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2025年高一物理下學(xué)期期末仿真模擬試卷及答案(共五套)2025年高一物理下學(xué)期期末仿真模擬試卷及答案(一)本試卷分第I卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。全卷共6頁,共l00分,考試時間90分鐘。第I卷(選擇題,共42分)注意事項:1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、考號填寫在答題卡上。2.考試結(jié)束,將答題卡交回。一、選擇題(本題共14小題,每小題3分,共42分。在每小題給出的四個選項中,第1一9題只有一項符合題目要求,第10—14題有多項符合題目要求。全部選對的得3分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)1.下列物理研究的過程和方法和典故“曹沖稱象”的稱重方法類似的是A.“電場強(qiáng)度”的定義方法B.對“合力與分力”的定義方法C.卡文迪許通過“卡文迪許扭稱”測出萬有引力常量D.實(shí)驗探究平行板電容器電容的決定因素2.參加郊游的同學(xué)們從山腳下某平臺上同時開始沿不同路線登山,最后所有同學(xué)都陸續(xù)到達(dá)山頂上的同一平臺。這一過程中下列判斷正確的是A.體重相等的同學(xué)克服重力做的功必定相等B.體重相等的同學(xué)克服重力做的功不一定相等C.最后到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué),克服重力做功的平均功率最小D.最先到達(dá)山頂?shù)耐瑢W(xué),克服婁力做功的平均功率最大_3.在平直公路上直線行駛的汽車發(fā)生了漏油故障.假如該故障車每隔1s漏下一滴油。某同學(xué)根據(jù)漏在路面上的油滴分布,分析該汽車的運(yùn)動情況。其下列判斷正確的是A.油滴間距沿運(yùn)動方向逐漸增大,汽車一定在做勻加速直線運(yùn)動B.油滴間距沿運(yùn)動方向逐漸減小,汽車一定在做勻減速直線運(yùn)動C.油滴間距沿運(yùn)動方向均勻相等,汽車一定在做勻變速運(yùn)動D.油滴間距沿運(yùn)動方向均勻相等,汽車一定在做勻速運(yùn)動4.如圖1所示,相同的物體A和B上下疊放在一起,B的下端放在水平地面上,A的上端用豎直繩子拴在天花板上,A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),則物體A、B受到力的個數(shù)下列判斷不正確的是A.物體A可能受到2個力作用B.物體A可能受到3個力作用C.物體B可能受到4個力作用D.物體B可能受到5個力作用 5.如圖2所示,在勻強(qiáng)電場中,帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),在這一運(yùn)動過程中重力做的功為2.0J,克服電場力做的功為1.5J.則下列說法正確的是A.粒子在A點(diǎn)的重力勢能比在B點(diǎn)少2JB.粒子在A點(diǎn)的動能比在B點(diǎn)少3.5JC.粒子在A點(diǎn)的電勢能比在B點(diǎn)少1.5JD.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5J 6.物體做平拋運(yùn)動時,其位移方向與水平方向之間夾角的正切隨時間t變化的圖象是7.如圖3所示,虛線P、i?、Q是靜電場中的3個等差等勢面,一帶電粒子射入此靜電場后,僅受電場力作用,其運(yùn)動軌跡為曲線abcde,則下列判斷中正確的是A.粒子在a點(diǎn)的動能大于在d點(diǎn)的動能B.等勢線P的電勢大于等勢線Q的電勢C.粒子在a點(diǎn)的加速度大于在d點(diǎn)的加速度D.粒子在a點(diǎn)的電勢能大于在d點(diǎn)的電勢能8.加速度計是彈道導(dǎo)彈慣性制導(dǎo)系統(tǒng)中的重要原件。加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖4所示:沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連。導(dǎo)彈豎直靜止時,滑塊上的指針指在標(biāo)尺的0點(diǎn)位置。導(dǎo)彈加速運(yùn)動時,可通過標(biāo)尺測出滑塊相對標(biāo)尺的位移,然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。設(shè)某導(dǎo)彈沿豎直方向向上發(fā)射,在某段時間內(nèi),指針指在0點(diǎn)下方距離0點(diǎn)為s處,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度大小為9.某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地一太空”兩用汽車,沿地球赤道行駛。當(dāng)汽車速度增加到某一值時,它將成為脫離地面繞地球做圓周運(yùn)動的“航天汽車”,不計空氣阻力,已知地球的半徑地球的重力加速度為發(fā)。下列關(guān)系正確的是A.B.C.D.10.2017年4月23日至4月27日,我國天舟一號貨運(yùn)飛船對天宮二號進(jìn)行了推進(jìn)劑補(bǔ)加,這是因為天宮二號組合體受軌道上稀薄空氣的影響,軌道高度會逐漸降低,天宮二號運(yùn)動中需要通過“軌道維持”使其飛回設(shè)定軌道.對于天宮二號在“軌道維持”前后對比,下列說法正確的是A.天宮二號在“軌道維持”前的速度比“軌道維持”后的速度大B.天宮二號在“軌道維持”前的周期比“軌道維持”后的周期小C.天宮二號在“軌道維持”前的重力勢能比“軌道維持”后的重力勢能大D.天宮二號在“軌道維持”前的機(jī)械能與“軌道維持”后的機(jī)械能相等11.物體A、B由同一位置開始同向做直線運(yùn)動,它們的圖像如圖5所示,由圖可知:A.5s末物體A、B的位移相同,兩者相遇 B.5s末物體A在物體B的后方27.5m處 。C.在5s內(nèi)物體A、B的平均速度之比為4:15D.物體的速度變化率之比為5:112.如圖6所示,光滑的軌道abc的ab部分水平,bc部分是半徑為R的豎直半圓。一小球以某速度從a點(diǎn)沿軌道向右運(yùn)動,小球進(jìn)入圓形軌道后剛好能通過c點(diǎn),然后小球做平拋運(yùn)動落在水平軌道上的d點(diǎn),則A.小球經(jīng)過b點(diǎn)時對軌道的壓力為mg B.小球經(jīng)過c點(diǎn)時對軌道的壓力為mgC.小球到達(dá)d點(diǎn)時的速度為D.小球的落點(diǎn)d與b點(diǎn)間的距離為2R13.如圖7所示,在粗糙絕緣的水平面上放一帶正電的物體A,另有一帶負(fù)電的小球B,二者均可看作點(diǎn)電荷。小球B在外力F的作用下,沿著以A為圓心的圓弧緩慢地從P點(diǎn)移動到Q點(diǎn),若此過程中A始終保持靜止,則下列說法正確的是A.物體A受到地面的支持力先增大后減小 B.物體A受到地面的摩擦力先減小后增大 C.物體B受到外力F先減小后增大D.物體B受到外力F先增大后減小14.如圖8所示,一帶電小球通過絕緣細(xì)繩懸掛于平行板電容器的兩板之間,處于靜止?fàn)顟B(tài)極板帶負(fù)電,N極板帶正電,M板接地。以下說法正確的是A.M板左移,小球受到的電場力減小B.M板左移,小球的電勢能減小C.M板上移,小球受到的電場力增大D.M板上移,小球的電勢能增大第Ⅱ卷(非選擇題,共58分)二、實(shí)驗題(本題共2小題,共14分)15.(5分)在做探究功與速度變化關(guān)系實(shí)驗時,某同學(xué)在實(shí)驗室組裝了一套如圖9所示的裝置,軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實(shí)驗時,調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力。(1)該實(shí)驗中力傳感器的示數(shù)(填“小于”、“大于”或“等于”砝碼盤及砝碼的重力。(2)實(shí)驗獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量為M,擋光板的寬度為d,光電門1和2中心間的距離為s。某次實(shí)驗過程:砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,力傳感器的示數(shù)為F,小車通過光電門1和2的當(dāng)光時間分別為t1、t2,整個過程砝碼盤未落地,已知重力加速度為g,則該實(shí)驗要驗證的關(guān)系式是 。16.(9分)根據(jù)線性力做功的求解方法,某同學(xué)證明出來:一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由形變量為恢復(fù)到原長的過程中,彈簧彈力所做的功為。于是該同學(xué)設(shè)計只用的一根彈簧和一把刻度尺測定滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗,如圖10所示,他的實(shí)驗步驟如下:第一步:將彈簧的左端固定在豎直墻上,彈簧處于原長時,在桌面上標(biāo)記出彈簧右端所在的位置B。第二步:讓滑塊緊靠彈簧壓縮彈簧至某一位置靜止時,在桌面上標(biāo)記出滑塊的位置A,松手后彈簧將滑塊彈開,滑塊在水平桌面上運(yùn)動一段距離停止,在桌面上標(biāo)記出滑塊停止的位置C。第三步:滑塊通過水平細(xì)繩和光滑的定滑輪豎直懸掛拉伸彈簧,滑塊靜止時,在桌面上標(biāo)記出彈簧右端到達(dá)的位置D。請回答下列問題:(1)你認(rèn)為,該同學(xué)需用刻度尺直接測量的物理量是(寫出名稱并符號、、……表示)。(2)用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)的計算式:= 。三、計算題(本題共4小題,共44分,解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17.(10分)2016年12月31日,洛陽地鐵1號線開始建設(shè),并將于2025年前正式開通運(yùn)營.假設(shè)地鐵列車從A站啟動開始勻加速直線運(yùn)動,然后勻速直線運(yùn)動,接下來勻減速直線運(yùn)動到B站停止,已知列車每次加速與減速階段的加速度大小均相同。設(shè)地鐵列車從A站到B站過程中最大速度為=20m/s,加速運(yùn)動時間=258,運(yùn)行時間=90s,求:(1)地鐵列車運(yùn)行的加速度; (2)地鐵A站到S站的距離。18.(10分)如圖11所示,水平放置的平行板電容器,當(dāng)兩極板間的電勢差=300V時,一帶負(fù)電的小球在兩極板之間處于靜止,小球距下極板的距離h=l.44cm.如果兩極板間電勢差突然 減小到=60V,則帶電小球運(yùn)動到極板上需多長時間?(重力加速g=10m/s2)19.(12分)在電視節(jié)目荒野求生上,一質(zhì)量m=60kg的隊員從山坡上的A處以速度=2m/s跳出,由于跳出過猛,他并沒落到預(yù)期的B平臺上,而是落到濕滑的山坡BC上的D處,沿著濕滑的山坡BC從C處滑出,落入矮崖CE下的潭水中,落到潭水水面時的速度=10m/s。經(jīng)過測量A、D水面兩點(diǎn)到水面的高度分別為7.5m、7m。取水面為重力勢能零點(diǎn),重力加速度大小為9.8m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (1)分別求出該隊員落到水面瞬間的機(jī)械能和他從A處跳出時的機(jī)械能;(2)求隊員從山坡D處至落人水面前瞬間的過程中克脤阻力所做的功,已知隊員在D處下滑的速度大小是其從A處跳出時速度大小的1.5倍。20.(12分)如圖13所示,水平放置的平行板電容器極板中央開有一小圓孔,兩極板間距4=0.4m,極板M、N間的電勢差U1=400V;緊靠N極板的下方有一豎直放置的平行板電容器PQ,極板P、Q間電勢差為U2。一帶正電小球從靠近M極板中心位置的O點(diǎn)靜止釋放,小球豎直向下運(yùn)動穿過N極板中央小孔,并從P、Q兩板上端連線的中點(diǎn)進(jìn)入P、Q極板間做曲線運(yùn)動。已知小球的質(zhì)量m=5×10-6kg,電荷量q=5×10-8C,重力加速度g=10m/s2。(1)求小球穿過N極板中央小孔時的速度;(2)若小球能從電容器PQ下端飛出,求兩極板P、Q間電勢差U2的取值范圍。2025年高一物理下學(xué)期期末仿真模擬試卷及答案(二)一、選擇題(本大題共13小題,每題4分,共52分,其中10題11題12題13題多選,其余單選)1.關(guān)于物體所受合外力的方向,下列說法正確的是()A.物體做速率逐漸增加的運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定與速度方向相同B.物體做變速率曲線運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定改變C.物體做變速率圓周運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定指向圓心D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時,其所受合外力的方向總是與速,度方向垂直2.如圖所示,用大小相等的力F將同一物體分別沿光滑的水平面和光滑的斜面由靜止開始移動大小相等的位移x,在兩種情況下,力F作用的時間分別為t1和t2,力F的方向分別平行水平面和斜面,平均功率分別為P1和P2.則()A.t1<t2,P1>P2 B.t1>t2,P1<P2 C.t1=t2,P1=P2 D.t1>t2,P1>P23.如圖(a)所示,一根細(xì)線上端固定在S點(diǎn),下端連一小鐵球A,讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,此裝置構(gòu)成一圓錐擺(不計空氣阻力).下列說法中正確的是()A.小球做勻速圓周運(yùn)動時的角速度一定等于(l為擺長)B.小球做勻速圓周運(yùn)動時,受到重力,繩子拉力和向心力作用.C.另有一個圓錐擺,擺長更長一點(diǎn),兩者懸點(diǎn)相同.如圖(b)所示,如果改變兩小球的角速度,使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則B球的角速度等于A球的角速度D.如果兩個小球的質(zhì)量相等,則在圖(b)中兩條細(xì)線受到的拉力相等4.在地球表面,宇航員把一質(zhì)量為mA的重物放地面上(該處的重力加速度設(shè)為gA),現(xiàn)用一輕繩豎直向上提拉重物,讓繩中的拉力T由零逐漸增大,可以得到加速度a與拉力T的圖象OAB;登陸另一個星球地表面重復(fù)上述實(shí)驗,也能得到一個相似的圖線OCD,下面關(guān)于OCD所描述的物體的質(zhì)量mc與在該星球地表面的重力加速度gc說法正確的是()A.mc>mA,gc≠gA B.mc<mA,gc≠gA C.mc>mA,gc=gA D.mc<mA,gc=gA5.如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ,傳送帶以v勻速運(yùn)動,在傳送帶底端無初速地放置一個質(zhì)量為m的物體,當(dāng)物體上升高度h時,物體剛好相對傳動帶靜止,在這個加速過程中分析正確的是()A.動能增加mgh,摩擦力做功mgh+mv2B.動能增加mv2摩擦力做功mgh+mv2C.機(jī)械能增加mgh﹣mv2摩擦生熱mghD.重力勢能增加mgh+mv2摩擦生熱mgh6.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.如圖所示,在半球面AB上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球面半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線,在軸線上有M、N兩點(diǎn),OM=ON=4R.已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E,靜電力常量為k,則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A.﹣E B.﹣E C. D.+E7.如圖所示,在真空中,有一個帶電量為一Q的孤立點(diǎn)電荷A和一個不帶電的金屬球B,O點(diǎn)為金屬球球心,P點(diǎn)為球內(nèi)一點(diǎn),并且A、O、P三點(diǎn)在同一平面內(nèi).已知O點(diǎn)到點(diǎn)電荷A的距離為r,靜電力常量為k,金屬球B已經(jīng)處于靜電平衡狀態(tài),則()A.金屬球左側(cè)帶負(fù)電,右側(cè)帶正電,并且正負(fù)電荷等量B.球心O處的場強(qiáng)大小為C.金屬球上的感應(yīng)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向水平向左D.如果用導(dǎo)線把金屬球的左側(cè)跟地面接通,等金屬球再次達(dá)到靜電平衡后移走導(dǎo)線,此后金屬球帶正電8.如圖所示,平行板電容器的兩個極板為A、B,B板接地,使其A板帶有電荷量+Q,B板帶有電荷量﹣Q,板間電場中有一固定點(diǎn)P,以下說法正確的是()A.若將B板固定,A板下移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢降低B.若將B板固定,A板下移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度增大,P點(diǎn)電勢升高C.若將A板固定,B板上移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢降低D.如果A板固定,B板上移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度增大,P點(diǎn)電勢升高9.比功率是衡量汽車動力性能的一個綜合指標(biāo),具體是指汽車發(fā)動機(jī)最大功率與汽車總質(zhì)量之比,一般來講,對同類型汽車而言,比功率越大,汽車的動力性越好,普通國產(chǎn)抵擋車大概范圍在0.04﹣0.07kW/kg,中檔車的大概范圍從0.06﹣0.10kW/kg,高檔車則更高,范圍也更廣,大概范圍從0.08﹣0.13kW/kg,為愛了粗略檢測一種新汽車的比功率,工程師用速度傳感器記錄下該汽車在水平道路上,以恒定最大功率從靜止開始啟動到最大速度過程中的速度圖象如圖所示,已知從靜止開始以恒定功率啟動后26s,到達(dá)機(jī)車的最大速度40m/s,汽車運(yùn)動過程中阻力不變,則根據(jù)比功率來粗略可以判斷()A.這種車可能是國產(chǎn)高檔車 B.這種車可能是國產(chǎn)中檔車C.這種車可能是國產(chǎn)低檔車 D.條件不足,不能判斷10.如圖,我國發(fā)射的“嫦娥二號”衛(wèi)星運(yùn)行在距月球表面100km的圓形軌道上,到A點(diǎn)時調(diào)整成沿橢圓軌道運(yùn)行,至距月球表面15km的B點(diǎn)作近月拍攝,以下判斷正確的是()A.衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時處于失重狀態(tài),不受重力作用B.衛(wèi)星從圓軌道進(jìn)入橢圓軌道須減速制動C.沿橢圓軌道運(yùn)行時,衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)的速度小D.沿圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度和沿橢圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度大小不等11.輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置,現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置,此時彈簧與豎直方向的夾角為θ,在這一過程中,對于整個系統(tǒng),下列說法正確的是()A.系統(tǒng)的彈性勢能不變 B.系統(tǒng)的彈性勢能增加C.系統(tǒng)的機(jī)械能不變 D.系統(tǒng)的機(jī)械能增加12.如圖所示,兩質(zhì)量相同的小球A、B,分別用細(xì)線懸掛于等高的兩點(diǎn),A球的懸線比B球的長,把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放,以懸點(diǎn)所在平面為參考平面,則兩球經(jīng)最低點(diǎn)時()A.A球的速率等于B球的速率B.A球的動能等于B球的動能C.A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能D.A球的對繩的拉力等于B球?qū)K的拉力13.如圖所示,長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球,B處固定質(zhì)量為m的小球,支架懸掛在O點(diǎn)可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動.開始時OB與地面相垂直,放手后開始運(yùn)動,在不計任何阻力的情況下,下列說法正確的是()A.A球到達(dá)最低點(diǎn)時速度為零B.A球機(jī)械能減小量等于B球機(jī)械能增加量C.B球向左擺動所能達(dá)到的最高位置應(yīng)等于A球開始運(yùn)動時的高度D.當(dāng)支架從左向右回擺時,A球一定能回到起始高度三.實(shí)驗題.(每空3分共15分)14.用如圖所示的裝置,探究功與物體速度變化的關(guān)系.實(shí)驗時,先適當(dāng)墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行.小車滑行過程中通過打點(diǎn)計器的紙帶,記錄其運(yùn)動規(guī)律.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不勻,后面部分點(diǎn)跡均勻分布,回答下列問題:(1)實(shí)驗前適當(dāng)墊高木板是為了(2)在用做“探究功與速度關(guān)系”的實(shí)驗時,下列說法正確的是.A.通過控制橡皮筋的伸長量不變,改變橡皮筋條數(shù)來分析拉力做功的數(shù)值B.通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值C.實(shí)驗過程中木板適當(dāng)墊高就行,沒有必要反復(fù)調(diào)整D.通過打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度即可.15.在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗中,所用電源的頻率為50Hz,某同學(xué)選擇了一條合理的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖17所示,數(shù)值的單位是mm;圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn),A、B、C、D、E分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn),重物的質(zhì)量為1kg(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.均保留三位有效數(shù)字)(1)重物從開始下落到計時器打B點(diǎn)時,減少的重力勢能△EpB=J.(2)重物下落到計時器打B點(diǎn)時增加的動能△EKB=_J(3)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi),重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中,得到的結(jié)論是.三.計算(8分+12分+13分=33分)16.某人在某星球上做實(shí)驗,在星球表面水平固定一長木板,在長木板上放一木塊,木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)μ,現(xiàn)用一彈簧測力計拉木塊.當(dāng)彈簧測力計示數(shù)為F時,經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)木塊的加速度為a,木塊質(zhì)量為m,若該星球的半徑為R,則在該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是多少?17.如圖所示,水平放置的平行板電容器的極板長L=0.4m,兩板間距離d=4×10﹣3m;在電容器兩板不帶電的情況下,有一束帶電粒子,以相同的速率v0從兩板中央沿平行極板方向水平射入兩板之間,粒子流恰好落在下板的正中央;已知每個帶電粒子的質(zhì)量m=4×10﹣5kg,電量q=+1×10﹣8C.重力加速度g=10m/s2.為使粒子流能從平行板電容器的右側(cè)射出電場,求:(1)電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?(2)所加的電壓U的大小.18.如圖所示為“S”形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓連接而成的,圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,彈射裝置將一個小球從a點(diǎn)水平射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過軌道后從p點(diǎn)水平拋出,已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計其他機(jī)械能損失,ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.2m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為M=0.425kg,g=10m/s2,求:(1)若v0=5m/s,小球從p點(diǎn)拋出后的水平射程;(2)若v0=5m/s,小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)時,管道對小球作用力的大小和方向;(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多大時,軌道對地面的壓力可以為零.
參考答案與試題解析一、選擇題(本大題共13小題,每題4分,共52分,其中10題11題12題13題多選,其余單選)1.關(guān)于物體所受合外力的方向,下列說法正確的是()A.物體做速率逐漸增加的運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定與速度方向相同B.物體做變速率曲線運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定改變C.物體做變速率圓周運(yùn)動時,其所受合外力的方向一定指向圓心D.物體做勻速率曲線運(yùn)動時,其所受合外力的方向總是與速,度方向垂直【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動的條件.【分析】根據(jù)牛頓第二定律知物體運(yùn)動加速度方向與所受合外力方向相同,當(dāng)物體加速度方向與速度方向相同時物體做加速運(yùn)動,相反時做減速運(yùn)動,知道常見平拋運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動的受力特例用排除法分析相關(guān)選項.【解答】解:A、當(dāng)物體做速率逐漸增加的運(yùn)動時,合外力是動力,合外力與速度方向間的夾角小于90°,而在直線運(yùn)動速度增大時合外力方向與速度方向間的夾角為0°,所以合外力的方向不一定與速度方向相同,故A錯誤.B、變速率的曲線運(yùn)動也可以是勻變速運(yùn)動,如平拋運(yùn)動,合外力方向不變,故B錯誤.C、物體做變速率圓周運(yùn)動時,其所受合外力一方面提供了改變速度方向的向心力,另一方面還提供了改變速度大小的切向力,故此時合外力的方向不一定指向圓心.故C錯誤.D、在勻速率曲線運(yùn)動中,由于物體的速度大小不變,則物體在速度方向上所受的外力矢量和為零,即物體所受合外力只能與速度方向垂直,從而只改變速度的方向而做曲線運(yùn)動,但不改變速度的大小,故D正確.故選:D.2.如圖所示,用大小相等的力F將同一物體分別沿光滑的水平面和光滑的斜面由靜止開始移動大小相等的位移x,在兩種情況下,力F作用的時間分別為t1和t2,力F的方向分別平行水平面和斜面,平均功率分別為P1和P2.則()A.t1<t2,P1>P2 B.t1>t2,P1<P2 C.t1=t2,P1=P2 D.t1>t2,P1>P2【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用;功率、平均功率和瞬時功率.【分析】根據(jù)功的計算公式W=Fl判斷做功的大小,由加速度和位移關(guān)系分析時間的長短,由P=分析功率的大小.【解答】解:由功的計算公式W=Fl知,兩種情況下,力F做功相等.由x=,知:在光滑水平面上運(yùn)動時加速度大,通過相等的位移時間短,即有t1<t2.由公式P=可得,P1>P2.故選:A.3.如圖(a)所示,一根細(xì)線上端固定在S點(diǎn),下端連一小鐵球A,讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,此裝置構(gòu)成一圓錐擺(不計空氣阻力).下列說法中正確的是()A.小球做勻速圓周運(yùn)動時的角速度一定等于(l為擺長)B.小球做勻速圓周運(yùn)動時,受到重力,繩子拉力和向心力作用.C.另有一個圓錐擺,擺長更長一點(diǎn),兩者懸點(diǎn)相同.如圖(b)所示,如果改變兩小球的角速度,使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則B球的角速度等于A球的角速度D.如果兩個小球的質(zhì)量相等,則在圖(b)中兩條細(xì)線受到的拉力相等【考點(diǎn)】向心力;牛頓第二定律.【分析】向心力是效果力,受力分析時不能作為單獨(dú)的力分析;由向心力表達(dá)F=mω2r可分析小球角速度的變化;由受力分析和角度關(guān)系可判定細(xì)線的拉力.【解答】解:A、小球受力如圖:,由圓周運(yùn)動規(guī)律可得:Fn=mrω2,又Fn=mgtanθ,解得:,r=lsinθ,可得:,可知小球做勻速圓周運(yùn)動時的角速度一定大于,故A錯誤;B、向心力是效果力,勻速圓周運(yùn)動的向心力是由合力提供的,小球做勻速圓周運(yùn)動時,受到重力、繩子的拉力其合力充當(dāng)向心力,故B錯誤;C、由,lcosθ=h,所以由于高度相同,B球的角速度等于A球的角速度,故C正確;D、由B圖可知,由于θB>θA,如果兩個小球的質(zhì)量相等,則在圖乙中兩條細(xì)線受到的拉力應(yīng)該是B細(xì)線受到的拉力大,故D錯誤.故選:C4.在地球表面,宇航員把一質(zhì)量為mA的重物放地面上(該處的重力加速度設(shè)為gA),現(xiàn)用一輕繩豎直向上提拉重物,讓繩中的拉力T由零逐漸增大,可以得到加速度a與拉力T的圖象OAB;登陸另一個星球地表面重復(fù)上述實(shí)驗,也能得到一個相似的圖線OCD,下面關(guān)于OCD所描述的物體的質(zhì)量mc與在該星球地表面的重力加速度gc說法正確的是()A.mc>mA,gc≠gA B.mc<mA,gc≠gA C.mc>mA,gc=gA D.mc<mA,gc=gA【考點(diǎn)】牛頓第二定律.【分析】根據(jù)牛頓第二定律得出加速度與拉力F的關(guān)系式,從而通過圖線斜率和縱軸截距進(jìn)行分析.【解答】解:根據(jù)牛頓第二定律得,T﹣mg=ma,解得a=﹣g,知圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),縱軸截距的大小表示重力加速度的大小,從而知道m(xù)c>mA,gc=gA.故選:C5.如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ,傳送帶以v勻速運(yùn)動,在傳送帶底端無初速地放置一個質(zhì)量為m的物體,當(dāng)物體上升高度h時,物體剛好相對傳動帶靜止,在這個加速過程中分析正確的是()A.動能增加mgh,摩擦力做功mgh+mv2B.動能增加mv2摩擦力做功mgh+mv2C.機(jī)械能增加mgh﹣mv2摩擦生熱mghD.重力勢能增加mgh+mv2摩擦生熱mgh【考點(diǎn)】功能關(guān)系.【分析】動能的增加量根據(jù)動能的概念求解.摩擦力做功由動能定理求.重力勢能增加量等于物體克服重力做功,摩擦生熱等于摩擦力與相對位移的乘積.【解答】解:AB、據(jù)題,當(dāng)物體上升高度h時物體與傳動帶相同,為v,則動能增加mv2,由動能定理得:Wf﹣mgh=mv2,則得摩擦力做功Wf=mgh+mv2.故A錯誤,B正確.C、由功能關(guān)系知,物體機(jī)械能的增加量等于摩擦力對物體做的功,為mgh+mv2.設(shè)物體運(yùn)動時間為t,則物體的位移為x物=,傳送帶的位移為x帶=vt兩者相對位移△x=x帶﹣x物==fx物,摩擦生熱Q=f△x=fx物根據(jù)動能定理得fx物﹣mgh=mv2,聯(lián)立得Q﹣mgh=mv2,得Q=mgh+mv2,故C錯誤.D、重力勢能增加為mgh,摩擦生熱為mgh+mv2,故D錯誤.故選:B6.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.如圖所示,在半球面AB上均勻分布正電荷,總電荷量為q,球面半徑為R,CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線,在軸線上有M、N兩點(diǎn),OM=ON=4R.已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E,靜電力常量為k,則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為()A.﹣E B.﹣E C. D.+E【考點(diǎn)】電場強(qiáng)度;電場的疊加.【分析】均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場,假設(shè)將帶電量為2q的球面放在O處,求得在M、N點(diǎn)所產(chǎn)生的電場.左半球面在M點(diǎn)的場強(qiáng)與缺失的右半球面在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等.【解答】解:若將帶電量為2q的球面放在O處,均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場.則在M、N點(diǎn)所產(chǎn)生的電場為:,由題知當(dāng)半球面在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)為E,則N點(diǎn)的場強(qiáng)為,故選:A7.如圖所示,在真空中,有一個帶電量為一Q的孤立點(diǎn)電荷A和一個不帶電的金屬球B,O點(diǎn)為金屬球球心,P點(diǎn)為球內(nèi)一點(diǎn),并且A、O、P三點(diǎn)在同一平面內(nèi).已知O點(diǎn)到點(diǎn)電荷A的距離為r,靜電力常量為k,金屬球B已經(jīng)處于靜電平衡狀態(tài),則()A.金屬球左側(cè)帶負(fù)電,右側(cè)帶正電,并且正負(fù)電荷等量B.球心O處的場強(qiáng)大小為C.金屬球上的感應(yīng)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向水平向左D.如果用導(dǎo)線把金屬球的左側(cè)跟地面接通,等金屬球再次達(dá)到靜電平衡后移走導(dǎo)線,此后金屬球帶正電【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系.【分析】靜電感應(yīng)的過程,是導(dǎo)體A(含大地)中自由電荷在電荷Q所形成的外電場下重新分布的過程,當(dāng)處于靜電平衡狀態(tài)時,在導(dǎo)體內(nèi)部電荷Q所形成的外電場E與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的“附加電場E'”同時存在的,且在導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn),外電場電場場強(qiáng)E與附加電場的場強(qiáng)E′大小相等,方向相反,這兩個電場疊加的結(jié)果使內(nèi)部的合場強(qiáng)處處為零.即E內(nèi)=0.而點(diǎn)電荷Q在球心處的電場強(qiáng)度可以根據(jù)E=進(jìn)行計算.【解答】解:A、根據(jù)靜電感應(yīng)帶電本質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移,因此金屬球左側(cè)帶正電,右側(cè)帶負(fù)電,并且正負(fù)電荷等量,故A錯誤;B、金屬球內(nèi)部處于靜電平衡狀態(tài),故合場強(qiáng)處處為零.故B錯誤;C、感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)應(yīng)和點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的場強(qiáng)方向相反,由于A處是負(fù)電荷,A在O處的電場方向水平向左,所以感應(yīng)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向水平向右,故C錯誤.D、若用導(dǎo)線把金屬球的左側(cè)跟地面接通,金屬球右側(cè)的負(fù)電荷被中和,等金屬球再次達(dá)到靜電平衡后移走導(dǎo)線,此后金屬球因有多余的正電荷,而帶正電,故D正確;故選:D.8.如圖所示,平行板電容器的兩個極板為A、B,B板接地,使其A板帶有電荷量+Q,B板帶有電荷量﹣Q,板間電場中有一固定點(diǎn)P,以下說法正確的是()A.若將B板固定,A板下移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢降低B.若將B板固定,A板下移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度增大,P點(diǎn)電勢升高C.若將A板固定,B板上移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢降低D.如果A板固定,B板上移時,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度增大,P點(diǎn)電勢升高【考點(diǎn)】電容器的動態(tài)分析.【分析】由題,電容器兩板所帶電量不變,改變板間距離時,根據(jù)推論分析板間場強(qiáng)的變化.由U=Ed分析P點(diǎn)與下板間的電勢差如何變化,結(jié)合電勢的高低關(guān)系,判斷P點(diǎn)電勢的變化.【解答】解:A、B,由題,電容器兩板所帶電量不變,正對面積不變,A板下移時,根據(jù)C=、U=和E=可推出:E=可知,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度E不變.P點(diǎn)與下板的距離不變,根據(jù)公式U=Ed,P點(diǎn)與下板的電勢差不變,則P點(diǎn)的電勢不變.故AB錯誤.C、D、B板上移時,同理得知,P點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變,根據(jù)公式U=Ed,P點(diǎn)與下板的電勢差減小,而P點(diǎn)的電勢高于下板的電勢,下板的電勢為零,所以P點(diǎn)電勢降低.故C正確,D錯誤.故選:C.9.比功率是衡量汽車動力性能的一個綜合指標(biāo),具體是指汽車發(fā)動機(jī)最大功率與汽車總質(zhì)量之比,一般來講,對同類型汽車而言,比功率越大,汽車的動力性越好,普通國產(chǎn)抵擋車大概范圍在0.04﹣0.07kW/kg,中檔車的大概范圍從0.06﹣0.10kW/kg,高檔車則更高,范圍也更廣,大概范圍從0.08﹣0.13kW/kg,為愛了粗略檢測一種新汽車的比功率,工程師用速度傳感器記錄下該汽車在水平道路上,以恒定最大功率從靜止開始啟動到最大速度過程中的速度圖象如圖所示,已知從靜止開始以恒定功率啟動后26s,到達(dá)機(jī)車的最大速度40m/s,汽車運(yùn)動過程中阻力不變,則根據(jù)比功率來粗略可以判斷()A.這種車可能是國產(chǎn)高檔車 B.這種車可能是國產(chǎn)中檔車C.這種車可能是國產(chǎn)低檔車 D.條件不足,不能判斷【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率;牛頓第二定律.【分析】先根據(jù)速度時間圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移求出從靜止到最大速度的過程中機(jī)車的位移,達(dá)到最大速度時,牽引力等于阻力,再結(jié)合動能定理求解.【解答】解:由圖可知,t=26s和v=40m/s與坐標(biāo)軸圍成的面積中有13×16=208個小矩形,每個矩形的面積,從靜止到最大速度的這段時間內(nèi),機(jī)車的速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的小矩形的個數(shù)約為155個,所以這段時間內(nèi),機(jī)車的位移x=155×5=775m,從靜止到最大速度的過程中,根據(jù)動能定理得:Pt﹣x=解得:,所以這種車可能是國產(chǎn)高檔車.故選:A10.如圖,我國發(fā)射的“嫦娥二號”衛(wèi)星運(yùn)行在距月球表面100km的圓形軌道上,到A點(diǎn)時調(diào)整成沿橢圓軌道運(yùn)行,至距月球表面15km的B點(diǎn)作近月拍攝,以下判斷正確的是()A.衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時處于失重狀態(tài),不受重力作用B.衛(wèi)星從圓軌道進(jìn)入橢圓軌道須減速制動C.沿橢圓軌道運(yùn)行時,衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)的速度小D.沿圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度和沿橢圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度大小不等【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系.【分析】根據(jù)萬有引力定律判斷嫦娥二號所受的萬有引力大小的變化,根據(jù)引力判斷引力的做功情況,從而比較出A、B點(diǎn)的速度大小,根據(jù)萬有引力提供向心力判斷加速度的大小.【解答】解:A、衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時處于失重狀態(tài),受重力作用.故A錯誤.B、衛(wèi)星從圓軌道進(jìn)入橢圓軌道須減速制動.故B正確.C、根據(jù)動能定理得,從A到B的過程,萬有引力做正功,則動能增大,所以A的速度小于B點(diǎn)的速度.故C正確,D、根據(jù)=ma得:a=,所以沿圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度和沿橢圓軌道運(yùn)行時在A點(diǎn)的加速度大小相等,故D錯誤.故選:BC.11.輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖所示的A位置,現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置,此時彈簧與豎直方向的夾角為θ,在這一過程中,對于整個系統(tǒng),下列說法正確的是()A.系統(tǒng)的彈性勢能不變 B.系統(tǒng)的彈性勢能增加C.系統(tǒng)的機(jī)械能不變 D.系統(tǒng)的機(jī)械能增加【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律.【分析】系統(tǒng)的彈性勢能取決于彈簧的形變量的大小,彈性勢能的增減可通過彈力做功的正負(fù)判斷,由于有外力F參與做功,系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,總量要增加.【解答】解:A、B、初始狀態(tài),彈簧的彈力F彈=mg,后來F彈′cosθ=mg,故彈力會增加,彈簧伸長量增加,系統(tǒng)彈性勢能變大,故A錯誤,B正確;C、D、作用過程中,外力F做正功,系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,機(jī)械能總量要增加,故c錯誤,D正確;故選BD.12.如圖所示,兩質(zhì)量相同的小球A、B,分別用細(xì)線懸掛于等高的兩點(diǎn),A球的懸線比B球的長,把兩球均拉到懸線水平后將小球由靜止釋放,以懸點(diǎn)所在平面為參考平面,則兩球經(jīng)最低點(diǎn)時()A.A球的速率等于B球的速率B.A球的動能等于B球的動能C.A球的機(jī)械能等于B球的機(jī)械能D.A球的對繩的拉力等于B球?qū)K的拉力【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律;牛頓第二定律;向心力.【分析】A、B兩球在運(yùn)動的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,比較出初始位置的機(jī)械能即可知道在最低點(diǎn)的機(jī)械能大小.根據(jù)動能定理mgL=mv2,可比較出A、B兩球的速度大小.根據(jù)動能定理或機(jī)械能守恒求出在最低點(diǎn)的速度,然后根據(jù)F﹣mg=m,得出拉力的大小,從而可以比較出兩球擺線的拉力.【解答】解:A、根據(jù)動能定理mgL=mv2,得:v=,所以A球的速度大于B球的速度,故A錯誤.B、根據(jù)動能的表達(dá)式EK=mv2,得:A球的動能大于B球的動能,故B錯誤.C、A、B兩球在運(yùn)動的過程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,初始位置的機(jī)械能相等,所以在最低點(diǎn),兩球的機(jī)械能相等.故C正確.D、在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣mg=m,得F=mg+m=3mg,與繩的長度無關(guān).所以兩繩拉力大小相等.故D正確.故選CD13.如圖所示,長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球,B處固定質(zhì)量為m的小球,支架懸掛在O點(diǎn)可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動.開始時OB與地面相垂直,放手后開始運(yùn)動,在不計任何阻力的情況下,下列說法正確的是()A.A球到達(dá)最低點(diǎn)時速度為零B.A球機(jī)械能減小量等于B球機(jī)械能增加量C.B球向左擺動所能達(dá)到的最高位置應(yīng)等于A球開始運(yùn)動時的高度D.當(dāng)支架從左向右回擺時,A球一定能回到起始高度【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律.【分析】在不計任何阻力的情況下,整個過程中A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,據(jù)此列式判斷即得.【解答】解:因為在整個過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故有:A、若當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)時速度為0,則A減少的重力勢能等于B增加的重力勢能,只有A與B的質(zhì)量相等時才會這樣.又因A、B質(zhì)量不等,故A錯誤;B、因為系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即A、B兩球的機(jī)械能總量保持不變,故A球機(jī)械能的減少量等于B球機(jī)械能的增加量,故B正確;C、因為B球質(zhì)量小于A球,故B上升高度h時增加的勢能小于A球減少的勢能,故當(dāng)B和A球等高時,仍具有一定的速度,即B球繼續(xù)升高,故C錯誤;D、因為不計一切阻力,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故當(dāng)支架從左到右加擺時,A球一定能回到起始高度故D正確.故選:BD.三.實(shí)驗題.(每空3分共15分)14.用如圖所示的裝置,探究功與物體速度變化的關(guān)系.實(shí)驗時,先適當(dāng)墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行.小車滑行過程中通過打點(diǎn)計器的紙帶,記錄其運(yùn)動規(guī)律.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不勻,后面部分點(diǎn)跡均勻分布,回答下列問題:(1)實(shí)驗前適當(dāng)墊高木板是為了平衡摩擦阻力(2)在用做“探究功與速度關(guān)系”的實(shí)驗時,下列說法正確的是A.A.通過控制橡皮筋的伸長量不變,改變橡皮筋條數(shù)來分析拉力做功的數(shù)值B.通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值C.實(shí)驗過程中木板適當(dāng)墊高就行,沒有必要反復(fù)調(diào)整D.通過打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度即可.【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系.【分析】(1)解決實(shí)驗問題首先要掌握該實(shí)驗原理,了解實(shí)驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.(2)橡皮條的拉力為變力,其做功的具體的數(shù)值不好測量,可以把1根橡皮條做的功記為W,則2根橡皮條做的功記為2W,3根橡皮條做的功記為3W…,通過研究紙帶測量小車的速度.【解答】解:(1)將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動,以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力平衡,那么小車的合力就是繩子的拉力,即適當(dāng)墊高木板的目的是:平衡摩擦力.(2)A、選用相同的橡皮筋,且橡皮筋伸長量都一樣時,每條橡皮筋做功相同,可以用橡皮筋的條數(shù)表示橡皮筋對小車做功,不需要具體計算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值,故A正確;B、每次通過改變橡皮筋的條數(shù)拉改變拉力做功的數(shù)值,不是通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值,故B錯誤;C、實(shí)驗過程中木板適當(dāng)墊高就行,需要反復(fù)調(diào)整,直至小車做勻速運(yùn)動,故C錯誤;D、橡皮條做功完畢,速度最大,通過打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度,故D錯誤.故答案為:(1)、平衡摩擦阻力;(2)、A15.在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗中,所用電源的頻率為50Hz,某同學(xué)選擇了一條合理的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖17所示,數(shù)值的單位是mm;圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打出的第一個點(diǎn),A、B、C、D、E分別是每打兩個點(diǎn)取出的計數(shù)點(diǎn),重物的質(zhì)量為1kg(當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2.均保留三位有效數(shù)字)(1)重物從開始下落到計時器打B點(diǎn)時,減少的重力勢能△EpB=1.91J.(2)重物下落到計時器打B點(diǎn)時增加的動能△EKB=_1.88J(3)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù),在誤差允許的范圍內(nèi),重錘從靜止開始到打出B點(diǎn)的過程中,得到的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能減少等于動能增加.【考點(diǎn)】驗證機(jī)械能守恒定律.【分析】該實(shí)驗為驗證性實(shí)驗,是在知道原理的情況下進(jìn)行驗證,因此求出物體下落時重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可驗證,但是由于存在誤差,物體下落時克服阻力做功,因此重力勢能的減小量略大于動能的增加量.【解答】解:(1)重力勢能的減小量為:△EP=mghOB=1×9.8×0.195=1.91J(2)B點(diǎn)時的速度等于AC之間的平均速度:vB==m/s=1.94m/s重錘下落到B點(diǎn)時增加的動能為:EkB=m=×1×1.942J=1.88J(3)根據(jù)計算結(jié)果可以得出該實(shí)驗的實(shí)驗結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),重錘減小的重力勢能等于其動能的增加.故答案為:(1)1.91;(2)1.88;(3)在誤差允許范圍內(nèi)重錘重力勢能減少等于動能增加.三.計算(8分+12分+13分=33分)16.某人在某星球上做實(shí)驗,在星球表面水平固定一長木板,在長木板上放一木塊,木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)μ,現(xiàn)用一彈簧測力計拉木塊.當(dāng)彈簧測力計示數(shù)為F時,經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)木塊的加速度為a,木塊質(zhì)量為m,若該星球的半徑為R,則在該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是多少?【考點(diǎn)】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.【分析】對木塊受力分析,由牛頓運(yùn)動定律求解重力加速度g′,根據(jù)G=m和G=mg′求解第一宇宙速度.【解答】解:設(shè)該星球表面加速度為g′,則對木塊受力分析,由牛頓運(yùn)動定律知F﹣μmg′=ma解得g′=①設(shè)第一宇宙速度v2,根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力知G=m②又G=mg′③由①②③知v2=答:該星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度是.17.如圖所示,水平放置的平行板電容器的極板長L=0.4m,兩板間距離d=4×10﹣3m;在電容器兩板不帶電的情況下,有一束帶電粒子,以相同的速率v0從兩板中央沿平行極板方向水平射入兩板之間,粒子流恰好落在下板的正中央;已知每個帶電粒子的質(zhì)量m=4×10﹣5kg,電量q=+1×10﹣8C.重力加速度g=10m/s2.為使粒子流能從平行板電容器的右側(cè)射出電場,求:(1)電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?(2)所加的電壓U的大小.【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動.【分析】粒子剛進(jìn)入平行板時,兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可以求得粒子入射速度v0的大小;由于兩板之間加入了勻強(qiáng)電場,此時帶電粒子在電場中的運(yùn)動是類平拋運(yùn)動,仍把運(yùn)動在水平和豎直兩個方向上分解,進(jìn)行列式計算.由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動時間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小了,由此可判斷受到了豎直向上的電場力作用,再結(jié)合牛頓運(yùn)動定律列式求解即可.【解答】解:(1)粒子剛進(jìn)入平行板時,兩極板不帶電,粒子做的是平拋運(yùn)動,則有:水平方向有:豎直方向有:解得:v0=10m/s由于帶電粒子的水平位移增加,在板間的運(yùn)動時間變大,而豎直方向位移不變,所以在豎直方向的加速度減小,所以電場力方向向上,又因為是正電荷,所以上極板與電源的負(fù)極相連,(2)當(dāng)所加電壓為U1時,微粒恰好從下板的右邊緣射出,則有:根據(jù)牛頓第二定律得mg﹣=ma1,解得:U1=120V當(dāng)所加電壓為U2時,微粒恰好從上板的右邊緣射出,則有:根據(jù)牛頓第二定律得:,解得:U2=200V所以所加電壓的范圍為:120V<U<200V.答:(1)上極板與電源的負(fù)極相連.(2)所加電壓的范圍為120V<U<200V.18.如圖所示為“S”形玩具軌道,該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的,固定在豎直平面內(nèi),軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓連接而成的,圓半徑比細(xì)管內(nèi)徑大得多,軌道底端與水平地面相切,彈射裝置將一個小球從a點(diǎn)水平射向b點(diǎn)并進(jìn)入軌道,經(jīng)過軌道后從p點(diǎn)水平拋出,已知小球與地面ab段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計其他機(jī)械能損失,ab段長L=1.25m,圓的半徑R=0.2m,小球質(zhì)量m=0.01kg,軌道質(zhì)量為M=0.425kg,g=10m/s2,求:(1)若v0=5m/s,小球從p點(diǎn)拋出后的水平射程;(2)若v0=5m/s,小球經(jīng)過軌道的最高點(diǎn)時,管道對小球作用力的大小和方向;(3)設(shè)小球進(jìn)入軌道之前,軌道對地面的壓力大小等于軌道自身的重力,當(dāng)v0至少為多大時,軌道對地面的壓力可以為零.【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用;平拋運(yùn)動.【分析】(1)對a到p運(yùn)用動能定理求出小球到達(dá)P點(diǎn)的速度,根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出小物體拋出后的水平射程.(2)根據(jù)牛頓第二定律求出管道對小物體的作用力大小和方向.(3)當(dāng)小球在“S”形道中間位置軌道對地面的壓力為零,此時速度最小,根據(jù)動能定理,結(jié)合牛頓第二定律求出最小的速度.【解答】解:(1)設(shè)小物體運(yùn)動到p點(diǎn)的速度大小為v,對小物體由a點(diǎn)運(yùn)動到p點(diǎn)過程運(yùn)用動能定理得,小物體自p點(diǎn)做平拋運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t,水平射程為s,則:s=vt聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m.(2)設(shè)在軌道的最高點(diǎn)時管道對小物體的作用力大小為F,取豎直向下為正方向,根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)+mg=聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:F=0.1N,方向豎直向下.(3)分析可知,要使小球以最小速度v0運(yùn)動,且軌道對地面的壓力為零,則小球的位移應(yīng)該在“S”形道中間位置.根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)′=Mg根據(jù)動能定理得,解得v0=10m/s.答:(1)小物體從P點(diǎn)拋出后的水平射程為0.8m.(2)管道對小物體作用力的大小為0.1N,方向豎直向下(3)當(dāng)v0=10m/s,軌道對地面的壓力為零.2025年高一物理下學(xué)期期末仿真模擬試卷及答案(三)一.選擇題:(本題共48分)在下列的每一小題中有四個答案,1~8題有一個正確答案,9~12題有多個答案正確,每一小題把全部正確答案選對的得4分,選對但未選全的得2分,有錯選或不選的得0分.1.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的有()A.做曲線運(yùn)動的物體,受到的合外力方向在不斷改變B.做勻速圓周運(yùn)動的物體,始終處于平衡狀態(tài)C.做曲線運(yùn)動的物體速度方向在時刻改變,故曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動D.物體只要做曲線運(yùn)動,物體所受的合力方向和物體的加速度方向就不在一條直線上2.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,且高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v,則下列說法中正確的是()①當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力②當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力③當(dāng)速度大于v時,輪緣擠壓外軌④當(dāng)速度小于v時,輪緣擠壓外軌.A.①③ B.①④ C.②③ D.②④3.如圖所示,從傾角為θ的斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出,小球均落在斜面上,當(dāng)拋出的速度為v1時,小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為α1;當(dāng)拋出速度為v2時,小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為α2,則()A.當(dāng)v1>v2時,α1>α2B.當(dāng)v1>v2時,α1<α2C.無論v1、v2關(guān)系如何,均有α1=α2D.α1、α2的關(guān)系與斜面的傾角θ有關(guān)4.如圖所示,長為L的小車置于光滑的水平面上,小車前端放一小物塊,用大小為F的水平力將小車向右拉動一段距離S,物塊剛好滑到小車的左端.物塊與小車間的摩擦力為f,在此過程中()A.摩擦力對小物塊做的功為fSB.摩擦力對系統(tǒng)做的總功為0C.小車克服摩擦力所做的功為fSD.力F對小車做的功為為fL5.若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的P倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()A.倍 B.倍 C.倍 D.倍6.在一條直線上有A、B、C三點(diǎn),C點(diǎn)在A、B之間,A、B之間的距離為L.如圖所示.在A、B兩點(diǎn)均固定有帶正電的點(diǎn)電荷,其電量大小分別為QA=Q0,QB=9Q0.現(xiàn)在C點(diǎn)放上電荷q,恰好q所受的靜電力大小為零,關(guān)于q的電性、電荷量及C點(diǎn)位置,下列說法正確的是()A.q一定帶負(fù)電性,且電荷量小于Q0B.q一定帶負(fù)電性,但電荷量可為任意值C.q帶電性可為正電性,也可為負(fù)電性,且C點(diǎn)可在A、B之間的任意位置D.q帶電性可為正電性,也可為負(fù)電性,電荷量也可為任意值,但C點(diǎn)距A點(diǎn)的距離一定為L7.如圖所示的兩個光滑斜面,傾角分別為α,β且α<β,頂端有一個定滑輪.兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小物塊用細(xì)線通過定滑輪連接起來,兩物塊靜止且在同一個水平面上.某時刻把細(xì)線剪斷,兩物塊均沿斜面向下滑動,最后下滑到地面上.關(guān)于兩物塊的運(yùn)動情況,下列說法正確的是()A.兩物塊沿斜面下滑到地面的時間相等B.在下滑過程中,任一時刻兩物塊的速度大小相等C.在下滑過程中,兩物塊的重力所做的功相等D.在下滑到地面的瞬間兩物塊的重力的功率相等8.若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個小球,測出小球的水平射程為L.已知月球半徑為R,萬有引力常量為G.則下列說法不正確的是()A.月球表面的重力加速度B.月球的質(zhì)量m月=C.月球的第一宇宙速度v=D.月球的平均密度ρ=9.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送人同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時,下列說法中正確的是()A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度10.一物體在水平面上運(yùn)動,圖甲、乙是該物體在x軸、y軸上有關(guān)物理量隨時間變化的圖線,有關(guān)該物體的運(yùn)動,下列說法正確的是()A.若甲圖是v﹣t圖象,乙圖是v﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動B.若甲圖是v﹣t圖象,乙圖是x﹣t圖象,則該物體可能做勻變速曲線運(yùn)動C.若甲圖是a﹣t圖象,乙圖是x﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動D.若甲圖是a﹣t圖象,乙圖是v﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動11.圖中a、b是兩個點(diǎn)電荷,它們的電量分別為Q1、Q2,MN是ab連線的中垂線,P是中垂線上的一點(diǎn).下列哪種情況能使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向MN的左側(cè)?()A.Q1、Q2都是正電荷,且Q1<Q2B.Q1是正電荷,Q2是負(fù)電荷,且Q1>|Q2|C.Q1是負(fù)電荷,Q2是正電荷,且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是負(fù)電荷,且|Q1|>|Q2|12.質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無初速度自由下落,在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場,再經(jīng)過t秒小球又回到A點(diǎn).不計空氣阻力且小球從未落地,則()A.整個過程中小球電勢能減少了1.5mg2t2B.整個過程中機(jī)械能的增量為2mg2t2C.從加電場開始到小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時小球動能減少了mg2t2D.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢能減少了mg2t2二.實(shí)驗題:(本題共15分)13.(9分)如圖所示為探究動能定理的實(shí)驗裝置,當(dāng)小車在一條橡皮筋的作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W0.當(dāng)用2條、3條、4條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗時,橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…,每次實(shí)驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計時器所打的紙帶測出.(1)實(shí)驗前需要平衡摩擦力,這是為了讓實(shí)驗過程中小車受到的合外力等于.(2)如果平衡摩擦力時木板的傾角過小,實(shí)驗時打出的紙帶上的點(diǎn)的間隔特點(diǎn)是.(3)用兩根橡皮筋做實(shí)驗打出的紙帶上的點(diǎn)的最大間隔應(yīng)該是用一根橡皮筋做實(shí)驗打出的紙帶上的點(diǎn)的最大間隔的倍.14.某同學(xué)在“研究平拋物體的運(yùn)動”時,描繪平拋物體運(yùn)動的軌跡,求物體平拋的初速度.如圖所示,是用平滑的曲線畫出平拋小球的運(yùn)動軌跡.A、B、C是軌跡上的三點(diǎn),以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),B、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)在圖中標(biāo)出,(取g=10m/s2)則(1)平拋的初速度v0=m/s.(2)B點(diǎn)的豎直速度為m/s.三.計算題:(本題37分)在做下列計算題時,要有必要的文字說明和做題步驟,寫出重要的物理方程和結(jié)果,結(jié)果需要帶單位的要帶上單位.只寫結(jié)果沒有做題步驟的不得給分.15.(10分)在一水平的圓盤上放有質(zhì)量分別為2m和m的兩物塊A、B(可認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)).兩物塊用長為L的細(xì)繩連在一起,A物塊離轉(zhuǎn)軸的距離也為L,如圖所示.若兩物塊與圓盤的動摩擦系數(shù)均為μ,求:(1)要使兩物塊不發(fā)生滑動,圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度;(2)若圓盤以最大角速度轉(zhuǎn)動時,細(xì)繩突然斷開,則細(xì)繩斷;后物塊A、B將做何運(yùn)動.(只答出結(jié)論即可,無需答出原因)16.(12分)質(zhì)量為5×103kg的汽車從靜止開始勻加速啟動,經(jīng)過5秒速度達(dá)到V=10m/s,隨后以P0=6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn),經(jīng)60s達(dá)到最大速度,設(shè)汽車受恒定阻力,其大小為2.0×103N.求:(1)汽車的最大速度Vm(2)汽車勻加速啟動時的牽引力(3)汽車從啟動到達(dá)到最大速度的過程中經(jīng)過的路程s.17.(15分)如圖所示.質(zhì)量為m=2kg的物塊,帶電量q=1.0×10﹣3c,從區(qū)域左邊界的A點(diǎn)以v0=5m/s的初速度進(jìn)入AB區(qū)域.在水平面上運(yùn)動.物塊與水平面之間的摩擦系數(shù)為μ=0.4,AB區(qū)域的寬度L=1.25m.(上下寬度足夠?qū)挘┎⒃贏B區(qū)域內(nèi)有方向水平向右的勻強(qiáng)電場,大小為E=4.0×103,(圖中未畫出)軌道的半圓部分光滑,半徑R=40cm,求:(1)物塊通過AB區(qū)域過程中電場力做的功(2)物塊運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)C點(diǎn)時對軌道的壓力(3)物塊從C點(diǎn)飛出后落到水平面上的位置距C點(diǎn)的水平距離;(4)若電場強(qiáng)度的大小不變方向變?yōu)樨Q直向下,物塊滑到區(qū)域右邊界時的動能.
參考答案與試題解析一.選擇題:(本題共48分)在下列的每一小題中有四個答案,1~8題有一個正確答案,9~12題有多個答案正確,每一小題把全部正確答案選對的得4分,選對但未選全的得2分,有錯選或不選的得0分.1.關(guān)于曲線運(yùn)動,下列說法正確的有()A.做曲線運(yùn)動的物體,受到的合外力方向在不斷改變B.做勻速圓周運(yùn)動的物體,始終處于平衡狀態(tài)C.做曲線運(yùn)動的物體速度方向在時刻改變,故曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動D.物體只要做曲線運(yùn)動,物體所受的合力方向和物體的加速度方向就不在一條直線上【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動的條件;曲線運(yùn)動.【分析】物體做曲線運(yùn)動時,所受合外力的方向與加速度的方向在同一直線上,合力可以是恒力,也可以是變力,加速度可以是變化的,也可以是不變的.平拋運(yùn)動的物體所受合力是重力,加速度恒定不變,平拋運(yùn)動是一種勻變速曲線運(yùn)動.物體做圓周運(yùn)動時所受的合外力不一定是其向心力.【解答】解:A、物體做曲線運(yùn)動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上,但合外力方向不一定變化,如平拋運(yùn)動,所以A錯誤.B、做勻速圓周運(yùn)動的物體,一直受指向圓心的向心力,故不是處于平衡狀態(tài);故B錯誤.C、做曲線運(yùn)動的物體速度方向在時刻改變,故曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,故C正確;D、無論是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動,物體的加速度一定與合外力的方向相同,故D錯誤.故選:C.【點(diǎn)評】本題主要是考查學(xué)生對物體做曲線運(yùn)動的條件、圓周運(yùn)動特點(diǎn)的理解,注意體會力和運(yùn)動的關(guān)系,明確加速度方向與速度方向無關(guān),但一定與合外力的方向一定相同.2.火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,且高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v,則下列說法中正確的是()①當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力與軌道面支持力的合力提供向心力②當(dāng)以v的速度通過此彎路時,火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力③當(dāng)速度大于v時,輪緣擠壓外軌④當(dāng)速度小于v時,輪緣擠壓外軌.A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【考點(diǎn)】牛頓第二定律;向心力.【分析】火車轉(zhuǎn)彎時,為了保護(hù)鐵軌,應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力,可以根據(jù)牛頓第二定律列式求得轉(zhuǎn)彎速度v;如果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于v,有離心趨勢,與外側(cè)鐵軌擠壓;反之,擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌.【解答】解:①②火車轉(zhuǎn)彎時,為了保護(hù)鐵軌,應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦,故火車受到重力和支持力的合力完全提供向心力,有F=mgtanθ=m解得v=故①正確,②錯誤;③④果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于v,有離心趨勢,與外側(cè)鐵軌擠壓,反之,擠壓內(nèi)側(cè)鐵軌,故③正確,④錯誤;故選:A.【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律,從保護(hù)鐵軌的角度得出火車車輪邊緣與鐵軌恰好無擠壓的臨界速度,然后結(jié)合離心運(yùn)動的知識進(jìn)行分析討論.3.如圖所示,從傾角為θ的斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出,小球均落在斜面上,當(dāng)拋出的速度為v1時,小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為α1;當(dāng)拋出速度為v2時,小球到達(dá)斜面時速度方向與斜面的夾角為α2,則()A.當(dāng)v1>v2時,α1>α2B.當(dāng)v1>v2時,α1<α2C.無論v1、v2關(guān)系如何,均有α1=α2D.α1、α2的關(guān)系與斜面的傾角θ有關(guān)【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動.【分析】小球落在斜面上與斜面的夾角等于速度與水平方向的夾角與斜面傾角之差,因為速度與水平方向的夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的兩倍,斜面傾角一定,從而得出角度的關(guān)系.【解答】解:小球落在斜面上,位移與水平方向夾角的正切值,速度與水平方向夾角的正切值,可知tanβ=2tanθ,位移與水平方向的夾角一定,則速度與水平方向的夾角一定,因為θ=β﹣α,可知θ1=θ2.故C正確,A、B、D錯誤.故選:C.【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,知道平拋運(yùn)動的推論,為速度與水平方向的夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的兩倍.4.如圖所示,長為L的小車置于光滑的水平面上,小車前端放一小物塊,用大小為F的水平力將小車向右拉動一段距離S,物塊剛好滑到小車的左端.物塊與小車間的摩擦力為f,在此過程中()A.摩擦力對小物塊做的功為fSB.摩擦力對系統(tǒng)做的總功為0C.小車克服摩擦力所做的功為fSD.力F對小車做的功為為fL【考點(diǎn)】功的計算.【分析】功的公式W=Flcosα中,l是物體相對地的位移大小.物塊相對車運(yùn)動到左端的過程中,所受的摩擦力方向水平向右,與位移方向相同,相對于地的位移大小為s﹣L,摩擦力對物塊做正功,大小為f(L﹣s).摩擦力對小車做功為﹣fs.力F對小車做的功為Fs.【解答】解:A、由題,小物塊對地的位移方向向右,大小為s﹣L,小物塊受到的摩擦力方向水平向右,則摩擦力對小物塊做的功為f(s﹣L).故A錯誤.B、物塊相對于小車的位移大小為L,則摩擦力對系統(tǒng)做的總功為﹣fL.故B錯誤.C、小車對地位移大小為s,則力F對小車做的功為Fs.故C正確.D、小車受到的摩擦力方向水平向左,位移方向向右,大小為s,則小車克服摩擦力所做的功為fs.故D錯誤.故選:C【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵要理解功的計算時位移的參考系:當(dāng)求單個物體摩擦力的做功時,位移是相對于地的位移大小;當(dāng)摩擦力對系統(tǒng)做功時,位移是兩物體間的相對位移大小.5.若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的P倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()A.倍 B.倍 C.倍 D.倍【考點(diǎn)】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.【分析】衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力,解得衛(wèi)星的速度的表達(dá)式,再相比即可.【解答】解:根據(jù)萬有引力提供向心力為:,得:,有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的p倍,半徑為地球的q倍,所以該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的倍,故B正確、ACD錯誤.故選:B.【點(diǎn)評】本題首先要搞懂什么是環(huán)繞速度.求宇宙速度往往建立如下模型:衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運(yùn)動,衛(wèi)星所需要的向心力來源于天體對它的萬有引力,建立方程,加上數(shù)學(xué)變換即可求解.6.在一條直線上有A、B、C三點(diǎn),C點(diǎn)在A、B之間,A、B之間的距離為L.如圖所示.在A、B兩點(diǎn)均固定有帶正電的點(diǎn)電荷,其電量大小分別為QA=Q0,QB=9Q0.現(xiàn)在C點(diǎn)放上電荷q,恰好q所受的靜電力大小為零,關(guān)于q的電性、電荷量及C點(diǎn)位置,下列說法正確的是()A.q一定帶負(fù)電性,且電荷量小于Q0B.q一定帶負(fù)電性,但電荷量可為任意值C.q帶電性可為正電性,也可為負(fù)電性,且C點(diǎn)可在A、B之間的任意位置D.q帶電性可為正電性,也可為負(fù)電性,電荷量也可為任意值,但C點(diǎn)距A點(diǎn)的距離一定為L【考點(diǎn)】庫侖定律.【分析】A與B都帶正電,所以在A的電場與B的電場疊加后的電場強(qiáng)度等于0的地方,C受到的電場力一定等于0,與C處電荷的電性、電量都無關(guān).【解答】解:由題意可知,在A的電場與B的電場疊加后的電場強(qiáng)度等于0的地方,C受到的電場力一定等于0.根據(jù)F=qE,可知C處的電荷受到的電場力一定等于0.與q的大小以及電性都無關(guān).設(shè)在A的電場與B的電場疊加后的電場強(qiáng)度等于0的地方到A的距離為x,則:所以:x=所以選項D正確,ABC錯誤.故選:D【點(diǎn)評】該題中,只需要判斷出C受到的電場力等于0的位置即可,由于不需要A與B的平衡,所以與C的電荷的電性以及電量的大小都無關(guān).7.如圖所示的兩個光滑斜面,傾角分別為α,β且α<β,頂端有一個定滑輪.兩個質(zhì)量分別為m1、m2的小物塊用細(xì)線通過定滑輪連接起來,兩物塊靜止且在同一個水平面上.某時刻把細(xì)線剪斷,兩物塊均沿斜面向下滑動,最后下滑到地面上.關(guān)于兩物塊的運(yùn)動情況,下列說法正確的是()A.兩物塊沿斜面下滑到地面的時間相等B.在下滑過程中,任一時刻兩物塊的速度大小相等C.在下滑過程中,兩物塊的重力所做的功相等D.在下滑到地面的瞬間兩物塊的重力的功率相等【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時功率;功的計算.【分析】分別對物體受力分析,由共點(diǎn)力的平衡即可得出兩物體的質(zhì)量之比;剪斷細(xì)線后,兩物體做勻加速運(yùn)動,由機(jī)械能守恒可求得落地的速度,由功率公式可求得兩物體所受重力做功的功率之比【解答】解:A、剪斷繩子后物體的加速度a=gsina,有運(yùn)動學(xué)公式知:,由于夾角不同,物體運(yùn)動到地面的時間不同,A錯誤;B、根據(jù)v=at可知,由于加速度不同,故速度大小不同,故B錯誤;C、兩物體均處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示;繩子對AB的拉力大小相等,對A有:mAg=.對B有:mBg=.重力做功W=mgh可知,重力做功不同,故C錯誤D、繩子剪斷后,兩物體做勻加速運(yùn)動,只受重力和支持力,支持力不做功,所以下落過程中機(jī)械能守恒.由于落地高度相同,故落地時的速度大小相等,而兩速度在豎直方向上的分量之比:瞬時功率為:P=mgv豎,所以兩物體著地時所受重力的功率一定相同.故D正確.故選:D.【點(diǎn)評】本題中要注意兩點(diǎn):(1)繩子各點(diǎn)處的拉力大小相等;(2)重力的功率等于重力與豎直分速度的乘積.8.若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個小球,測出小球的水平射程為L.已知月球半徑為R,萬有引力常量為G.則下列說法不正確的是()A.月球表面的重力加速度B.月球的質(zhì)量m月=C.月球的第一宇宙速度v=D.月球的平均密度ρ=【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用.【分析】宇航員在月球上自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一物體,測出物體的水平射程為L,根據(jù)水平射程和初速度求出運(yùn)動的時間,根據(jù)h=gt2求出月球表面的重力加速度大小;由求得月球的質(zhì)量;根據(jù)重力提供向心力求出衛(wèi)星的第一宇宙速度;由質(zhì)量與半徑可求得平均密度.【解答】解:A、平拋運(yùn)動的時間為:t=.再根據(jù)h=gt2得:,故A正確.B、由與,可得:m月=.故B錯誤.C、第一宇宙速度:=,故C正確.D、月球的平均密度=,故D錯誤.本題選擇不正確的,故選:BD.【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向上和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律,以及掌握萬有引力提供向心力以及萬有引力等于重力這兩個理論的運(yùn)用9.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時,先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送人同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示,則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時,下列說法中正確的是()A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系;萬有引力定律及其應(yīng)用.【分析】根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力,列式求出線速度、周期、和向心力的表達(dá)式進(jìn)行討論即可;根據(jù)開普勒第三定律比較周期關(guān)系.【解答】解:A、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力,設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有:F==m;解得:v=,軌道3半徑比軌道1半徑大,所以衛(wèi)星在軌道3上的速率小于在軌道1上的速率,故A錯誤;B、人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,萬有引力提供向心力,故:=mω2r解得:ω=故軌道半徑越大角速度越小,故衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度;故B正確;C、根據(jù)牛頓第二定律,衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度,故C錯誤;D、根據(jù)牛頓第二定律,衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度,故D正確;故選:BD.【點(diǎn)評】衛(wèi)星在不同軌道上運(yùn)行時各個量的比較,往往根據(jù)萬有引力等于向心力列出物理量與半徑的關(guān)系,然后比較.10.一物體在水平面上運(yùn)動,圖甲、乙是該物體在x軸、y軸上有關(guān)物理量隨時間變化的圖線,有關(guān)該物體的運(yùn)動,下列說法正確的是()A.若甲圖是v﹣t圖象,乙圖是v﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動B.若甲圖是v﹣t圖象,乙圖是x﹣t圖象,則該物體可能做勻變速曲線運(yùn)動C.若甲圖是a﹣t圖象,乙圖是x﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動D.若甲圖是a﹣t圖象,乙圖是v﹣t圖象,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動【考點(diǎn)】運(yùn)動的合成和分解.【分析】根據(jù)運(yùn)動的合成與分解,結(jié)合矢量的合成法則,及曲線運(yùn)動的條件,即可求解.【解答】解:A、若甲圖是v﹣t圖象,則x軸方向上做勻速直線運(yùn)動,乙圖是v﹣t圖象,則y軸方向上做勻加速直線運(yùn)動,依據(jù)運(yùn)動的合成法則,及曲線運(yùn)動的條件,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動,B、若甲圖是v﹣t圖象,則x軸方向上做勻速直線運(yùn)動,乙圖是x﹣t圖象,則y軸方向上做勻速直線運(yùn)動,依據(jù)運(yùn)動的合成法則,及直線運(yùn)動的條件,則該物體一定做勻速直線運(yùn)動,C、若甲圖是a﹣t圖象,則x軸方向上做勻變速直線運(yùn)動,乙圖是x﹣t圖象,則y軸方向上做勻速直線運(yùn)動,依據(jù)運(yùn)動的合成法則,及曲線運(yùn)動的條件,則該物體一定做勻變速曲線運(yùn)動,D、若甲圖是a﹣t圖象,則x軸方向上做勻變速直線運(yùn)動,乙圖是v﹣t圖象,則y軸方向上做勻加速直線運(yùn)動,依據(jù)運(yùn)動的合成法則,及曲線運(yùn)動的條件,當(dāng)合初速度與合加速度共線時,則該物體一定做勻變速直線運(yùn)動,若它們不共線時,則物體會做勻變速曲線運(yùn)動,故選:AC.【點(diǎn)評】考查運(yùn)動的合成與分解內(nèi)容,掌握平行四邊形定則的應(yīng)用,理解直線與曲線運(yùn)動的條件,并注意x﹣t,v﹣t,a﹣t圖象的含義.11.圖中a、b是兩個點(diǎn)電荷,它們的電量分別為Q1、Q2,MN是ab連線的中垂線,P是中垂線上的一點(diǎn).下列哪種情況能使P
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