大，由法拉第电磁感应定律可得：E= = V=0.4V．
故答案为：变大，0.4．
【分析】由磁通量的定义可知线圈中磁通量的变化；由法拉第电磁感应定律可求得线圈中的感应电动势．
22．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，a、b是匀强电场中相距0.4m的两点，a、b间的电势差为4.0V，则匀强电场的场强大小为 V/m，把一正电荷从a点移到b点，该电荷的电势能将 （填“变大”“变小”或“不变”
【答案】10；变小
【知识点】电场强度和电场线；电势差、电势、电势能；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】根据U=Ed可得电场强度E= = =10V/m；正电荷受力沿ab方向，则可知，由a到b电场力做正功，因此电荷的电势能将变小；
故答案为：10；变小
【分析】明确匀强电场中电场强度与电势差之间的关系，从而求出匀强电场的电场强度，根据电荷受力方向，确定电场力做功情况，从而确定电势能的变化．
二、填空题：
23．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，某同学做“验证机械能守恒定律”实验的装置．在正确操作下得到的纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC，设重物质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．
（1）为了验证重物从O点到打B点过程中的机械能是否守恒，需要计算重物势能的减少量△Ep= ，动能的增加量△Ek= （用题中所给字母表示）．
（2）实验结果显示，重物重力势能的减少量总略大于动能的增加量，其主要原因是
A．重物的密度过大
B．电源的电压偏低
C．没有采用多次实验取平均值
D．存在空气阻力和纸带与限位孔之间摩擦阻力．
【答案】（1）mghB； m（ ）2
（2）D
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量△Ep=mghB，
B点的速度vB= ，则动能的增加量为△Ek= m（ ）2．（2）由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，而密度越大时，则阻力越小，同时与电源的电压高低无关，故D正确，ABC错误；
故答案为：（1）mghB， m（ ）2；（2）D．
【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量；根据下降的高度求出重物重力势能的变化量．（2）通过能量守恒的角度分析重力势能的减小量大于动能增加量的原因．
三、计算或论述题
24．（2017高二下·宿迁会考）航母上飞机起飞的水平跑道长度L=160m，一架质量为m=2.0×104kg的飞机从跑道的始端开始，在大小恒为F=1.2×105N的动力作用下，做匀加速直线运动到跑道末端，飞机在运动中受到的平均阻力大小为F1=2×104N，飞机可视为质点，飞机起飞过程航空母舰静止不动．飞机的安全起飞速度为100m/s，求：
（1）飞机在水平跑道运动的加速度大小；
（2）飞机到达跑道末端时速度v大小：
（3）为保证安全，飞机沿跑道加速运动的距离s至少是多少．
【答案】（1）根据牛顿第二定律得：F﹣F1=ma，解得： = =5m/s2．
答：飞机在水平跑道运动的加速度大小为5m/s2；
（2）根据速度位移公式得：v2=2aL，解得； =
答：飞机到达跑道末端时速度大小为40m/s：
（3）根据速度位移公式得：v'2=2as，解得；
答：为保证安全，飞机沿跑道加速运动的距离s至少是500m．
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）根据牛顿第二定律求出飞机在水平跑道上运动的加速度大小；（2）根据速度位移公式求出飞机加速到跑道末端的速度大小；（3）根据速度位移公式求出飞机安全起飞时的距离．
25．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，长度为L的轻质细绳一端固定在O点，另一端拴住一个质量为m的小球，在O点正下方A点固定一根与竖直面垂直的钉子（细绳在钉子的右侧）．在最低点给小球一水平向右的初速度，使小球恰好能经过圆周运动的最高点，不计一切阻力，重力加速度为g．
（1）求小球到达最高点的速度v大小；
（2）求小球在最低点获得的初速度v0大小．
（3）当小球回到最低点位置时，甲同学认为钉子离小球越近绳子越容易断，而乙同学认为钉子离小球越远绳子越容易断，试通过计算说明你同意谁的观点．
【答案】（1）小球恰好能通过最高点，则mg= ，解得v=
答：小球到达最高点的速度v大小为 ；
（2）从最高点到最低点，利用动能定理可知2mgL= ，解得
答：小球在最低点获得的初速度v0大小为
（3）设钉子到小球的距离为r，根据牛顿第二定律可知F﹣mg= ，解得F=mg+ ，当r越小，拉力越大，绳子越容易断，故甲同学正确
答：甲同学观点正确
【知识点】动能定理的综合应用；向心力
【解析】【分析】（1）小球恰好能通过最高点，在最高点处只受重力，根据牛顿第二定律求得速度；（2）从最高点到最低点，利用动能定理求得初速度；（3）通过牛顿第二定律求得绳子的拉力即可判断
26．（2017高二下·宿迁会考）如图所示，练习雪道由倾斜部分AB段和水平部分BC段组成，其中倾斜雪道的倾角θ=45°，A处离水平地面的高度H=5m．运动员每次练习时在A处都沿水平方向飞出，不计空气阻力．取g=10m/s2．
（1）求运动员在空中运动的最长时间tm．
（2）求运动员要落在AB段，求其在A处飞出时的最大速度vm大小．
（3）运动员在A处飞出的速度为v，当其落到BC段时，速度方向与竖直方向的夹角为a，试通过计算画出tan a﹣v图象．
【答案】（1）运动员在空中运动的最长时间对应运动员下落的高度H=5m，根据H= 得，
tm= s，
答：运动员在空中运动的最长时间是1s．
（2）若运动员落在斜面上，速度最大时恰好落在B点，由于θ=45°，则运动员的水平位移：x=H=5m运动员起跳的最大初速度： m/s
答：运动员要落在AB段，其在A处飞出时的最大速度vm大小是5m/s．
（3）运动员到达BC段时，下落的时间是1s，则落地时竖直方向的分速度：
vy=gtm=10×1=10m/s运动员到达BC的过程中水平方向的分速度不变，到达B点的水平方向的分速度为5m/s，所以到达B点时速度方向与竖直方向的夹角满足：
在BC段：
所以画出tanα﹣v图象如图．
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）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AB间的竖直高度，从而结合位移时间公式求出运动的时间；（2）根据水平位移和时间求出运动员在A处飞出时的最大速度vm大小．（3）设运动员在A处飞出的速度为v，由平抛运动的特点即可求出速度方向与竖直方向的夹角为α与初速度的关系．
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