2016-2017学年江苏省徐州市高二下学期学业水平物理模拟试卷（一）
一、选择题
1．（2017高二下·徐州会考）下列物理量中属于标量的是（ ）
A．位移 B．功 C．力 D．速度
2．（2017高二下·徐州会考）物理学发展历程中，利用理想实验推翻“力是维持物体运动的原因”的科学家是（ ）
A．阿基米德 B．牛顿 C．伽利略 D．亚里士多德
3．（2017高二下·徐州会考）关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越大，加速度越大
B．物体的速度为零，加速度也一定为零
C．物体的速度变化量越大，加速度越大
D．物体的速度变化越快，加速度越大
4．（2017高二下·徐州会考）一物体从塔顶做自由落体运动，经过3s落地，取g=10m/s2，则塔高为（ ）
A．25m B．30m C．45m D．60m
5．（2017高二上·徐州期末）如图所示，力F1、F2是两个互相垂直的共点力，其中F1=3N，F2=4N，则F1、F2合力的大小为（ ）
A．12N B．7N C．6N D．5N
6．（2017高二上·徐州期末）在水平地面上固定一个竖直轻弹簧，现在弹簧上端放一个重为10N的木块后，弹簧被压缩了2cm，系统处于平衡状态，则轻弹簧的劲度系数为（ ）
A．2000N/m B．500N/m C．50N/m D．20N/m
7．（2017高二上·徐州期末）如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，通过细绳套用两个互成角度的弹簧测力计拉动橡皮条使其伸长到某一点O，此时不需要记录的是（ ）
A．O点的位置 B．两个弹簧测力计的读数
C．两条细绳的方向 D．两条细绳的夹角
8．（2017高二下·徐州会考）我国的交通安全法规定，坐在机动车内的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在紧急刹车时可能对人造成的伤害．当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤．关于惯性，以下说法正确的是（ ）
A．惯性与速度无关，跟质量有关 B．静止时，人没有惯性
C．速度越快，人的惯性越大 D．加速运动时，人没有惯性
9．（2017高二下·徐州会考）有俗语叫“鸡蛋碰石头﹣﹣﹣﹣自不量力”．在鸡蛋碰石头的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力
B．鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大
C．鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大
D．鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
10．（2017高二上·徐州期末）已知河水自西向东流动，流速的大小为v1，小船在静水中的速度大小为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，用虚线表示小船过河的路径，则能正确反映小船在最短时间内渡河的情景图示是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2017高二上·徐州期末）如图所示，物体在恒定拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，运动速度为v，拉力F斜向上与水平面夹角为θ，则拉力F的功率可以表示为（ ）
A．Fv B．Fvcosθ C．Fvsinθ D．
12．（2017高二上·徐州期末）如图所示是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，关于这一实验，下列说法中正确的是（ ）
A．应先释放纸带，后接通电源
B．重物应选用密度小的物体
C．开始时，应使重物靠近打点计时器
D．需使用秒表测出重物下落的时间
13．（2017高二上·徐州期末）如图所示，小球从倾斜轨道上由静止释放，经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力大小为mg，已知圆弧的半径为R，整个轨道光滑．则（ ）
A．在最高点A，小球受重力和向心力的作用
B．在最高点A，小球的速度为
C．在最高点A，小球的向心加速度为g
D．小球的释放点比A点高为R
14．（2017高二上·徐州期末）如图所示，水平传送带始终以速度v1顺时针转动，一物体以速度v2（v1≠v2）滑上传送带的左端，则物体在传送带上的运动一定不可能的是（ ）
A．先加速后匀速运动 B．一直加速运动
C．一直减速直到速度为0 D．先减速后匀速运动
15．（2017高二下·徐州会考）真空中两个点电荷相距为r，它们间的静电力大小为F，若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则它们间的距离变为（ ）
A． B． C．2r D．4r
16．（2017高二上·徐州期末）下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
17．（2017高二上·徐州期末）某区域的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则下列关于a、b两点电场强度的判断正确的是（ ）
A．Ea＜Eb，方向相同 B．Ea＜Eb，方向不同
C．Ea＞Eb，方向相同 D．Ea＞Eb，方向不同
18．（2017高二上·徐州期末）如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
19．（2017高二上·徐州期末）如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中，其中电荷不受洛伦兹力的是（ ）
A． B．
C． D．
20．（2017高二下·徐州会考）请阅读下列材料，回答第（1）~（4）小题．
2016年，中国空间站建设捷报频传．
9月15日在酒泉卫星发射中心成功发射“天宫二号”空间实验室．“天宫二号”发射后，成功进入高度约380千米的轨道运行．在“神舟十一号”载人飞船发射前．“天宫二号”将调整轨道至高度393千米的对接轨道，做好与“神舟十一号”载人飞船交会对接的准备．
10月17日，搭载着航天员景海鹏、陈冬的“神舟十一号”载人飞船成功发射，并完成与“天宫二号”的自动交会对接，形成组合体，航天员进驻“天宫二号”，组合体在轨飞行33天，期间，2名航天员按计划开展了一系列科学实验，11月17日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”科技实验室成功实施分离，航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅．
11月8日，“神舟十一号”返回舱顺利着陆．
（1）下列各组情况中，可将“神舟十一号”飞船视为质点的是（ ）
A．调整“神舟十一号”飞船的飞行姿势
B．调整“神舟十一号”飞船绕地球的运行轨道
C．研究“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接的过程
D．观测宇航员在飞船内的实验活动
（2）组合体在轨飞行期间，2名航天员在“天宫二号”内工作和生活，该过程中航天员（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．不受重力作用
D．处于超重还是失重状态由航天员工作状态决定
（3）如图所示是“神舟十一号”航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞后，整个装置匀速下降，一段时间后，为确保安全着陆，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱做匀减速直线运动，则能反映其运动过程的v﹣t图象是（ ）
A． B．
C． D．
（4）“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，变大的物理量是（ ）
A．向心加速度 B．周期 C．角速度 D．线速度
21．（2017高二上·徐州期末）如图所示是我国民用交流电的电压图象．根据图象可知，交流电的频率是 Hz； 用交流电压表测量电压，测出的电压值是 V．
22．（2017高二上·徐州期末）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．
（1）本实验采用的科学方法是
A．控制变量法 B．理想实验法 C．等效替代法
（2）实验时，为减小误差，要保证砂和砂桶的质量 （填“远大于”，“远小于”或“等于”）小车的质量．
（3）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0，1，2，3，4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，交流电的频率为50Hz，打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s．
23．（2017高二上·徐州期末）如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为4.0V，则匀强电场的场强大小为 V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将 ．（填“增大”“减小”或“不变”）
二、计算题
24．（2017高二上·徐州期末）如图所示，圆形玻璃平板半径为r，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘，随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动，玻璃板转动的周期为T．求：
（1）木块的角速度大小
（2）木块的线速度大小
（3）木块所受摩擦力的大小．
25．（2017高二上·徐州期末）如图所示，竖直放置的光滑 圆弧轨道半径为L，底端切线水平且轨道底端P距水平地面的高度也为L，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为60°．现将一质量为m，可视为质点的小球从Q点由静止释放，g=10m/s2，不计空气阻力．求：
（1）小球在P点时的速度大小；
（2）改变小球的释放位置，使小球落地点B到轨道底端P的正下方A的距离为2L，小球从释放到落地的运动过程中，重力做的功．
26．（2017高二上·徐州期末）如图所示，用一块长L=1.0m的木板在墙和水平地面间架设斜面，斜面与水平地面的倾角θ可在0～60°间调节后固定．将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.8，忽略物块在斜面与水平地面交接处的能量损失．（已知重力加速度g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）当θ角增大到多少时，物块恰能从斜面开始下滑；（用正切值表示）
（2）当θ角增大到37°时，物块沿斜面下滑时的加速度为多大？
（3）当θ角增大到多大时，物块停止时与墙面的距离最大，求此最大距离xm．
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】由矢量和标量的特征知，矢量有大小和方向，而标量只有大小，没有方向，故可知B是标量，ACD是矢量，本题选属于标量的
故选：B
【分析】矢量有大小和方向，而标量只有大小，没有方向，重点是其合成法则不一样，标量遵从数学加减原则．由此可以判定各项．
2．【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略通过理想斜面实验，假设没有摩擦，物体将一直运动下去不会停止，从而推翻“力是维持物体运动的原因”．故ABD错误，C正确．
故选：C．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家伽利略的理想实验以及该实验的意义即可．
3．【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、速度越大，加速度不一定越大，两者没有直接的关系．故A错误．B、物体的速度为零，但物体的加速度的变化率可以不为零，即物体的加速度不为零．比如火箭点火时．故B错误．C、物体的速度变化量越大，加速度不一定大，还要看时间．故C错误．D、加速度表示速度变化快慢的物理量，物体的速度变化越快，加速度越大．故D正确．
故选：D
【分析】运动物体的速度和加速度没有直接关系，物体的加速度为零，速度不一定为零．速度变化快的物体加速度大．
4．【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】3s内的位移h= ，故C正确
故选：C
【分析】自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，根据h= ，求出3s内的位移，
5．【答案】D
【知识点】力的合成；力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】解：F1=3N，F2=4N，当两个力垂直时，则F1、F2合力的大小F= = =5N，故ABC错误，D正确；
故选：D．
【分析】根据平行四边形定则求出合力的大小，根据三角函数求解．
6．【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】解：2cm=0.02m
在弹簧上端放一个重为10N的木块后，系统处于平衡状态，设弹簧的劲度系数为k，则：kx=mg=G
所以：k= N/m．故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】根据胡克定律结合共点力平衡条件列式求解弹簧倔强系数．
7．【答案】D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】解：为了完成本实验，虽然让合力与两分力产生效果相同，然后再根据平行四边形定则进行验证，所以在实验中需要记录橡皮条的结点拉到同一位置O点，以及弹簧秤的示数和拉力的方向，夹角的大小与作图无关，适当大些即可，故不需要记录的是D，故ABC错误，D正确．
本题考要不需要记录的，故选：D．
【分析】本实验采用“等效法”，即要求两次拉橡皮筋的效果相同，然后再根据平行四边形画出合力来，然后求出合力的大小即可．
8．【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】AC、惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与其他任何因素无关，故A正确，C错误；BD、惯性是物体的固有属性，任何物体在任何情况下都有惯性，故BD错误．
故选：A
【分析】惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大
9．【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故ABD错误，C正确；
故选：C
【分析】鸡蛋碰石头，它们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不一定会同时产生和消失．
10．【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解：根据题意，由运动的独立性可知，当船头垂直河岸渡河时，垂直河岸方向速度最大，渡河时间最短即t= ，故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，从而即可求解．
11．【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】解：拉力F的功率P=Fvcosθ，故B正确
故选：B
【分析】根据P=Fvcosθ求得拉力的功率，其中θ为力与速度的夹角
12．【答案】C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】解：A、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，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、重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故B错误．
C、固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，将纸带和重锤提升到一定高度，尽量靠近打点计时器．故C正确．
D、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故D错误；
故选：C
【分析】先接通电源，后释放纸带；重物应选密度大、体积小的重物；开始时，重物应靠近打点计时器；打点计时器是计时仪器，不需要秒表
13．【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】解：A、小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误；
C、在最高点，根据向心力公式得：
mg+F=m ，
F=mg，
联立解得：an=2g，v= ，故BC错误，
D、从释放点到最高点，根据动能定理可知 ，解得h=R，故D正确．
故选：D
【分析】小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，根据向心力公式求出小球的速度，根据向心力公式求出加速度．根据动能定理求得高度差
14．【答案】C
【知识点】传送带模型
【解析】【解答】解：若
物块相对传送带向左滑动，受到向右的滑动摩擦力，可能向右先加速运动，当物块速度增加到与传送带速度相等后再做匀速运动；
物块在滑动摩擦力作用下，可能一直向右做匀加速运动
若
物块相对传送带向右运动，受到向左的滑动摩擦力，可能向右做匀减速运动，当物块速度减小到与传送带速度相等后再做匀速运动；
物块在滑动摩擦力作用下可能一直做匀减速运动，
本题选不可能的，故选：C
【分析】分两种情况进行讨论： ，物块相对传送带向左运动， ，物块相对传送带向右运动
15．【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】真空中两个电荷量为Q与q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：F=k ；若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则有：F= 解得：R= ，故ACD错误，B正确；
故选：B．
【分析】库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，从而即可求解．
16．【答案】C
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解：根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：
A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误；
B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误；
C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确；
D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．
故选：C．
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向．
17．【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：a处电场线比b处密，因此a处电场强度比b处大，电场强度的方向为该点的切线方向，根据电场线可知，ab场强方向不同，故ABC错误，D正确．
故选：D
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱；正电荷受力方向和电场线相同，负电荷则相反．
18．【答案】D
【知识点】右手定则
【解析】【解答】解：A、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；
B、电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；
C、图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；
D、根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；
故选：D．
【分析】由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布，并注意平面图及立体图的区分即可正确判断．
19．【答案】C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解：由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】根据洛伦兹力大小公式f=qvB sinθ求出洛伦兹力的大小火判断洛伦兹力有没有．
20．【答案】（1）B
（2）A
（3）A
（4）B
【知识点】质点；超重与失重；万有引力定律的应用；卫星问题；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）A、调整神舟十一号飞船的飞行姿势，飞船的大小与形状必须要计算在内，所以不能看做质点．故A错误；B、研究神舟十一号飞船绕地球的运行轨道，飞船的大小与形状可以忽略，可以看做质点，故B正确；C、研究神舟十一号飞船与天宫二号对接的过程时，它们的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故C错误．D、观察宇航员在飞船内的实验活动，飞船的大小与形状不能忽略，不能看成质点．故D错误．（2）由于航天员在空中受到的万有引力充当向心力，故一直有向下的加速度，一直处于失重状态；但失重并不是失去重力，重力仍然存在，故A正确，BCD错误．（3）A、该图表示物体先做匀速运动，接着做匀减速运动，能反映返回舱的运动过程，故A正确．B、该图表示物体先做匀减速运动，接着做匀速运动，不能反映返回舱的运动过程，故B错误．C、该图表示物体一直做匀速运动，不能反映返回舱的运动过程，故C错误．D、该图表示物体一直做匀减速运动，不能反映返回舱的运动过程，故D错误．（4）A、根据万有引力提供向心力 ，解得：a= ，半径越大，向心加速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，向心加速度减小，故A错误；B、根据万有引力提供向心力 ，解得 ，半径越大，周期越大，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，周期增大，故B正确；C、根据万有引力提供向心力 ，解得 ，半径越大，角速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，角速度减小，故C错误；D、根据万有引力提供向心力： ，即 v= ，半径越大，线速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，线速度减小，故D错误．
故答案为：（1）B（2）A（3）A（4）B
【分析】（1）当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，物体可以看成质点．（2）明确航天员在空中的受力和运动情况，再根据超重和失重的性质明确其状态．（3）v﹣t图象直接反映了物体的速度随时间的变化情况，根据图象的形状能分析物体的运动性质．（4）“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小即可．
21．【答案】50；220
【知识点】交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】解：由图读出周期 T=2×10﹣2s，频率为 f=
由图读出，电压的最大值是 Um=311V，电压表测量有效值，有效值为 U= Um=220V，
故答案为：50，220
【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的最大值及周期．电压表测出有效值
22．【答案】（1）A
（2）远小于
（3）0.24
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：（1）在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，由于变量较多，因此采用的是控制变量法进行实验，即：先保持F不变，验证小车的质量m越小，a越大；再保持 小车的质量m不变，验证 F越大，a越大；故A正确，B、C错误．
故选：A（2）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．
根据牛顿第二定律得：
对m：mg﹣F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉= =
当M＞＞m时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．（3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点3时小车的瞬时速度大小．
v3= =0.24m/s
故答案为：（1）A；（2）远小于；（3）0.24
【分析】（1）了解实验原理以及控制变量法的具体使用可正确解答；（2）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度．
23．【答案】10；增大
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系
【解析】【解答】解：ab的方向与电场线的方向平行，则由Uab=Edab，
则场强为：E= V/m；
电子在电场中受到的电场力的方向与电场线的方向相反，则电子受到的电场力的方向向左，把电子从a点移到b点，电场力对电子做负功，电子的电势能增大．
故答案为：10，增大
【分析】题中已知匀强电场中ab间的电势差和距离，根据电势差与场强的关系式U=Ed，d是两点沿场强方向的距离求解场强．由W=qU求出电场力做功，即可得到电势能的变化．
24．【答案】（1）解：木块的角速度
答：木块的角速度大小为
（2）解：木块的线速度为v=
答：木块的线速度大小为
（3）解：摩擦力提供木块作圆周运动所需的向心力则f=
答：木块所受摩擦力的大小为
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【分析】木块作圆周运动，摩擦力提供向心力，根据线速度角速度和周期的关系即可判断各物理量间的关系
25．【答案】（1）解：小球滑到圆弧轨道底端的过程机械能守恒，令P点重力势能为0，则有：
mgL（1﹣cos60°）= mv2
解得：v=
答：小球在P点时的速度大小是 ；
（2）解：小球离开P点后做平抛运动，所用时间为t，则小球下落的高度为：
L= gt2
水平位移为：2L=vt
解得：v=
小球从释放到P点机械能守恒，设释放点距P点高为h，则有：
mgh= mv2
解得：h=L
所以，小球从释放到落地，重力做的功为：
W=2mgL
答：重力做的功为2mgL．
【知识点】机械能综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球在下滑过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可求得小球通过P点的速度；（2）小球在P点后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得平抛的初速度，再由机械能守恒求出开始时的高度以及重力做的功．
26．【答案】（1）解：物块恰能从斜面开始下滑时，有：
mgsinθ=μ1mgcosθ；
故得 tanθ=0.05；
答：当tanθ=0.05时，物块恰能从斜面开始下滑；
（2）解：当θ角增大到37°时，物块沿斜面匀加速下滑．
根据牛顿第二定律有 mgsinθ﹣μ1mgcosθ=ma
解得 a=5.6m/s2．
克服摩擦力做功Wf=μ1mgL1cosθ+μ2mg（L2﹣L1cosθ）
由动能定理得：mgL1sinθ﹣Wf=0
代入数据解得：
μ2=0.8；
答：当θ角增大到37°时，物块沿斜面下滑时的加速度为5.6m/s2．
（3）解：设物块停止时与墙面的距离为x．
对整个过程，由动能定理得：
mgLsinθ﹣μ1mgcosθ L﹣μ2mg（x﹣Lcosθ）=0
代入数据整理得 x= （sinθ+0.75cosθ）= sin（θ+α）
其中 tanα=0.75，α=37°
根据数学知识知，当θ+α=90°，即θ=53°时x最大，最大值 xm= = m
答：当θ角增大到53°时，物块停止时与墙面的距离最大，此最大距离xm为 m．
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，物体的重力沿斜面下滑的分力等于最大静摩擦力，列出等式即可求斜面的倾角θ；（2）当θ角增大到37°时，根据牛顿第二定律求物块下滑的加速度；（3）分段运用动能定理列式，得到物块停止时与墙面的距离x与θ的关系式，再由数学知识求得最大距离xm及此时斜面的倾角θ．
1 / 12016-2017学年江苏省徐州市高二下学期学业水平物理模拟试卷（一）
一、选择题
1．（2017高二下·徐州会考）下列物理量中属于标量的是（ ）
A．位移 B．功 C．力 D．速度
【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】由矢量和标量的特征知，矢量有大小和方向，而标量只有大小，没有方向，故可知B是标量，ACD是矢量，本题选属于标量的
故选：B
【分析】矢量有大小和方向，而标量只有大小，没有方向，重点是其合成法则不一样，标量遵从数学加减原则．由此可以判定各项．
2．（2017高二下·徐州会考）物理学发展历程中，利用理想实验推翻“力是维持物体运动的原因”的科学家是（ ）
A．阿基米德 B．牛顿 C．伽利略 D．亚里士多德
【答案】C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】伽利略通过理想斜面实验，假设没有摩擦，物体将一直运动下去不会停止，从而推翻“力是维持物体运动的原因”．故ABD错误，C正确．
故选：C．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家伽利略的理想实验以及该实验的意义即可．
3．（2017高二下·徐州会考）关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度越大，加速度越大
B．物体的速度为零，加速度也一定为零
C．物体的速度变化量越大，加速度越大
D．物体的速度变化越快，加速度越大
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、速度越大，加速度不一定越大，两者没有直接的关系．故A错误．B、物体的速度为零，但物体的加速度的变化率可以不为零，即物体的加速度不为零．比如火箭点火时．故B错误．C、物体的速度变化量越大，加速度不一定大，还要看时间．故C错误．D、加速度表示速度变化快慢的物理量，物体的速度变化越快，加速度越大．故D正确．
故选：D
【分析】运动物体的速度和加速度没有直接关系，物体的加速度为零，速度不一定为零．速度变化快的物体加速度大．
4．（2017高二下·徐州会考）一物体从塔顶做自由落体运动，经过3s落地，取g=10m/s2，则塔高为（ ）
A．25m B．30m C．45m D．60m
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】3s内的位移h= ，故C正确
故选：C
【分析】自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，根据h= ，求出3s内的位移，
5．（2017高二上·徐州期末）如图所示，力F1、F2是两个互相垂直的共点力，其中F1=3N，F2=4N，则F1、F2合力的大小为（ ）
A．12N B．7N C．6N D．5N
【答案】D
【知识点】力的合成；力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】解：F1=3N，F2=4N，当两个力垂直时，则F1、F2合力的大小F= = =5N，故ABC错误，D正确；
故选：D．
【分析】根据平行四边形定则求出合力的大小，根据三角函数求解．
6．（2017高二上·徐州期末）在水平地面上固定一个竖直轻弹簧，现在弹簧上端放一个重为10N的木块后，弹簧被压缩了2cm，系统处于平衡状态，则轻弹簧的劲度系数为（ ）
A．2000N/m B．500N/m C．50N/m D．20N/m
【答案】B
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】解：2cm=0.02m
在弹簧上端放一个重为10N的木块后，系统处于平衡状态，设弹簧的劲度系数为k，则：kx=mg=G
所以：k= N/m．故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】根据胡克定律结合共点力平衡条件列式求解弹簧倔强系数．
7．（2017高二上·徐州期末）如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，通过细绳套用两个互成角度的弹簧测力计拉动橡皮条使其伸长到某一点O，此时不需要记录的是（ ）
A．O点的位置 B．两个弹簧测力计的读数
C．两条细绳的方向 D．两条细绳的夹角
【答案】D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】解：为了完成本实验，虽然让合力与两分力产生效果相同，然后再根据平行四边形定则进行验证，所以在实验中需要记录橡皮条的结点拉到同一位置O点，以及弹簧秤的示数和拉力的方向，夹角的大小与作图无关，适当大些即可，故不需要记录的是D，故ABC错误，D正确．
本题考要不需要记录的，故选：D．
【分析】本实验采用“等效法”，即要求两次拉橡皮筋的效果相同，然后再根据平行四边形画出合力来，然后求出合力的大小即可．
8．（2017高二下·徐州会考）我国的交通安全法规定，坐在机动车内的司机和乘客都应系上安全带，这主要是为了减轻在紧急刹车时可能对人造成的伤害．当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤．关于惯性，以下说法正确的是（ ）
A．惯性与速度无关，跟质量有关 B．静止时，人没有惯性
C．速度越快，人的惯性越大 D．加速运动时，人没有惯性
【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】AC、惯性大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与其他任何因素无关，故A正确，C错误；BD、惯性是物体的固有属性，任何物体在任何情况下都有惯性，故BD错误．
故选：A
【分析】惯性是物体的固有属性，它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质，惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大
9．（2017高二下·徐州会考）有俗语叫“鸡蛋碰石头﹣﹣﹣﹣自不量力”．在鸡蛋碰石头的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是一对平衡力
B．鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大
C．鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力一样大
D．鸡蛋破了，但是鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故ABD错误，C正确；
故选：C
【分析】鸡蛋碰石头，它们之间的力是作用力和反作用力，作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不一定会同时产生和消失．
10．（2017高二上·徐州期末）已知河水自西向东流动，流速的大小为v1，小船在静水中的速度大小为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，用虚线表示小船过河的路径，则能正确反映小船在最短时间内渡河的情景图示是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解：根据题意，由运动的独立性可知，当船头垂直河岸渡河时，垂直河岸方向速度最大，渡河时间最短即t= ，故B正确，ACD错误．
故选：B
【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，从而即可求解．
11．（2017高二上·徐州期末）如图所示，物体在恒定拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，运动速度为v，拉力F斜向上与水平面夹角为θ，则拉力F的功率可以表示为（ ）
A．Fv B．Fvcosθ C．Fvsinθ D．
【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】解：拉力F的功率P=Fvcosθ，故B正确
故选：B
【分析】根据P=Fvcosθ求得拉力的功率，其中θ为力与速度的夹角
12．（2017高二上·徐州期末）如图所示是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，关于这一实验，下列说法中正确的是（ ）
A．应先释放纸带，后接通电源
B．重物应选用密度小的物体
C．开始时，应使重物靠近打点计时器
D．需使用秒表测出重物下落的时间
【答案】C
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】解：A、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，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、重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，故B错误．
C、固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，将纸带和重锤提升到一定高度，尽量靠近打点计时器．故C正确．
D、我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故D错误；
故选：C
【分析】先接通电源，后释放纸带；重物应选密度大、体积小的重物；开始时，重物应靠近打点计时器；打点计时器是计时仪器，不需要秒表
13．（2017高二上·徐州期末）如图所示，小球从倾斜轨道上由静止释放，经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力大小为mg，已知圆弧的半径为R，整个轨道光滑．则（ ）
A．在最高点A，小球受重力和向心力的作用
B．在最高点A，小球的速度为
C．在最高点A，小球的向心加速度为g
D．小球的释放点比A点高为R
【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】解：A、小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，故A错误；
C、在最高点，根据向心力公式得：
mg+F=m ，
F=mg，
联立解得：an=2g，v= ，故BC错误，
D、从释放点到最高点，根据动能定理可知 ，解得h=R，故D正确．
故选：D
【分析】小球在最高点受到重力，轨道对球的压力，两个力的合力提供向心力，根据向心力公式求出小球的速度，根据向心力公式求出加速度．根据动能定理求得高度差
14．（2017高二上·徐州期末）如图所示，水平传送带始终以速度v1顺时针转动，一物体以速度v2（v1≠v2）滑上传送带的左端，则物体在传送带上的运动一定不可能的是（ ）
A．先加速后匀速运动 B．一直加速运动
C．一直减速直到速度为0 D．先减速后匀速运动
【答案】C
【知识点】传送带模型
【解析】【解答】解：若
物块相对传送带向左滑动，受到向右的滑动摩擦力，可能向右先加速运动，当物块速度增加到与传送带速度相等后再做匀速运动；
物块在滑动摩擦力作用下，可能一直向右做匀加速运动
若
物块相对传送带向右运动，受到向左的滑动摩擦力，可能向右做匀减速运动，当物块速度减小到与传送带速度相等后再做匀速运动；
物块在滑动摩擦力作用下可能一直做匀减速运动，
本题选不可能的，故选：C
【分析】分两种情况进行讨论： ，物块相对传送带向左运动， ，物块相对传送带向右运动
15．（2017高二下·徐州会考）真空中两个点电荷相距为r，它们间的静电力大小为F，若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则它们间的距离变为（ ）
A． B． C．2r D．4r
【答案】B
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】真空中两个电荷量为Q与q的点电荷，相距为r时的相互作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：F=k ；若两个点电荷的电荷量均减半，仍保持它们间的静电力大小为F，则有：F= 解得：R= ，故ACD错误，B正确；
故选：B．
【分析】库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，从而即可求解．
16．（2017高二上·徐州期末）下列图中分别标出了一根放置在匀强磁场中的通电直导线的电流I、磁场的磁感应强度B和所受磁场力F的方向，其中图示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】左手定则
【解析】【解答】解：根据左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可得：
A、电流与磁场方向平行，没有安培力，故A错误；
B、安培力的方向是垂直导体棒向下的，故B错误；
C、安培力的方向是垂直导体棒向上的，故C正确；
D、电流方向与磁场方向在同一直线上，不受安培力作用，故D错误．
故选：C．
【分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向．
17．（2017高二上·徐州期末）某区域的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点，则下列关于a、b两点电场强度的判断正确的是（ ）
A．Ea＜Eb，方向相同 B．Ea＜Eb，方向不同
C．Ea＞Eb，方向相同 D．Ea＞Eb，方向不同
【答案】D
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解：a处电场线比b处密，因此a处电场强度比b处大，电场强度的方向为该点的切线方向，根据电场线可知，ab场强方向不同，故ABC错误，D正确．
故选：D
【分析】电场线的疏密表示电场的强弱；正电荷受力方向和电场线相同，负电荷则相反．
18．（2017高二上·徐州期末）如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】右手定则
【解析】【解答】解：A、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；
B、电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场为顺时针（从上向下看），故B错误；
C、图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；
D、根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；
故选：D．
【分析】由右手螺旋定则可判断电流周围磁场的分布，并注意平面图及立体图的区分即可正确判断．
19．（2017高二上·徐州期末）如图所示，一电荷量为q的负电荷以速度v射入匀强磁场中，其中电荷不受洛伦兹力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】左手定则；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解：由图可知，ABD图中带电粒子运动的方向都与粗糙度方向垂直，所以受到的洛伦兹力都等于qvB，而图C中，带电粒子运动的方向与磁场的方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力的作用．故C正确，ABD错误．
故选：C
【分析】根据洛伦兹力大小公式f=qvB sinθ求出洛伦兹力的大小火判断洛伦兹力有没有．
20．（2017高二下·徐州会考）请阅读下列材料，回答第（1）~（4）小题．
2016年，中国空间站建设捷报频传．
9月15日在酒泉卫星发射中心成功发射“天宫二号”空间实验室．“天宫二号”发射后，成功进入高度约380千米的轨道运行．在“神舟十一号”载人飞船发射前．“天宫二号”将调整轨道至高度393千米的对接轨道，做好与“神舟十一号”载人飞船交会对接的准备．
10月17日，搭载着航天员景海鹏、陈冬的“神舟十一号”载人飞船成功发射，并完成与“天宫二号”的自动交会对接，形成组合体，航天员进驻“天宫二号”，组合体在轨飞行33天，期间，2名航天员按计划开展了一系列科学实验，11月17日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”科技实验室成功实施分离，航天员景海鹏、陈冬踏上返回之旅．
11月8日，“神舟十一号”返回舱顺利着陆．
（1）下列各组情况中，可将“神舟十一号”飞船视为质点的是（ ）
A．调整“神舟十一号”飞船的飞行姿势
B．调整“神舟十一号”飞船绕地球的运行轨道
C．研究“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接的过程
D．观测宇航员在飞船内的实验活动
（2）组合体在轨飞行期间，2名航天员在“天宫二号”内工作和生活，该过程中航天员（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．不受重力作用
D．处于超重还是失重状态由航天员工作状态决定
（3）如图所示是“神舟十一号”航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞后，整个装置匀速下降，一段时间后，为确保安全着陆，点燃返回舱的缓冲火箭，返回舱做匀减速直线运动，则能反映其运动过程的v﹣t图象是（ ）
A． B．
C． D．
（4）“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，变大的物理量是（ ）
A．向心加速度 B．周期 C．角速度 D．线速度
【答案】（1）B
（2）A
（3）A
（4）B
【知识点】质点；超重与失重；万有引力定律的应用；卫星问题；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】（1）A、调整神舟十一号飞船的飞行姿势，飞船的大小与形状必须要计算在内，所以不能看做质点．故A错误；B、研究神舟十一号飞船绕地球的运行轨道，飞船的大小与形状可以忽略，可以看做质点，故B正确；C、研究神舟十一号飞船与天宫二号对接的过程时，它们的大小和形状不能忽略，不能看成质点．故C错误．D、观察宇航员在飞船内的实验活动，飞船的大小与形状不能忽略，不能看成质点．故D错误．（2）由于航天员在空中受到的万有引力充当向心力，故一直有向下的加速度，一直处于失重状态；但失重并不是失去重力，重力仍然存在，故A正确，BCD错误．（3）A、该图表示物体先做匀速运动，接着做匀减速运动，能反映返回舱的运动过程，故A正确．B、该图表示物体先做匀减速运动，接着做匀速运动，不能反映返回舱的运动过程，故B错误．C、该图表示物体一直做匀速运动，不能反映返回舱的运动过程，故C错误．D、该图表示物体一直做匀减速运动，不能反映返回舱的运动过程，故D错误．（4）A、根据万有引力提供向心力 ，解得：a= ，半径越大，向心加速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，向心加速度减小，故A错误；B、根据万有引力提供向心力 ，解得 ，半径越大，周期越大，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，周期增大，故B正确；C、根据万有引力提供向心力 ，解得 ，半径越大，角速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，角速度减小，故C错误；D、根据万有引力提供向心力： ，即 v= ，半径越大，线速度越小，则“天宫二号”在高度为393千米的对接轨道运行与在高度约380千米的轨道运行相比，线速度减小，故D错误．
故答案为：（1）B（2）A（3）A（4）B
【分析】（1）当物体的大小和形状在研究的问题中能忽略，物体可以看成质点．（2）明确航天员在空中的受力和运动情况，再根据超重和失重的性质明确其状态．（3）v﹣t图象直接反映了物体的速度随时间的变化情况，根据图象的形状能分析物体的运动性质．（4）“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小即可．
21．（2017高二上·徐州期末）如图所示是我国民用交流电的电压图象．根据图象可知，交流电的频率是 Hz； 用交流电压表测量电压，测出的电压值是 V．
【答案】50；220
【知识点】交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】解：由图读出周期 T=2×10﹣2s，频率为 f=
由图读出，电压的最大值是 Um=311V，电压表测量有效值，有效值为 U= Um=220V，
故答案为：50，220
【分析】本题很简单直接从图象中即可求出交流电的最大值及周期．电压表测出有效值
22．（2017高二上·徐州期末）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．
（1）本实验采用的科学方法是
A．控制变量法 B．理想实验法 C．等效替代法
（2）实验时，为减小误差，要保证砂和砂桶的质量 （填“远大于”，“远小于”或“等于”）小车的质量．
（3）图乙是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0，1，2，3，4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，交流电的频率为50Hz，打“3”计数点时小车的速度大小为 m/s．
【答案】（1）A
（2）远小于
（3）0.24
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解：（1）在探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，由于变量较多，因此采用的是控制变量法进行实验，即：先保持F不变，验证小车的质量m越小，a越大；再保持 小车的质量m不变，验证 F越大，a越大；故A正确，B、C错误．
故选：A（2）该实验的研究对象是小车，采用控制变量法研究．当质量一定时，研究小车的加速度和小车所受合力的关系．
根据牛顿第二定律得：
对m：mg﹣F拉=ma
对M：F拉=Ma
解得：F拉= =
当M＞＞m时，即当重物重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力．（3）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点3时小车的瞬时速度大小．
v3= =0.24m/s
故答案为：（1）A；（2）远小于；（3）0.24
【分析】（1）了解实验原理以及控制变量法的具体使用可正确解答；（2）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度．
23．（2017高二上·徐州期末）如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为4.0V，则匀强电场的场强大小为 V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将 ．（填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】10；增大
【知识点】匀强电场电势差与场强的关系
【解析】【解答】解：ab的方向与电场线的方向平行，则由Uab=Edab，
则场强为：E= V/m；
电子在电场中受到的电场力的方向与电场线的方向相反，则电子受到的电场力的方向向左，把电子从a点移到b点，电场力对电子做负功，电子的电势能增大．
故答案为：10，增大
【分析】题中已知匀强电场中ab间的电势差和距离，根据电势差与场强的关系式U=Ed，d是两点沿场强方向的距离求解场强．由W=qU求出电场力做功，即可得到电势能的变化．
二、计算题
24．（2017高二上·徐州期末）如图所示，圆形玻璃平板半径为r，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘，随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动，玻璃板转动的周期为T．求：
（1）木块的角速度大小
（2）木块的线速度大小
（3）木块所受摩擦力的大小．
【答案】（1）解：木块的角速度
答：木块的角速度大小为
（2）解：木块的线速度为v=
答：木块的线速度大小为
（3）解：摩擦力提供木块作圆周运动所需的向心力则f=
答：木块所受摩擦力的大小为
【知识点】线速度、角速度和周期、转速
【解析】【分析】木块作圆周运动，摩擦力提供向心力，根据线速度角速度和周期的关系即可判断各物理量间的关系
25．（2017高二上·徐州期末）如图所示，竖直放置的光滑 圆弧轨道半径为L，底端切线水平且轨道底端P距水平地面的高度也为L，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为60°．现将一质量为m，可视为质点的小球从Q点由静止释放，g=10m/s2，不计空气阻力．求：
（1）小球在P点时的速度大小；
（2）改变小球的释放位置，使小球落地点B到轨道底端P的正下方A的距离为2L，小球从释放到落地的运动过程中，重力做的功．
【答案】（1）解：小球滑到圆弧轨道底端的过程机械能守恒，令P点重力势能为0，则有：
mgL（1﹣cos60°）= mv2
解得：v=
答：小球在P点时的速度大小是 ；
（2）解：小球离开P点后做平抛运动，所用时间为t，则小球下落的高度为：
L= gt2
水平位移为：2L=vt
解得：v=
小球从释放到P点机械能守恒，设释放点距P点高为h，则有：
mgh= mv2
解得：h=L
所以，小球从释放到落地，重力做的功为：
W=2mgL
答：重力做的功为2mgL．
【知识点】机械能综合应用；平抛运动
【解析】【分析】（1）小球在下滑过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可求得小球通过P点的速度；（2）小球在P点后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得平抛的初速度，再由机械能守恒求出开始时的高度以及重力做的功．
26．（2017高二上·徐州期末）如图所示，用一块长L=1.0m的木板在墙和水平地面间架设斜面，斜面与水平地面的倾角θ可在0～60°间调节后固定．将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05，物块与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.8，忽略物块在斜面与水平地面交接处的能量损失．（已知重力加速度g=10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）当θ角增大到多少时，物块恰能从斜面开始下滑；（用正切值表示）
（2）当θ角增大到37°时，物块沿斜面下滑时的加速度为多大？
（3）当θ角增大到多大时，物块停止时与墙面的距离最大，求此最大距离xm．
【答案】（1）解：物块恰能从斜面开始下滑时，有：
mgsinθ=μ1mgcosθ；
故得 tanθ=0.05；
答：当tanθ=0.05时，物块恰能从斜面开始下滑；
（2）解：当θ角增大到37°时，物块沿斜面匀加速下滑．
根据牛顿第二定律有 mgsinθ﹣μ1mgcosθ=ma
解得 a=5.6m/s2．
克服摩擦力做功Wf=μ1mgL1cosθ+μ2mg（L2﹣L1cosθ）
由动能定理得：mgL1sinθ﹣Wf=0
代入数据解得：
μ2=0.8；
答：当θ角增大到37°时，物块沿斜面下滑时的加速度为5.6m/s2．
（3）解：设物块停止时与墙面的距离为x．
对整个过程，由动能定理得：
mgLsinθ﹣μ1mgcosθ L﹣μ2mg（x﹣Lcosθ）=0
代入数据整理得 x= （sinθ+0.75cosθ）= sin（θ+α）
其中 tanα=0.75，α=37°
根据数学知识知，当θ+α=90°，即θ=53°时x最大，最大值 xm= = m
答：当θ角增大到53°时，物块停止时与墙面的距离最大，此最大距离xm为 m．
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）当物块刚好能从斜面开始下滑时，物体的重力沿斜面下滑的分力等于最大静摩擦力，列出等式即可求斜面的倾角θ；（2）当θ角增大到37°时，根据牛顿第二定律求物块下滑的加速度；（3）分段运用动能定理列式，得到物块停止时与墙面的距离x与θ的关系式，再由数学知识求得最大距离xm及此时斜面的倾角θ．
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