【精品解析】浙江省2016年普通高校自主招生物理模拟试卷(二)

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名称 【精品解析】浙江省2016年普通高校自主招生物理模拟试卷(二)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-05-21 11:00:50

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浙江省2016年普通高校自主招生物理模拟试卷(二)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个选项中只有一个符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分)
1.(2016高一上·浙江开学考)“毕竟西湖六月中,风光不与四时同”,西湖的美,世界闻名.某同学在假期骑自行车绕西湖一圈,在回到出发点时遇见了他的物理老师,老师却说他环湖过程中的某个物理量为零,则这个物理量为(  )
A.路程 B.位移 C.平均速率 D.时间间隔
【答案】B
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】解:由于该同学回到了起点,因此该同学的位移为零;但路程不为零,所以平均速率不为零;同时绕湖一圈经历了时间,故时间间隔不为零;B符合题意,ACD不符合题意;
故答案为:B.
【分析】明确位移和路程的定义,知道位移为起点到终点的有向线段,而路程为物体经过的实际路线长度;
2.(2016高一上·浙江开学考)浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布.第一漈207米,第二漈68米,第三漈12米,三漈相加是287米,折合古时鲁班尺是一百丈多17米,故名百丈漈.假设忽略上游水的初速度和空气的阻力,那么,水仅仅下落第一漈后的速度大约是(  )
A.63m/s B.76m/s C.6.3m/s D.44m/s
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】解:谁做自由落体运动,根据速度位移公式可得
故答案为:A
【分析】水在第一漈做自由落体运动,根据速度位移公式求的速度。
3.(2016高一上·浙江开学考)下列是关于物理学研究中的一些基本思想、方法与观点,说法正确的是(  )
①天空中有一只大雁在翱翔,在研究其运动轨迹时把它视为质点,可把研究的问题简化;
②地面参考系下的抛体运动,在自由落体参考系下你看到的将是匀速直线运动;
③轻质的绳、杆等物体,都是一个理想化的物理模型;
④通电导体在磁场中受到的安培力,实际上是导体中所有运动电荷所受洛仑磁力的合力.
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【知识点】质点;安培力;参考系与坐标系;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:①研究大雁的运动轨迹时,由于其大小和形状相对于轨迹来说可以忽略,故可以将其视为质点,故①正确;
②地面参考系下的抛体运动,在自由落体参考系下由于竖直方向均相对静止,则看到的将是匀速直线运动;故②正确;
③轻质的绳、杆等物体,均忽略了次要因素﹣自身的质量,故都是一个理想化的物理模型;故③正确;
④根据安培力的形成可知,通电导体在磁场中受到的安培力,实际上是导体中所有运动电荷所受洛仑磁力的合力;故④正确.
故答案为:D.
【分析】解答本题应掌握:当物体在所研究的问题中大小和形状可以忽略不计时,物体可以看作质点;
明确参考系的选择对研究对象的影响;
明确理想化物理模型的意义;
知道洛伦兹力和安培力的方法
4.(2016高一上·浙江开学考)在一轻质弹簧下端悬挂几个相同的钩码,待静止后,弹簧的总长度是30cm.现轻轻取下一个钩码,弹簧的长度是25cm.若再去掉两个钩码,则此过程中弹簧缩短了(  )
A.25cm B.20cm C.15cm D.10cm
【答案】D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】解:设一个钩码的质量为m.
由胡克定律F=kx,k不变,得△F=k△x
则当轻轻取下一个钩码时有:mg=k(L1﹣L2)
再去掉两个钩码时,有2mg=k△x
则得,此过程中弹簧缩短的长度为:△x=2(L2﹣L1)=2×(30cm﹣25cm)=10cm
故答案为:D
【分析】当弹簧下端挂钩码时,弹簧的拉力等于钩码的总重力.根据胡克定律分别列式求解.
5.(2016高一上·浙江开学考)超重与失重一直是宇航员生活和工作中的两大难题.实际上,在我们的生活中也充满了超重和失重.假如某同学家住10楼,那么,他从一楼开始坐电梯回家的过程中,体验到的将是(  )
A.先超重,再匀速,再失重 B.先失重,再匀速,再超重
C.一直超重 D.一直失重
【答案】A
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】解:上楼时,先向上加速,加速度方向向上,处于超重状态.再匀速,最后向上减速,加速度方向向下,处于失重状态.A符合题意,BCD不符合题意
故答案为:A
【分析】当加速度方向向上时,电梯中的人处于超重状态,当加速度方向向下时,电梯中的人处于失重状态.
6.(2016高一上·浙江开学考)“大河向东流”,水速5m/s,“北风那个吹”,风速4m/s.若将一艘小船无驱动的置于水平面上,现忽略一切阻力,则在流水和北风的共同作用下,小船最终稳定的速度的速度为(  )
A.5m/s B.3m/s C.9m/s D.
【答案】D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解:小船同时参与两个分运动,合运动:
所以D符合题意.
故答案为:D
【分析】船参与了两个分运动,沿着风的方向的分运动和随着水流的分运动,然后由平行四边形定则即可求出.
7.(2016高一上·浙江开学考)打乒乓球是人们较为喜爱的一项娱乐活动.发球时,人用球拍拍打乒乓球,球先会落到自己一侧,再反弹到对方一侧,如果反弹后撞网或未落到对方区域,则判为负.某同学在某次发球的过程中,用球拍水平拍球,却使球反弹后在上升的过程中撞网了.现忽略空气阻力,在其它条件不变的情况下,为使球能落到对方区域,下列操作可行的是(  )
A.换用质量稍大的乒乓球
B.手放高一点,增大水平拍球的高度
C.后退一些再水平拍球
D.手上力度大一点,增大水平拍球的初速度
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:由题,忽略空气阻力,乒乓球向桌面运动的过程可以看作是平抛运动,其反弹的过程可以看作是平抛运动的反过程,设球恰好反弹到最高点时触网,乒乓球在发球者一侧运动的轨迹如图:
设一侧的案子的长度我L,球网的高度为h,则平抛运动的时间:
t= ,
水平位移:
A、由以上的公式可知,球的运动与球的质量无关.A不符合题意;
B、由公式可知,若增大发球点的高度,则乒乓球做平抛运动的位移增大,球在桌面上的落点将更接近球网,球更容易在上升阶段触网.B不符合题意;
C、若后退一些再水平拍球,球的落点将远离球网一些,可以在到达网之前上升到更高,在其它条件不变的情况下,球更可能正常过球网落到对方区域.C符合题意;
D、若手上力度大一点,增大水平拍球的初速度,则乒乓球做平抛运动的位移增大,球在桌面上的落点将更接近球网,球更容易在上升阶段触网.D不符合题意.
故答案为:C
【分析】乒乓球向桌面运动的过程可以看作是平抛运动,其反弹的过程可以看作是平抛运动的反过程,然后结合平抛运动的知识分析即可.
8.(2016高一上·浙江开学考)周末去公园荡秋千是一个不错的选择.如图,某质量为m的同学正在荡秋千.若忽略空气阻力,则关于在运动过程中的最高点M和最低点N的说法中错误的是(  )
A.M位置下的加速度不是零 B.N位置下的加速度是零
C.M位置下的绳子拉力小于mg D.N位置下的绳子拉力大于mg
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律;竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】解:A、M位置时,人受重力和绳子的拉力作用,合力不为零,故加速度不是零;A正确,不符合题意;
B、N位置时,物体做圆周运动,合力向上充当向心力,故加速度不为零,B错误,符合题意;
C、M位置时,将重力分解可知,绳子的拉力与重力的分力等大反向,根据几何关系可知,拉力小于重力,C正确,不符合题意;
D、N位置下,合力向上,故绳子的拉力大于重力,D正确,不符合题意;
故答案为:B.
【分析】分别对M、N两点分析,明确合力的大小从而明确加速度的大小和方向,再根据牛顿第二定律即可求得两点拉力大小.
9.(2016高一上·浙江开学考)牛顿在建立万有引力定律的过程中,对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想;已知地球的半径为6.4×106m,地球自转的角速度为7.27×10﹣5rad/s,地球表面的重力加速度为9.8m/s2,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103m/s,第三宇宙速度为16.7×103m/s,月地中心间距离为3.84×108m.假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将(  )
A.落回地面
B.成为地球的同步“苹果卫星”
C.在月球所在的轨道上绕地球运动
D.飞向茫茫宇宙
【答案】D
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】解:地球自转的角速度为7.27×10﹣5rad/s,月球到地球中心的距离为3.84×108m.地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,根据v=rω得苹果的线速度为:v=2.8×104m/s,第三宇宙速度为:1.67×104m/s,
由于苹果的线速度大于第三宇宙速度,所以苹果脱离苹果树后,将脱离太阳系的束缚,飞向茫茫宇宙,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D
【分析】根据v=rω,可得出苹果的线速度.把苹果的线速度与第三宇宙速度比较求解.
10.(2016高一上·浙江开学考)如图,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,系统静止.现用手推斜面,使系统整体缓慢水平向左移动距离s,则在这个过程中(  )
A.重力做功mgs
B.斜面对物体的支持力做功mgssinθcosθ
C.斜面对物体的摩擦力做功mgssinθcosθ
D.斜面对物体的合力做功mgs
【答案】B
【知识点】摩擦力做功;功的计算
【解析】【解答】解:A、物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零.A不符合题意
B、斜面对物体的支持力F=mgcosθ,则根据功的公式可知,支持力做功WN=mgssinθcosθ;B符合题意;
C、斜面对物体的支持力F=mgsinθ,则根据功的公式可知,摩擦力做功Wf=﹣mgssinθcosθ;C不符合题意;
D、物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】分析物体的受力情况,根据力与位移的夹角,判断力做功的正负.物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.根据功的公式W=FLcosθ求出摩擦力和重力做功.
11.(2016高二上·辽源期中)如图所示,虚线是用实验方法描绘出某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰沿图中的实线从A点运动到B点,则下列判断正确的是(  )
A.粒子一定带负电
B.A点场强大于B点场强
C.粒子在A点动能小于B点动能
D.粒子由A点运动到B点的过程中电场力做负功
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线,可知,图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧,带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧,也大体向左,故粒子应带正电,故A错误;
B、B点等差等势线密,电场线也密,所以B的场强较大,故B错误;
CD、从A到B过程中,电场力方向与速度方向的夹角为锐角,则电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增加,则粒子在A点的动能小于在B点的动能,故C正确,D错误.
故选:C
【分析】根据等势线的分布情况确定电场线的分布情况,从而判断电场力的方向,分析粒子的电性.判断出电场力做功的正负,分析带电粒子在电场中运动时电势能的变化.
12.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,将一金属导体放在垂直于表面P的匀强磁场中,M、N是它的上下两个表面.当有稳恒电流沿平行平面P的方向通过时,在MN板间可以测得有电势差U,这一现象就是“霍尔效应”;这个电势差也被称为“霍尔电势差”.那么,对于下列说法正确的是(  )
A.金属块上表面M的电势高于下表面N的电势
B.电流增大时,M、N两表面间的电压U增大
C.磁场减弱时,M、N两表面的电压U增大
D.若将磁场方向改为垂直M面,则MN板仍存在电势差
【答案】B
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】解:A、根据左手定则,知电子向上表面偏转,上表面带负电,下表面带正电,所以上表面比下表面电势低.A不符合题意.
B、电流的微观表达式为I=nevS=nevbd,电流增大,则v增大,又U=Bvd,则U增大,B符合题意.
C、最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:evB=e ,得U=Bvd,B减小时,M、N两表面间的电压U减小,C不符合题意;
D、若将磁场方向改为垂直M面,根据左手定则,可知,电子的偏向前后表面,则MN极间没有电势差.D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电子做定向移动时,受到洛伦兹力发生偏转,在上下表面间形成电势差,最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,根据电流的微观表达式以及平衡求出电压表的示数和单位体积内的自由电子数.
13.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,一斜面放在粗糙的地面上,在斜面上放一截面为正三角形的棱柱ABC,发现棱柱恰好能在斜面上匀速下滑.现在匀速下滑的棱柱上加一垂直AC边的恒力F,在物块继续下滑的过程中,斜面保持静止.则关于在加恒力F后物块继续下滑的过程中,斜面受到地面的摩擦力的有无及方向判断正确的是(  )
A.有摩擦力,方向向左 B.有摩擦力,方向向右
C.没有摩擦力 D.倾角θ未知,无法判断
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:棱柱匀速下滑时,棱柱受到重力、支持力FN和滑动摩擦力f作用,FN与f的合力与重力大小相等,方向相反
根据几何关系有: ①
施加力F作用后,将F分解为F1和F2,受力分析如图
增加的支持力△FN=F2
增加的摩擦力△f=μ△FN,即 ②
所以
施加F后,摩擦力方向不变,大小f′=f+△f;支持力方向不变,大小△FN'=FN+△FN由上式知摩擦力与支持力的合力方向不变,仍然竖直向上;
再对M受力受力分析,受力如图
斜面体水平方向受力平衡,相对于地面没有运动趋势,故地面对斜面体没有摩擦力,C符合题意,ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】因为开始时棱柱能在斜面上匀速下滑,故有μ=tanθ,且斜面和地面没有摩擦力.现将F分解成平行斜面的力F1和垂直斜面的力F2,则F1的作用仅能改变棱柱下行的速度,对棱柱受到的支持力和摩擦力没有影响,合力仍是竖直向上,根据牛顿第三定律,棱柱给斜面的合力仍是竖直向下,斜面不受到地面的摩擦力;F2的作用可以增大斜面对棱柱的支持力,但是,当物块在继续下行的过程中,摩擦力的方向仍然不变,大小会按照μFN的比例增大,此时,棱柱受到的支持力和摩擦力虽然都增大,但合力仍是竖直向上,根据牛顿第三定律,棱柱给斜面的合力仍是竖直向下,斜面不受到地面的摩擦力;综上,F作用后,在物块继续下行的过程中,地面不会给斜面摩擦力.
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个选项中至少有一个符合题目的要求.全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
14.(2016高一上·浙江开学考)如图,是氢原子的能级图.现有大量处于基态的氢原子,要想能够把它们激发到n=3能级,下列方法可行的是(  )
A.用12.09eV的光子照射 B.用12.55eV的光子照射
C.用12.55eV的电子轰击 D.用14.0eV的电子轰击
【答案】A,C,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】解:处于基态的氢原子,要想能够把它们激发到n=3能级,吸收的能量值等于基态与n=3能级之间的差,即:
△E=E3﹣E1=﹣1.51﹣(﹣13.6)=12.09eV
A、当用光子照射时,氢原子吸收的光子的能量只能是12.09eV,才能激发到n=3能级.A符合题意,B不符合题意.
C、当用电子轰击氢原子时,电子的能量值必须大于12.09eV,才能激发到n=3能级.CD符合题意.
故答案为:ACD
【分析】能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差.由此分析即可.
15.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1, 和 均为理想电表,灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压u1=24 sin100πt(V).下列说法正确的是(  )
A. 的读数为2.0A B. 的读数为48V
C.该交变电流的频率为100Hz D.该变压器输入功率为96W
【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】解:B、由表达式知输入电压有效值为24V,电压与匝数成正比,故副线圈电压即电压表的示数为12V,B不符合题意;
A、安培表的示数为I= =2A,A符合题意;
C、由表达式知道角速度100πrad/s,频率为 =50Hz,C不符合题意
D、副线圈中灯泡消耗的功率P=UI=12×2=24W,输入功率等于输出功率,D不符合题意
故答案为:A
【分析】从表达式知电压的有效值,周期和频率,根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.
16.(2016高一上·浙江开学考)如图,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC和DEF,∠A=∠D=30°,AC面和DF面平行,且A、F、E在一条直线上,两三棱镜放在空气中.一单色细光束O垂直于AB面入射.若玻璃折射率n= ,AF间距为d,光线从DE面上的b点(图上未画出)射出,则下列说法正确的是(  )
A.b点在aE之间
B.ab间距为 d
C.出射光线方向与入射光线方向平行
D.若减小d,则ab间距减小
【答案】B,C,D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】解:C、两个介质是一样的,第一次是空气到介质,垂直于界面不会折射,第二次是从介质到空气,发生折射,方向改变,第三次是又从空气到介质,发生折射,方向再变回来,第四次和第一次折射对应,他们的折射率都是一样的,根据光路可逆的原理,可知出射光线方向与入射光线方向平行.C符合题意.
AB、光线射入AC界面上时,入射角为30°,在c点发生折射时,由n= ,解得:折射角r=60°
根据几何关系,结合光路可逆性,知光线从DE射出时光线垂直于DE,光路图如图所示.
由几何关系有α=r=60°
∠ace=α﹣30°=30°
∠Fec=90°﹣α=30°
所以∠ace=∠Fec,cf=ef=d
由几何关系得:ab=dcos30°= ,且b在DE之间.A不符合题意,B符合题意.
D、若减小d,由ab=dcos30°知,ab间距减小,D符合题意.
故答案为:BCD
【分析】根据光路可逆的原理,分析最终出射光线与入射光线方向间的关系.画出光路图,依据光的折射定律和光路图,结合几何关系,即可求解ab间的距离.
三、非选择题(本大题共7小题,计55分)
17.(2016高一上·浙江开学考)在“探究匀变速物体的加速度”实验中,对加速度的测量合理的有(  )
A.任意选择两个计数点的速度,用公式a= 算出
B.根据数据作v﹣t图象,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a= 算出
C.测出从第一个点到所选点的距离和时间,用X= at2计算
D.算出第一个和最后一个计数点的速度,再用a= 算出
【答案】B
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】解:AB、在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v﹣t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a= 算出加速度,所以误差小,A不符合题意,B符合题意;
C、第一个点不一定是抛出点,因此竖直方向速度不一定是零,那么公式X= at2计算不适用,C不符合题意.
D、第一个和最后一个计数点的速度,再用a= 算出,若其中一点速度误差较大,则计算不合理,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】通过题目给出的数据作出速度﹣时间图象,解出其斜率即是小车的平均加速度;也可以采用逐差法求解平均加速度.
18.(2016高一上·浙江开学考)用电阻箱、多用电表、开关和导线测量两节干电池的电动势和内阻.
(1)将图甲中的实物连接成可完成实验的电路.
(2)完成以下实验步骤的相关内容.
①将多用电表的选择开关旋转至   (填“×1Ω”、“直流电压2.5V”、“直流电流100mA”)档.
②调节电阻箱,示数如图乙所示.读得电阻值R1=   Ω.
③合上开关,从多用电表上读得数值为x1.
④重复②③,收集多组R和x的数据.
(3)某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据,作出了如图丙所示的 (x取国际单位)图象,由此可近似求出以下物理量,则下列选项正确的是
A.测得电源的电动势E=1.5V
B.测得电源的电动势E=3.0V
C.图象纵轴截距的绝对值代表电源的内阻值
D.图象纵轴截距的绝对值代表电源内阻和电表内阻的阻值之和.
【答案】(1)
(2)直流电流100mA;12
(3)B;D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解:(1)由图甲所示可知,实验器材有电阻箱与一个多用电表,不能采用伏安法测电源电动势与内阻,可以采用安阻法或伏阻法测电源电动势与内阻,该实验可以采用安阻法测电源电动势与内阻,实验电路图如图所示:
;(2)①采用安阻法测电源电动势与内电阻,应将多用电表的选择开关旋转至直流电流100mA档.
②由图乙所示电阻箱可知,电阻箱示数为0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω=12Ω,电阻箱阻值R1=12Ω.(3)由图示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:E=I(R+RA+r),R= E﹣RA﹣r,
A、由图示图象可知,图象斜率:k=E= ,A不符合题意,B符合题意;
C、由R= E﹣RA﹣r可知,图象纵轴截距的绝对值代表电源内阻和电表内阻的阻值之和,C不符合题意,D符合题意;故答案为:BD.
故答案为:(1)电路图如上;(2)①直流电流100mA;②12;(3)BD.
【分析】(1)根据所给实验器材确定实验原理,然后根据实验原理连接实物电路图.(2)根据实验电路图完成实验步骤;电阻箱各旋钮示数与对应挡位的乘积之和是电阻箱示数.(3)根据实验电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图象与函数表达式分析答题.
19.(2016高一上·浙江开学考)公交车已作为现代城市交通很重要的工具,它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作用.某日,某中学黄老师在家访途中向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过,此时,他的速度是1m/s,公交车的速度是15m/s,他们距车站的距离为50m.假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间8s.而黄老师因年龄、体重、体力等关系最大速度只能达到6m/s,最大起跑加速度只能达到2.5m/s2.
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少?
(2)试计算分析,黄老师是应该上这班车,还是等下一班车.
【答案】(1)解:公交车刹车的加速度:
故其加速度的大小为
答:若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是4.5m/s2
(2)汽车从相遇处到开始刹车用时:
汽车刹车过程用时:
黄老师以最大加速度达到最大速度用时:
黄老师加速过程中的位移:
以最大速度跑到车站的时间:
t1+t2<t3+t4<t1+t2+10s
所以黄老师能上这班车
答:计算分析,黄老师应该上这班车
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)公交车的初末速度知道,位移知道,因此根据位移﹣速度公式可以正确解答.(2)汽车运动过程是:先匀速后减速然后静止,黄老师运动过程是:先匀加速,后匀速,分别根据他们的运动规律求出到车站的时间,即可判断黄老师是否能安全上车.
20.(2016高一上·浙江开学考)如图甲所示,质量2Kg的木板B静止的放在光滑的水平面上,一质量同样为2Kg的木块A以3m/s的水平速度从B的左侧冲上木板,在随后的运动过程中,它们的v﹣t图象如图乙所示.取g=10m/s2,木块可以看做质点,求:
(1)木块的加速度大小?
(2)从A冲上B到滑离B,系统损失多少机械能?
【答案】(1)解:根据速度图象的斜率等于加速度,则得木块A的加速度大小为: .
答:木块的加速度大小是1m/s2
(2)由图乙知,t=1s末A滑离B,根据“面积”表示位移,可得,两者的相对位移大小为:
△x= ×1m=2m
对A,由牛顿第二定律得:A所受的摩擦力大小为:
f=ma=2N
所以从A冲上B到滑离B,系统损失的机械能为:
△E=f △x=4J
答:从A冲上B到滑离B,系统损失4J机械能.
【知识点】牛顿定律与图象;牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)由速度时间图象的斜率求加速度.(2)以A为研究对象,据牛顿第二定律求解摩擦力.根据图象的“面积”求出A在B滑行的相对位移,从而由Q=fx相对求出系统产生的热量,即为系统损失的机械能.
21.(2016高一上·浙江开学考)某实验小组用单摆测重力加速度.先用游标卡尺测摆球直径,结果如图甲所示,则摆球的直径为   cm.若将单摆悬挂后,用刻度尺测得摆线的长是87cm,测得单摆完成40次全振动的时间如图乙表所示,则秒表读数是   s,单摆的摆动周期是   s,由此计算当地的重力加速度为    m/s2.(保留三位有效数字,π取3.14)
【答案】0.98;75.3;1.8825;9.74
【知识点】探究单摆的运动,用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】解:游标卡尺的主尺读数为9mm,游标读数为0.1×8mm=0.8mm,则最终读数为:9mm+0.8mm=9.8mm=0.98cm.
秒表的读数为60s+15.3s=75.3s,则单摆的周期T= .
该单摆的摆长:L= =0.8749m
由周期公式:T= 可得:
=9.74m/s2,
故答案为:0.98,75.3,1.8825,9.74
【分析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.秒表的读数等于小盘读数加上大盘读数,根据全振动的次数以及时间求出秒表的周期.根据单摆的周期公式T= 变形得到重力加速度的表达式,然后代入数据即可求出.
22.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,光滑导轨固定在水平面上,间距L,其左端接一电阻为R、额定电压为U的灯泡,其阻值可视作恒定.在虚线MN的右侧存在竖直向下的、大小为B的匀强磁场.现在MN左侧的适当位置垂直导轨放置一根电阻r的导体棒.棒在恒定的外力F的作用下,向右做加速运动,在进入磁场时,恰使灯泡正常发光,随后灯泡逐渐变暗,最终稳定在一个不到正常发光的亮度.则:
(1)导体棒进入磁场的速度多大?
(2)灯泡亮度稳定时的导体棒速度是多少?
【答案】(1)解:设金属棒进入磁场时的速度为v,则电动势为:E=BLv;
由于灯泡正常发光,有:
解得: ;
答:导体棒进入磁场的速度为
(2)金属棒最终稳定速度为v',电动势为:E=BLv'
感应电流:
由于稳定时导体棒将匀速,有:
解得:
答:灯泡亮度稳定时的导体棒速度是 .
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】(1)根据E=BLv可求得切割电动势,再根据闭合电路欧姆定律可求得导体棒的速度;(2)导体棒最终稳定时,拉力等于安培力,列式可求得导体棒的最终速度.
23.(2016高一上·浙江开学考)如图,空间存在竖直向上的匀强电场,在O点用长L=5m的轻质细线拴一质量m1=0.04Kg带电量q=2×10﹣4C的带正电的小球A(可看做质点),在竖直的平面内以v1=10m/s的速度做顺时针的匀速圆周运动,小球在最低点时恰好和地面不接触.现有另一质量m2=0.02Kg的不带电的小球B,向右以v2=5m/s的速度做匀速直线运动,它们恰好在最低点相碰,碰撞的一瞬间场强大小变成6×103N/C,方向不变,A球的电量不变,并且碰撞以后A、B两球结合成一个整体.已知g=10m/s2.求:
(1)原场强的大小;
(2)碰撞后细线对整体拉力的大小;
(3)整体到最高点时对绳子拉力的大小.
【答案】(1)解:因球A在竖直平面内能顺时针匀速圆周运动,则有:qE0=mAg;
解得: =2×103N/C;
答:原场强的大小2×103N/C
(2)当电场强度变化后,有F合=qE﹣(mA+mB)g=2×10﹣4×6×103﹣(0.04+0.02)×10=0.6N;
碰撞时,动量守恒,则有:mAvA﹣mBvB=(mA+mB)v;
代入数据,解得: =5m/s;
而需要向心力,则为:F向=(mA+mB) =(0.04+0.02)× =0.3N;
因为F向<F合,AB组成的整体不能做匀速圆周运动,而是先做类平抛运动,所以碰撞后,绳子对整体的拉力为零;
答:碰撞后细线对整体拉力的大小为零
(3)假定t时间内绳子拉紧,则有:x=vt,
y= ;
代入数据,可解得:t=1s;
由几何关系,则有:x2+(R﹣y)2=R2;
所以可知,x=y=R=5m,此时整体正好处在与圆心等高的位置;
在此位置,vy=10m/s;
此后,整体在绳子的牵引力下做圆周运动,
由动能定理,则有: ;
根据牛顿第二定律,则有:T+(mA+mB)g﹣qE=(mA+mB) ;
代入数据,可解得:T=1.5N;
根据牛顿第三定律,整体对绳子的拉力大小是1.5N;
答:整体到最高点时对绳子拉力的大小1.5N
【知识点】动量守恒定律;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)根据匀速圆周运动,可知,电场力与重力平衡,即可求解;(2)根据牛顿第二定律,结合动量守恒定律,即可求解向心力大小,从而确定AB整体的运动性质,即可求解;(3)根据运动学公式,结合几何关系,并由动能定理与牛顿第二、三定律,即可求解.
1 / 1浙江省2016年普通高校自主招生物理模拟试卷(二)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个选项中只有一个符合题目的要求,不选、多选、错选均不得分)
1.(2016高一上·浙江开学考)“毕竟西湖六月中,风光不与四时同”,西湖的美,世界闻名.某同学在假期骑自行车绕西湖一圈,在回到出发点时遇见了他的物理老师,老师却说他环湖过程中的某个物理量为零,则这个物理量为(  )
A.路程 B.位移 C.平均速率 D.时间间隔
2.(2016高一上·浙江开学考)浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布.第一漈207米,第二漈68米,第三漈12米,三漈相加是287米,折合古时鲁班尺是一百丈多17米,故名百丈漈.假设忽略上游水的初速度和空气的阻力,那么,水仅仅下落第一漈后的速度大约是(  )
A.63m/s B.76m/s C.6.3m/s D.44m/s
3.(2016高一上·浙江开学考)下列是关于物理学研究中的一些基本思想、方法与观点,说法正确的是(  )
①天空中有一只大雁在翱翔,在研究其运动轨迹时把它视为质点,可把研究的问题简化;
②地面参考系下的抛体运动,在自由落体参考系下你看到的将是匀速直线运动;
③轻质的绳、杆等物体,都是一个理想化的物理模型;
④通电导体在磁场中受到的安培力,实际上是导体中所有运动电荷所受洛仑磁力的合力.
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
4.(2016高一上·浙江开学考)在一轻质弹簧下端悬挂几个相同的钩码,待静止后,弹簧的总长度是30cm.现轻轻取下一个钩码,弹簧的长度是25cm.若再去掉两个钩码,则此过程中弹簧缩短了(  )
A.25cm B.20cm C.15cm D.10cm
5.(2016高一上·浙江开学考)超重与失重一直是宇航员生活和工作中的两大难题.实际上,在我们的生活中也充满了超重和失重.假如某同学家住10楼,那么,他从一楼开始坐电梯回家的过程中,体验到的将是(  )
A.先超重,再匀速,再失重 B.先失重,再匀速,再超重
C.一直超重 D.一直失重
6.(2016高一上·浙江开学考)“大河向东流”,水速5m/s,“北风那个吹”,风速4m/s.若将一艘小船无驱动的置于水平面上,现忽略一切阻力,则在流水和北风的共同作用下,小船最终稳定的速度的速度为(  )
A.5m/s B.3m/s C.9m/s D.
7.(2016高一上·浙江开学考)打乒乓球是人们较为喜爱的一项娱乐活动.发球时,人用球拍拍打乒乓球,球先会落到自己一侧,再反弹到对方一侧,如果反弹后撞网或未落到对方区域,则判为负.某同学在某次发球的过程中,用球拍水平拍球,却使球反弹后在上升的过程中撞网了.现忽略空气阻力,在其它条件不变的情况下,为使球能落到对方区域,下列操作可行的是(  )
A.换用质量稍大的乒乓球
B.手放高一点,增大水平拍球的高度
C.后退一些再水平拍球
D.手上力度大一点,增大水平拍球的初速度
8.(2016高一上·浙江开学考)周末去公园荡秋千是一个不错的选择.如图,某质量为m的同学正在荡秋千.若忽略空气阻力,则关于在运动过程中的最高点M和最低点N的说法中错误的是(  )
A.M位置下的加速度不是零 B.N位置下的加速度是零
C.M位置下的绳子拉力小于mg D.N位置下的绳子拉力大于mg
9.(2016高一上·浙江开学考)牛顿在建立万有引力定律的过程中,对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想;已知地球的半径为6.4×106m,地球自转的角速度为7.27×10﹣5rad/s,地球表面的重力加速度为9.8m/s2,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103m/s,第三宇宙速度为16.7×103m/s,月地中心间距离为3.84×108m.假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将(  )
A.落回地面
B.成为地球的同步“苹果卫星”
C.在月球所在的轨道上绕地球运动
D.飞向茫茫宇宙
10.(2016高一上·浙江开学考)如图,质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,系统静止.现用手推斜面,使系统整体缓慢水平向左移动距离s,则在这个过程中(  )
A.重力做功mgs
B.斜面对物体的支持力做功mgssinθcosθ
C.斜面对物体的摩擦力做功mgssinθcosθ
D.斜面对物体的合力做功mgs
11.(2016高二上·辽源期中)如图所示,虚线是用实验方法描绘出某一静电场的一簇等势线及其电势值,一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰沿图中的实线从A点运动到B点,则下列判断正确的是(  )
A.粒子一定带负电
B.A点场强大于B点场强
C.粒子在A点动能小于B点动能
D.粒子由A点运动到B点的过程中电场力做负功
12.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,将一金属导体放在垂直于表面P的匀强磁场中,M、N是它的上下两个表面.当有稳恒电流沿平行平面P的方向通过时,在MN板间可以测得有电势差U,这一现象就是“霍尔效应”;这个电势差也被称为“霍尔电势差”.那么,对于下列说法正确的是(  )
A.金属块上表面M的电势高于下表面N的电势
B.电流增大时,M、N两表面间的电压U增大
C.磁场减弱时,M、N两表面的电压U增大
D.若将磁场方向改为垂直M面,则MN板仍存在电势差
13.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,一斜面放在粗糙的地面上,在斜面上放一截面为正三角形的棱柱ABC,发现棱柱恰好能在斜面上匀速下滑.现在匀速下滑的棱柱上加一垂直AC边的恒力F,在物块继续下滑的过程中,斜面保持静止.则关于在加恒力F后物块继续下滑的过程中,斜面受到地面的摩擦力的有无及方向判断正确的是(  )
A.有摩擦力,方向向左 B.有摩擦力,方向向右
C.没有摩擦力 D.倾角θ未知,无法判断
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分.每小题列出的四个选项中至少有一个符合题目的要求.全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
14.(2016高一上·浙江开学考)如图,是氢原子的能级图.现有大量处于基态的氢原子,要想能够把它们激发到n=3能级,下列方法可行的是(  )
A.用12.09eV的光子照射 B.用12.55eV的光子照射
C.用12.55eV的电子轰击 D.用14.0eV的电子轰击
15.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1, 和 均为理想电表,灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压u1=24 sin100πt(V).下列说法正确的是(  )
A. 的读数为2.0A B. 的读数为48V
C.该交变电流的频率为100Hz D.该变压器输入功率为96W
16.(2016高一上·浙江开学考)如图,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC和DEF,∠A=∠D=30°,AC面和DF面平行,且A、F、E在一条直线上,两三棱镜放在空气中.一单色细光束O垂直于AB面入射.若玻璃折射率n= ,AF间距为d,光线从DE面上的b点(图上未画出)射出,则下列说法正确的是(  )
A.b点在aE之间
B.ab间距为 d
C.出射光线方向与入射光线方向平行
D.若减小d,则ab间距减小
三、非选择题(本大题共7小题,计55分)
17.(2016高一上·浙江开学考)在“探究匀变速物体的加速度”实验中,对加速度的测量合理的有(  )
A.任意选择两个计数点的速度,用公式a= 算出
B.根据数据作v﹣t图象,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a= 算出
C.测出从第一个点到所选点的距离和时间,用X= at2计算
D.算出第一个和最后一个计数点的速度,再用a= 算出
18.(2016高一上·浙江开学考)用电阻箱、多用电表、开关和导线测量两节干电池的电动势和内阻.
(1)将图甲中的实物连接成可完成实验的电路.
(2)完成以下实验步骤的相关内容.
①将多用电表的选择开关旋转至   (填“×1Ω”、“直流电压2.5V”、“直流电流100mA”)档.
②调节电阻箱,示数如图乙所示.读得电阻值R1=   Ω.
③合上开关,从多用电表上读得数值为x1.
④重复②③,收集多组R和x的数据.
(3)某同学根据自己设计的实验以及收集到的数据,作出了如图丙所示的 (x取国际单位)图象,由此可近似求出以下物理量,则下列选项正确的是
A.测得电源的电动势E=1.5V
B.测得电源的电动势E=3.0V
C.图象纵轴截距的绝对值代表电源的内阻值
D.图象纵轴截距的绝对值代表电源内阻和电表内阻的阻值之和.
19.(2016高一上·浙江开学考)公交车已作为现代城市交通很重要的工具,它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作用.某日,某中学黄老师在家访途中向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过,此时,他的速度是1m/s,公交车的速度是15m/s,他们距车站的距离为50m.假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间8s.而黄老师因年龄、体重、体力等关系最大速度只能达到6m/s,最大起跑加速度只能达到2.5m/s2.
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少?
(2)试计算分析,黄老师是应该上这班车,还是等下一班车.
20.(2016高一上·浙江开学考)如图甲所示,质量2Kg的木板B静止的放在光滑的水平面上,一质量同样为2Kg的木块A以3m/s的水平速度从B的左侧冲上木板,在随后的运动过程中,它们的v﹣t图象如图乙所示.取g=10m/s2,木块可以看做质点,求:
(1)木块的加速度大小?
(2)从A冲上B到滑离B,系统损失多少机械能?
21.(2016高一上·浙江开学考)某实验小组用单摆测重力加速度.先用游标卡尺测摆球直径,结果如图甲所示,则摆球的直径为   cm.若将单摆悬挂后,用刻度尺测得摆线的长是87cm,测得单摆完成40次全振动的时间如图乙表所示,则秒表读数是   s,单摆的摆动周期是   s,由此计算当地的重力加速度为    m/s2.(保留三位有效数字,π取3.14)
22.(2016高一上·浙江开学考)如图所示,光滑导轨固定在水平面上,间距L,其左端接一电阻为R、额定电压为U的灯泡,其阻值可视作恒定.在虚线MN的右侧存在竖直向下的、大小为B的匀强磁场.现在MN左侧的适当位置垂直导轨放置一根电阻r的导体棒.棒在恒定的外力F的作用下,向右做加速运动,在进入磁场时,恰使灯泡正常发光,随后灯泡逐渐变暗,最终稳定在一个不到正常发光的亮度.则:
(1)导体棒进入磁场的速度多大?
(2)灯泡亮度稳定时的导体棒速度是多少?
23.(2016高一上·浙江开学考)如图,空间存在竖直向上的匀强电场,在O点用长L=5m的轻质细线拴一质量m1=0.04Kg带电量q=2×10﹣4C的带正电的小球A(可看做质点),在竖直的平面内以v1=10m/s的速度做顺时针的匀速圆周运动,小球在最低点时恰好和地面不接触.现有另一质量m2=0.02Kg的不带电的小球B,向右以v2=5m/s的速度做匀速直线运动,它们恰好在最低点相碰,碰撞的一瞬间场强大小变成6×103N/C,方向不变,A球的电量不变,并且碰撞以后A、B两球结合成一个整体.已知g=10m/s2.求:
(1)原场强的大小;
(2)碰撞后细线对整体拉力的大小;
(3)整体到最高点时对绳子拉力的大小.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】解:由于该同学回到了起点,因此该同学的位移为零;但路程不为零,所以平均速率不为零;同时绕湖一圈经历了时间,故时间间隔不为零;B符合题意,ACD不符合题意;
故答案为:B.
【分析】明确位移和路程的定义,知道位移为起点到终点的有向线段,而路程为物体经过的实际路线长度;
2.【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】解:谁做自由落体运动,根据速度位移公式可得
故答案为:A
【分析】水在第一漈做自由落体运动,根据速度位移公式求的速度。
3.【答案】D
【知识点】质点;安培力;参考系与坐标系;洛伦兹力的计算
【解析】【解答】解:①研究大雁的运动轨迹时,由于其大小和形状相对于轨迹来说可以忽略,故可以将其视为质点,故①正确;
②地面参考系下的抛体运动,在自由落体参考系下由于竖直方向均相对静止,则看到的将是匀速直线运动;故②正确;
③轻质的绳、杆等物体,均忽略了次要因素﹣自身的质量,故都是一个理想化的物理模型;故③正确;
④根据安培力的形成可知,通电导体在磁场中受到的安培力,实际上是导体中所有运动电荷所受洛仑磁力的合力;故④正确.
故答案为:D.
【分析】解答本题应掌握:当物体在所研究的问题中大小和形状可以忽略不计时,物体可以看作质点;
明确参考系的选择对研究对象的影响;
明确理想化物理模型的意义;
知道洛伦兹力和安培力的方法
4.【答案】D
【知识点】胡克定律
【解析】【解答】解:设一个钩码的质量为m.
由胡克定律F=kx,k不变,得△F=k△x
则当轻轻取下一个钩码时有:mg=k(L1﹣L2)
再去掉两个钩码时,有2mg=k△x
则得,此过程中弹簧缩短的长度为:△x=2(L2﹣L1)=2×(30cm﹣25cm)=10cm
故答案为:D
【分析】当弹簧下端挂钩码时,弹簧的拉力等于钩码的总重力.根据胡克定律分别列式求解.
5.【答案】A
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】解:上楼时,先向上加速,加速度方向向上,处于超重状态.再匀速,最后向上减速,加速度方向向下,处于失重状态.A符合题意,BCD不符合题意
故答案为:A
【分析】当加速度方向向上时,电梯中的人处于超重状态,当加速度方向向下时,电梯中的人处于失重状态.
6.【答案】D
【知识点】小船渡河问题分析
【解析】【解答】解:小船同时参与两个分运动,合运动:
所以D符合题意.
故答案为:D
【分析】船参与了两个分运动,沿着风的方向的分运动和随着水流的分运动,然后由平行四边形定则即可求出.
7.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:由题,忽略空气阻力,乒乓球向桌面运动的过程可以看作是平抛运动,其反弹的过程可以看作是平抛运动的反过程,设球恰好反弹到最高点时触网,乒乓球在发球者一侧运动的轨迹如图:
设一侧的案子的长度我L,球网的高度为h,则平抛运动的时间:
t= ,
水平位移:
A、由以上的公式可知,球的运动与球的质量无关.A不符合题意;
B、由公式可知,若增大发球点的高度,则乒乓球做平抛运动的位移增大,球在桌面上的落点将更接近球网,球更容易在上升阶段触网.B不符合题意;
C、若后退一些再水平拍球,球的落点将远离球网一些,可以在到达网之前上升到更高,在其它条件不变的情况下,球更可能正常过球网落到对方区域.C符合题意;
D、若手上力度大一点,增大水平拍球的初速度,则乒乓球做平抛运动的位移增大,球在桌面上的落点将更接近球网,球更容易在上升阶段触网.D不符合题意.
故答案为:C
【分析】乒乓球向桌面运动的过程可以看作是平抛运动,其反弹的过程可以看作是平抛运动的反过程,然后结合平抛运动的知识分析即可.
8.【答案】B
【知识点】牛顿第二定律;竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】解:A、M位置时,人受重力和绳子的拉力作用,合力不为零,故加速度不是零;A正确,不符合题意;
B、N位置时,物体做圆周运动,合力向上充当向心力,故加速度不为零,B错误,符合题意;
C、M位置时,将重力分解可知,绳子的拉力与重力的分力等大反向,根据几何关系可知,拉力小于重力,C正确,不符合题意;
D、N位置下,合力向上,故绳子的拉力大于重力,D正确,不符合题意;
故答案为:B.
【分析】分别对M、N两点分析,明确合力的大小从而明确加速度的大小和方向,再根据牛顿第二定律即可求得两点拉力大小.
9.【答案】D
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】解:地球自转的角速度为7.27×10﹣5rad/s,月球到地球中心的距离为3.84×108m.地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高,根据v=rω得苹果的线速度为:v=2.8×104m/s,第三宇宙速度为:1.67×104m/s,
由于苹果的线速度大于第三宇宙速度,所以苹果脱离苹果树后,将脱离太阳系的束缚,飞向茫茫宇宙,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D
【分析】根据v=rω,可得出苹果的线速度.把苹果的线速度与第三宇宙速度比较求解.
10.【答案】B
【知识点】摩擦力做功;功的计算
【解析】【解答】解:A、物体在水平方向移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体m做功为零.A不符合题意
B、斜面对物体的支持力F=mgcosθ,则根据功的公式可知,支持力做功WN=mgssinθcosθ;B符合题意;
C、斜面对物体的支持力F=mgsinθ,则根据功的公式可知,摩擦力做功Wf=﹣mgssinθcosθ;C不符合题意;
D、物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】分析物体的受力情况,根据力与位移的夹角,判断力做功的正负.物体匀速运动时,合力为零,合力对物体m做功为零.根据功的公式W=FLcosθ求出摩擦力和重力做功.
11.【答案】C
【知识点】电场强度和电场线
【解析】【解答】解:A、电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线,可知,图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧,带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧,也大体向左,故粒子应带正电,故A错误;
B、B点等差等势线密,电场线也密,所以B的场强较大,故B错误;
CD、从A到B过程中,电场力方向与速度方向的夹角为锐角,则电场力对粒子做正功,电势能减小,动能增加,则粒子在A点的动能小于在B点的动能,故C正确,D错误.
故选:C
【分析】根据等势线的分布情况确定电场线的分布情况,从而判断电场力的方向,分析粒子的电性.判断出电场力做功的正负,分析带电粒子在电场中运动时电势能的变化.
12.【答案】B
【知识点】霍尔元件
【解析】【解答】解:A、根据左手定则,知电子向上表面偏转,上表面带负电,下表面带正电,所以上表面比下表面电势低.A不符合题意.
B、电流的微观表达式为I=nevS=nevbd,电流增大,则v增大,又U=Bvd,则U增大,B符合题意.
C、最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有:evB=e ,得U=Bvd,B减小时,M、N两表面间的电压U减小,C不符合题意;
D、若将磁场方向改为垂直M面,根据左手定则,可知,电子的偏向前后表面,则MN极间没有电势差.D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】电子做定向移动时,受到洛伦兹力发生偏转,在上下表面间形成电势差,最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,根据电流的微观表达式以及平衡求出电压表的示数和单位体积内的自由电子数.
13.【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:棱柱匀速下滑时,棱柱受到重力、支持力FN和滑动摩擦力f作用,FN与f的合力与重力大小相等,方向相反
根据几何关系有: ①
施加力F作用后,将F分解为F1和F2,受力分析如图
增加的支持力△FN=F2
增加的摩擦力△f=μ△FN,即 ②
所以
施加F后,摩擦力方向不变,大小f′=f+△f;支持力方向不变,大小△FN'=FN+△FN由上式知摩擦力与支持力的合力方向不变,仍然竖直向上;
再对M受力受力分析,受力如图
斜面体水平方向受力平衡,相对于地面没有运动趋势,故地面对斜面体没有摩擦力,C符合题意,ABD不符合题意;
故答案为:C
【分析】因为开始时棱柱能在斜面上匀速下滑,故有μ=tanθ,且斜面和地面没有摩擦力.现将F分解成平行斜面的力F1和垂直斜面的力F2,则F1的作用仅能改变棱柱下行的速度,对棱柱受到的支持力和摩擦力没有影响,合力仍是竖直向上,根据牛顿第三定律,棱柱给斜面的合力仍是竖直向下,斜面不受到地面的摩擦力;F2的作用可以增大斜面对棱柱的支持力,但是,当物块在继续下行的过程中,摩擦力的方向仍然不变,大小会按照μFN的比例增大,此时,棱柱受到的支持力和摩擦力虽然都增大,但合力仍是竖直向上,根据牛顿第三定律,棱柱给斜面的合力仍是竖直向下,斜面不受到地面的摩擦力;综上,F作用后,在物块继续下行的过程中,地面不会给斜面摩擦力.
14.【答案】A,C,D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】解:处于基态的氢原子,要想能够把它们激发到n=3能级,吸收的能量值等于基态与n=3能级之间的差,即:
△E=E3﹣E1=﹣1.51﹣(﹣13.6)=12.09eV
A、当用光子照射时,氢原子吸收的光子的能量只能是12.09eV,才能激发到n=3能级.A符合题意,B不符合题意.
C、当用电子轰击氢原子时,电子的能量值必须大于12.09eV,才能激发到n=3能级.CD符合题意.
故答案为:ACD
【分析】能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差.由此分析即可.
15.【答案】A
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】解:B、由表达式知输入电压有效值为24V,电压与匝数成正比,故副线圈电压即电压表的示数为12V,B不符合题意;
A、安培表的示数为I= =2A,A符合题意;
C、由表达式知道角速度100πrad/s,频率为 =50Hz,C不符合题意
D、副线圈中灯泡消耗的功率P=UI=12×2=24W,输入功率等于输出功率,D不符合题意
故答案为:A
【分析】从表达式知电压的有效值,周期和频率,根据电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,逐项分析即可得出结论.
16.【答案】B,C,D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】解:C、两个介质是一样的,第一次是空气到介质,垂直于界面不会折射,第二次是从介质到空气,发生折射,方向改变,第三次是又从空气到介质,发生折射,方向再变回来,第四次和第一次折射对应,他们的折射率都是一样的,根据光路可逆的原理,可知出射光线方向与入射光线方向平行.C符合题意.
AB、光线射入AC界面上时,入射角为30°,在c点发生折射时,由n= ,解得:折射角r=60°
根据几何关系,结合光路可逆性,知光线从DE射出时光线垂直于DE,光路图如图所示.
由几何关系有α=r=60°
∠ace=α﹣30°=30°
∠Fec=90°﹣α=30°
所以∠ace=∠Fec,cf=ef=d
由几何关系得:ab=dcos30°= ,且b在DE之间.A不符合题意,B符合题意.
D、若减小d,由ab=dcos30°知,ab间距减小,D符合题意.
故答案为:BCD
【分析】根据光路可逆的原理,分析最终出射光线与入射光线方向间的关系.画出光路图,依据光的折射定律和光路图,结合几何关系,即可求解ab间的距离.
17.【答案】B
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】解:AB、在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v﹣t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上较远两点所对应的速度及时间,用公式a= 算出加速度,所以误差小,A不符合题意,B符合题意;
C、第一个点不一定是抛出点,因此竖直方向速度不一定是零,那么公式X= at2计算不适用,C不符合题意.
D、第一个和最后一个计数点的速度,再用a= 算出,若其中一点速度误差较大,则计算不合理,D不符合题意.
故答案为:B.
【分析】通过题目给出的数据作出速度﹣时间图象,解出其斜率即是小车的平均加速度;也可以采用逐差法求解平均加速度.
18.【答案】(1)
(2)直流电流100mA;12
(3)B;D
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】解:(1)由图甲所示可知,实验器材有电阻箱与一个多用电表,不能采用伏安法测电源电动势与内阻,可以采用安阻法或伏阻法测电源电动势与内阻,该实验可以采用安阻法测电源电动势与内阻,实验电路图如图所示:
;(2)①采用安阻法测电源电动势与内电阻,应将多用电表的选择开关旋转至直流电流100mA档.
②由图乙所示电阻箱可知,电阻箱示数为0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω=12Ω,电阻箱阻值R1=12Ω.(3)由图示电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:E=I(R+RA+r),R= E﹣RA﹣r,
A、由图示图象可知,图象斜率:k=E= ,A不符合题意,B符合题意;
C、由R= E﹣RA﹣r可知,图象纵轴截距的绝对值代表电源内阻和电表内阻的阻值之和,C不符合题意,D符合题意;故答案为:BD.
故答案为:(1)电路图如上;(2)①直流电流100mA;②12;(3)BD.
【分析】(1)根据所给实验器材确定实验原理,然后根据实验原理连接实物电路图.(2)根据实验电路图完成实验步骤;电阻箱各旋钮示数与对应挡位的乘积之和是电阻箱示数.(3)根据实验电路图应用欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图象与函数表达式分析答题.
19.【答案】(1)解:公交车刹车的加速度:
故其加速度的大小为
答:若公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是4.5m/s2
(2)汽车从相遇处到开始刹车用时:
汽车刹车过程用时:
黄老师以最大加速度达到最大速度用时:
黄老师加速过程中的位移:
以最大速度跑到车站的时间:
t1+t2<t3+t4<t1+t2+10s
所以黄老师能上这班车
答:计算分析,黄老师应该上这班车
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)公交车的初末速度知道,位移知道,因此根据位移﹣速度公式可以正确解答.(2)汽车运动过程是:先匀速后减速然后静止,黄老师运动过程是:先匀加速,后匀速,分别根据他们的运动规律求出到车站的时间,即可判断黄老师是否能安全上车.
20.【答案】(1)解:根据速度图象的斜率等于加速度,则得木块A的加速度大小为: .
答:木块的加速度大小是1m/s2
(2)由图乙知,t=1s末A滑离B,根据“面积”表示位移,可得,两者的相对位移大小为:
△x= ×1m=2m
对A,由牛顿第二定律得:A所受的摩擦力大小为:
f=ma=2N
所以从A冲上B到滑离B,系统损失的机械能为:
△E=f △x=4J
答:从A冲上B到滑离B,系统损失4J机械能.
【知识点】牛顿定律与图象;牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)由速度时间图象的斜率求加速度.(2)以A为研究对象,据牛顿第二定律求解摩擦力.根据图象的“面积”求出A在B滑行的相对位移,从而由Q=fx相对求出系统产生的热量,即为系统损失的机械能.
21.【答案】0.98;75.3;1.8825;9.74
【知识点】探究单摆的运动,用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】解:游标卡尺的主尺读数为9mm,游标读数为0.1×8mm=0.8mm,则最终读数为:9mm+0.8mm=9.8mm=0.98cm.
秒表的读数为60s+15.3s=75.3s,则单摆的周期T= .
该单摆的摆长:L= =0.8749m
由周期公式:T= 可得:
=9.74m/s2,
故答案为:0.98,75.3,1.8825,9.74
【分析】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.秒表的读数等于小盘读数加上大盘读数,根据全振动的次数以及时间求出秒表的周期.根据单摆的周期公式T= 变形得到重力加速度的表达式,然后代入数据即可求出.
22.【答案】(1)解:设金属棒进入磁场时的速度为v,则电动势为:E=BLv;
由于灯泡正常发光,有:
解得: ;
答:导体棒进入磁场的速度为
(2)金属棒最终稳定速度为v',电动势为:E=BLv'
感应电流:
由于稳定时导体棒将匀速,有:
解得:
答:灯泡亮度稳定时的导体棒速度是 .
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【分析】(1)根据E=BLv可求得切割电动势,再根据闭合电路欧姆定律可求得导体棒的速度;(2)导体棒最终稳定时,拉力等于安培力,列式可求得导体棒的最终速度.
23.【答案】(1)解:因球A在竖直平面内能顺时针匀速圆周运动,则有:qE0=mAg;
解得: =2×103N/C;
答:原场强的大小2×103N/C
(2)当电场强度变化后,有F合=qE﹣(mA+mB)g=2×10﹣4×6×103﹣(0.04+0.02)×10=0.6N;
碰撞时,动量守恒,则有:mAvA﹣mBvB=(mA+mB)v;
代入数据,解得: =5m/s;
而需要向心力,则为:F向=(mA+mB) =(0.04+0.02)× =0.3N;
因为F向<F合,AB组成的整体不能做匀速圆周运动,而是先做类平抛运动,所以碰撞后,绳子对整体的拉力为零;
答:碰撞后细线对整体拉力的大小为零
(3)假定t时间内绳子拉紧,则有:x=vt,
y= ;
代入数据,可解得:t=1s;
由几何关系,则有:x2+(R﹣y)2=R2;
所以可知,x=y=R=5m,此时整体正好处在与圆心等高的位置;
在此位置,vy=10m/s;
此后,整体在绳子的牵引力下做圆周运动,
由动能定理,则有: ;
根据牛顿第二定律,则有:T+(mA+mB)g﹣qE=(mA+mB) ;
代入数据,可解得:T=1.5N;
根据牛顿第三定律,整体对绳子的拉力大小是1.5N;
答:整体到最高点时对绳子拉力的大小1.5N
【知识点】动量守恒定律;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)根据匀速圆周运动,可知,电场力与重力平衡,即可求解;(2)根据牛顿第二定律,结合动量守恒定律,即可求解向心力大小,从而确定AB整体的运动性质,即可求解;(3)根据运动学公式,结合几何关系,并由动能定理与牛顿第二、三定律,即可求解.
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