河南省洛阳市全市尖子生2016届高三(上)联考物理试题(解析版)_第1页
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1、2015-2016学年河南省洛阳市全市尖子生高三(上)联考物理试卷一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第10-15题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电源,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30,问当他发现小磁针偏转了60,通过该直导线的

2、电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()AIB2IC3ID无法确定2如图甲,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙,则()Ax2处场强和x1处的场强大小相等、方向不相同B球内部的电场为匀强电场Cx1、x2两点处的电势相同D假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处电场力做的功大于从R移到x2处电场力做的功3某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示,已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电

3、阻是200,R2的总电阻5000,开始时两变阻器都处于最大阻值下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是()A先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1B先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2C同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置D交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置4在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示已知静电力常量为k,则有()A绳对小球的拉力B电荷量Q=C

4、绳对小球的拉力F=D电荷量Q=5设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动,金星在地球轨道的内侧(称为地内行星),在某特殊时刻,地球、金星和太阳会出现在一条直线上,这时候从地球上观测,金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面,天文学称这种现象为“金星凌日”,假设地球公转轨道半径为R,“金星凌日”每隔t0年出现一次,则金星的公转轨道半径为()ARBRCRDR6如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=22:5,原线圈接u1=220sin100t(V)的交流电,电阻R1=R2=25,D为理想二极管,则下列说法不正确的是()A电阻R1两端的电压为50VB二

5、极管的反向耐压值应大于50VC原线圈的输入功率为200WD通过R2的电流为A7如图所示,高层住宅外安装空调主机时,电机通过缆绳牵引主机沿竖直方向匀速上升为避免主机与阳台、窗户碰撞,通常会用一根拉绳拽着主机,地面上拽拉绳的人通过移动位置,使拉绳与竖直方向的夹角保持不变则在提升主机过程中(题中缆绳和拉绳均视为轻质绳),下列结论正确的是()A缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都增大B缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都不变C缆绳与竖直方向的夹角可能大于角D缆绳拉力F1的功率保持不变8如图甲所示,一可视为质点的物块在外力F的作用下由静止沿光滑斜面向上运动(斜面足够长),0T秒内,力F做功为W,T秒末撤去外力F,已知该

6、物块从零时刻出发,在2T时刻恰好返回出发点,其vt图象如图乙所示则下列说法正确的是()A物块在0T与T2T时间内的位移相同B物块在1.5T秒末离出发点最远C物块返回出发点时动能为WD0T与T2T时间内的加速度大小之比为1:39如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的相同半圆形光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来当轨道距离变化时,测得两点压力差FN与距离x的图象如图所示不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2则以下说法中正确的是()A两点压力差FN的大小与距离x的大小成正比B小球的质量为0.

7、1 kgC半圆光滑轨道的半径为2 mD若小球在最低点B的速度为20 m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x的最大值为16 m10如图所示,I为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R2消耗的功率,Q为电容器C所带的电荷量,W为电源通过电荷量q时电源做的功当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图象能正确反映各物理量关系的是()ABCD11如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为,上端接一电容为C的电容器,导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则

8、()A导体棒先做加速运动,后作匀速运动B导体棒落地时瞬时速度v=C导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒D导体棒一直做匀加速直线运动,加速度为a=12一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长已知每一电场区的场强大小相等,方向竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同C若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同D无论场强大小如何,小球通过所有无电场

9、区的时间均相同13如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是()A小球的最大加速度为B小球的最大速度为,恒力F0的最大功率为C小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止D小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动14如图甲所示,固定斜面AC长为L,B为斜面中点,AB段光滑一物块在恒定拉力F作用下,从最低点A由静止开始沿斜面上滑至

10、最高点C,此过程中物块的动能Ek随位移s变化的关系图象如图乙所示设物块由A运动到C的时间为t0,下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移s、机械能E随位移s变化规律的图象中,可能正确的是()ABCD15一个质量为m的质点以速度v0做匀速运动,某一时刻开始受到恒力F的作用,质点的速度先减小后增大,其最小值为质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中()A经历的时间为B经历的时间为C发生的位移为D发生的位移为二、实验题,共15分16某实验小组要测量电阻Rx的阻值(1)首先,选用欧姆表“10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示,则该电阻的测量值为(2)

11、接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:电压表V(3V,内阻约3k);电流表A(20mA,内阻约2);待测电阻Rx;滑动变阻器R1(02k);滑动变阻器R2(0200);干电池2节;开关、导线若干在图乙、图丙电路中,应选用图(选填“乙”或“丙”)作为测量电路,滑动变阻器应选用(选填“R1”或“R2”)(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接(4)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图戊所示的电路,G为灵敏电流计(量程很小),R0为定值电阻,R、R1、R2为滑动变阻器操作过程如下:闭合开关S,调节R2,减小R1的阻值,多次操作使得G表的示数为零,读出此时电压

12、表V和电流表A的示数U1、I1;改变滑动变阻器R滑片的位置,重复过程,分别记下U2、I2,Un、In;描点作出UI图象,根据图线斜率求出Rx的值下列说法中正确的有A闭合S前,为保护G表,R1的滑片应移至最右端B调节G表的示数为零时,R1的滑片应位于最左端CG表示数为零时,a、b两点间电势差为零D该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响17用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都

13、从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2,计算出t02、t12(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0从左侧取下1块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai则=(结果用t0和ti表示)(2)作出i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是A1g B5g C40g D100g(4)请提出一条减小实验误差的建议:三、计算题,共40分18(11分)(2015秋洛阳月考)“嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨在四川省西昌卫星发射中心发射升空,先后经过近月制动、环月圆轨

14、道飞行(轨道高度距月表100km)、变轨控制进入环月椭圆轨道运行等动作,在着陆准备阶段“嫦娥三号”从距月表15km的近月点(着陆制动点)开始在7500N的变推力空间发动机的作用下开始减速,在距月表100m时悬停,借“眼睛”观测着陆区状况,由于月球表面没有空气,所以不能使用降落伞实现“嫦娥三号”的软着陆,而用空间发动机向下喷气实现软着陆又会吹起月球表的尘埃而影响“嫦娥三号”着陆后的工作,为此要在“嫦娥三号”落至距月表4m高时再次使其速度减为零,并关闭所有发动机,使“嫦娥三号”直接落向月表 已知月球半径是地球半径的,质量是地球质量的,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,地球的半径R=6.410

15、6m,“嫦娥三号”的质量m=140kg求:(1)“嫦娥三号”在环月圆轨道上运动的速度大小;(保留2位有效数字)(2)“嫦娥三号”软着陆时到达月表的速度的大小;(保留2位有效数字)(3)从悬停在100m处至落到月球表面的过程中,空间发动机对“嫦娥三号”所做的功19(14分)(2015江苏模拟)水平地面上建立如图所示的直角坐标系,xoy平面恰在地面上,将一边长为L=0.3m正方形薄木板abcd构成倾角为30的固定斜面,整个空间存在平行斜面向上的匀强电场,场强E=0.5N/C,在y轴上距a点m的s处静止释放一个带正电小球,小球可以无阻碍冲上薄木板,当小球冲上木板时立即加上垂直木板的匀强磁场,使小球恰

16、可以从c点离开斜面,且离开c点时立即撤去磁场已知小球质量为0.02kg,电量为0.2C,小球运动中电荷量不变,不计一切摩擦力作用,也不考虑磁场变化时对小球的影响g=10m/s2求:(1)小球到达a点时速度大小;(2)匀强磁场的磁感应强度大小和方向;(3)小球离开斜面后第一次落地点的坐标20(15分)(2015天津模拟)如图甲所示,一对平行金属板M、N长为L,相距为d,O1O为中轴线当两板间加电压UMN=U0时,两板间为匀强电场,忽略两极板外的电场某种带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场,粒子恰好打在上极板M的中点,粒子重力忽略不计(1)求带电粒子的比荷;(2)若MN间加如图乙所示

17、的交变电压,其周期,从t=0开始,前内UMN=2U,后内UMN=U,大量的上述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场,最终所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上,求U的值;(3)紧贴板右侧建立xOy坐标系,在xOy坐标第I、IV象限某区域内存在一个圆形的匀强磁场区域,磁场方向垂直于xOy坐标平面,要使在(2)问情景下所有粒子经过磁场偏转后都会聚于坐标为(2d,2d)的P点,求磁感应强度B的大小范围2015-2016学年河南省洛阳市全市尖子生高三(上)联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,第1-9题只有一项符合题目要求,第

18、10-15题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电源,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I时,小磁针偏转了30,问当他发现小磁针偏转了60,通过该直导线的电流为(直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)()AIB2IC3ID无法确定考点:闭合电路的欧姆定律 专题:恒定电流专题分析:本题磁场的合成,磁感应强度为矢量,合成时

19、遵循平行四边形定则解答:解:当通过电流为I,根据题意可知:地磁场、电流形成磁场、合磁场之间的关系为:当夹角为30时,有:B1=kI=B地tan30 当夹角为60时,有:B2=kI1=B地tan60 由解得:I1=3I,故ABD错误,C正确故选:C点评:本题要明确磁感应强度是矢量,合成的法则是平行四边定则,能顺利应用平行四边形定则解决问题2如图甲,真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体,以球心为坐标原点,沿半径方向建立x轴理论分析表明,x轴上各点的场强随x变化关系如图乙,则()Ax2处场强和x1处的场强大小相等、方向不相同B球内部的电场为匀强电场Cx1、x2两点处的电势相同D假设将一个带

20、正电的试探电荷沿x轴移动,则从x1移到R处电场力做的功大于从R移到x2处电场力做的功考点:电势;电场强度;电势差与电场强度的关系 专题:电场力与电势的性质专题分析:结合图象乙分析球内部的电场特点即可;在球体外部,将带电量的球体看成处于O点的点电荷来处理解答:解:A、由图象可知,x1处与x2处场强大小相等,方向相同故A错误;B、由图可得,球内部的电场强度从圆心向外逐渐增大,球内部的电场为非匀强电场故B错误;C、由图象得,电场线的方向一定是从圆心指向无穷远处,沿电场线的方向电势降低,所以x1处的电势大于x2处的电势故C错误;D、从x1移到R处的平均场强大于R移到x2的平均场强,则电场力做的功大于从

21、R移到x2处电场力,D正确故选:D点评:考查带电球壳内部是等势体且电场强度处处为零,体均匀带电球体内部的电场求得随半径的增大而增大;球外则是看成点电荷模型来处理;而电势则由电荷从该点移到电势为零处电场力做功与电量的比值来确定注意比较电势也可以由图象和横轴的面积来表示3某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示,已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200,R2的总电阻5000,开始时两变阻器都处于最大阻值下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是()A先调节R1,使电流表指针指到要求位置

22、附近,再调节R1B先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2C同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置D交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置考点:闭合电路的欧姆定律 专题:恒定电流专题分析:由欧姆定律可知,I=,通过调节滑动变阻器阻值的大小可以改变电路中的电流但由于电路图中有两个滑动变阻器串联,使得调节起来增加难度但我们首先要把选项C和D排除,因为同时或交替调节两个变阻器有些盲目在先调节哪个变阻器的问题上,需要考虑电阻越大,对电流的影响也越大,在电流值没有达到要求附近时,应该先调节大电阻,这样比较快速,但电流接近要求值时,改为调节小电阻则更容易精确操作解答:解:由题

23、意可知,R2比R1大很多(R2R1),线路中电流I=调节R2阻值变化大,对电流影响大,所以要快速将电路中的电流调到要求位置,应先调节大电阻R2,当电流表的指针到达要求位置附近时,若再调节R2使指针达到准确位置就很困难,因为只要有R2很小的调节,就会引起阻值很大的变化,电流I就有大的改变所以此时要调节小电阻R1,因为它对电流的影响较小,能使指针准确地达到要求位置故选:A点评:两个变阻器串联起来使用,学生接触的比较少,有新意的同时又增加了难度不过在生活中我们会经常用到这样使用的变阻器,例如:收音机调台功能上的粗调和微调等4在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长

24、为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示已知静电力常量为k,则有()A绳对小球的拉力B电荷量Q=C绳对小球的拉力F=D电荷量Q=考点:库仑定律 专题:电场力与电势的性质专题分析:小球受到的库仑力为圆环各点对小球库仑力的合力,则取圆环上x来分析,再取以圆心对称的x,这2点合力向右,距离L,竖直方向抵消,只有水平方向;求所有部分的合力m,即可求得库仑力的表达式;小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,则由共点力的平衡条件可求得绳对小球的拉力及库仑力;则可求得电量解答:解:由于圆环不能看作点电荷,我们取圆环上一部分

25、x,设总电量为Q,则该部分电量为Q;由库仑定律可得,该部分对小球的库仑力F1=,方向沿该点与小球的连线指向小球;同理取以圆心对称的相同的一段,其库仑力与F1相同;如图所示,两力的合力应沿圆心与小球的连线向外,大小为; 因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力F库=,方向水平向右;小球受力分析如图所示,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;由几何关系可得:; 则小球对绳子的拉力T=,故A正确,C错误;=; 则F=; 解得Q=; 故B正确,D错误;故选:AB点评:因库仑定律只能适用于真空中的点电荷,故本题采用了微元法求得圆环对小球的库仑力,应注意

26、体会该方法的使用库仑力的考查一般都是结合共点力的平衡进行的,应注意正确进行受力分析5设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动,金星在地球轨道的内侧(称为地内行星),在某特殊时刻,地球、金星和太阳会出现在一条直线上,这时候从地球上观测,金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面,天文学称这种现象为“金星凌日”,假设地球公转轨道半径为R,“金星凌日”每隔t0年出现一次,则金星的公转轨道半径为()ARBRCRDR考点:万有引力定律及其应用;向心力 专题:万有引力定律的应用专题分析:根据开普勒第三定律,金星和地球的轨道半径的三次方之比等于公转周期的平方之比,列式求解解答:解

27、:根据开普勒第三定律,有= “金星凌日”每隔N年才会出现一次,知()t0=2 已知T地=1年 联立解得=(),因此金星的公转轨道半径R=R,故D正确,ABC错误;故选:D点评:本题考查开普勒定律的应用,当然,也可根据万有引力等于向心力列式求解6如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=22:5,原线圈接u1=220sin100t(V)的交流电,电阻R1=R2=25,D为理想二极管,则下列说法不正确的是()A电阻R1两端的电压为50VB二极管的反向耐压值应大于50VC原线圈的输入功率为200WD通过R2的电流为A考点:变压器的构造和原理;电功、电功率 专题:交流电专题分析:根据瞬

28、时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数成正比和二极管的特点即可求得结论解答:解:A、由表达式知原线圈电压有效值为220V,副线圈两端电压为50V,故A正确;B、输出电压最大值为50V;故要使电路正常工作,反向耐压值应大于50V;故B正确;C、根据电流热效应,=;所以R2两端的电压为25V;故通过R2的电流I2=V;输出端的总功率P=+()225=150W;故输入功率也为150W;故C错误,D正确;本题选错误的;故选:C点评:本题的难点在于二极管的作用,是使得反向电流不能通过,根据电流热效应求其有效值7如图所示,高层住宅外安装空调主机时,电机通过缆绳牵引主机沿竖直方向

29、匀速上升为避免主机与阳台、窗户碰撞,通常会用一根拉绳拽着主机,地面上拽拉绳的人通过移动位置,使拉绳与竖直方向的夹角保持不变则在提升主机过程中(题中缆绳和拉绳均视为轻质绳),下列结论正确的是()A缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都增大B缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都不变C缆绳与竖直方向的夹角可能大于角D缆绳拉力F1的功率保持不变考点:功率、平均功率和瞬时功率;物体的弹性和弹力 专题:功率的计算专题分析:对空调主机受力分析,因做匀速运动,故在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,由数学关系即可判断解答:解:A、对物体受力分析如图,一物体匀速运动,故合力为零在竖直方向:F1cosmgF2cos=0在水平方向:

30、F1sinF2sin=0在上升过程中,增大,而不变,联立可以判断缆绳拉力F1和拉绳拉力F2都增大,故A正确,B错误;C、因F1大于F2,故缆绳与竖直方向的夹角小于角,故C错误;D、拉力的功率P=F1vcos,由于F1变大,也变大,故无法判断大小,故D错误故选:A点评:本题主要考查了受力分析,利用共点力平衡列式结合数学关系即可判断8如图甲所示,一可视为质点的物块在外力F的作用下由静止沿光滑斜面向上运动(斜面足够长),0T秒内,力F做功为W,T秒末撤去外力F,已知该物块从零时刻出发,在2T时刻恰好返回出发点,其vt图象如图乙所示则下列说法正确的是()A物块在0T与T2T时间内的位移相同B物块在1.

31、5T秒末离出发点最远C物块返回出发点时动能为WD0T与T2T时间内的加速度大小之比为1:3考点:动能定理;功的计算 专题:动能定理的应用专题分析:先从vt图象得到T时间与第二个T时间的位移关系,然后根据平均速度公式列式求解T时刻与2T时刻的速度之比,最后根据加速度定义公式求解加速度之比解答:解:A、0T与T2T时间内的初、末位置恰好相反,故位移方向相反,故A错误;B、当速度为零时,质点离出发点最远,显然与图象矛盾,故B错误;C、在整个过程中只有拉力做功,故返回到出发点时动能等于拉力所做功,故为W,故C正确D、设T时刻速度为v1,2T时刻速度为v2,0T与T2T时间内的位移相反,故:解得:v2=

32、2v1即T秒末与2T秒末速度大小之比为1:2,故C正确;0T时间内的加速度为:T2T时间内的加速度为:故:,故D正确;故选:CD点评:本题关键是通过速度时间图象得到物体的运动规律,然后结合平均速度公式列式求解,不难9如图所示,在同一竖直平面内有两个正对着的相同半圆形光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来当轨道距离变化时,测得两点压力差FN与距离x的图象如图所示不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2则以下说法中正确的是()A两点压力差FN的大小与距离x的大小成正比B小球的质量为0.1 kgC

33、半圆光滑轨道的半径为2 mD若小球在最低点B的速度为20 m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x的最大值为16 m考点:向心力 专题:匀速圆周运动专题分析:由图象可知,纵轴有截距,故压力差FN的大小与距离x的大小不成正比;设轨道半径为r,在最低点和最高点的速度分别为v1、v2,由牛顿第二定律结合从最低点到最高点过程用动能定理结合截距可解得质量;结合斜率轨道半径;为使小球能沿光滑轨道运动,则在最高点时速度满足重力提供向心力的要求,从最低点到最高点由动能定理可得x的数值解答:解:A、由图象可知,纵轴有截距,故压力差FN的大小与距离x的大小不成正比,故A错误B、设轨道半径为r,在最低点和最高点的速度分

34、别为v1、v2,由牛顿第二定律得:在最低点:在最高点:从最低点到最高点过程,由动能定理得:mg(2r+x)=整理得:FN=6mg+由图象可知,截距为6N,故有:6mg=6解得:m=0.1kg故B正确C、由图象可知,斜率k=1,故r=2mg=20.110m=2m,故C正确D、为使小球能沿光滑轨道运动,则在最高点时速度满足重力提供向心力,故此时应有:mg=,故v=,对于从最低点到最高点由动能定理可得,mg(2r+x)=代入数据解得:x=15m故D错误故选:BC点评:机械能守恒或动能定理与圆周运动的结合为常见题型,在解题时要注意临界条件的确定,并能正确选择机械能守恒或动能定理列式求解本题中要注意分析

35、图象斜率和截距的意义,用好这两个条件10如图所示,I为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R2消耗的功率,Q为电容器C所带的电荷量,W为电源通过电荷量q时电源做的功当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图象能正确反映各物理量关系的是()ABCD考点:闭合电路的欧姆定律 专题:恒定电流专题分析:当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,分别得到各个量的表达式,再进行分析解答:解:A、当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,R2消耗的功率为 P=I2R,PI2,故A正确B、电容器C的电压UC=EI(R2+r),电荷量Q=CUC=C

36、EI(R2+r),则=C(R2+r),保持不变,则QI图象是向下倾斜的直线,故B正确C、电压表示数 U=EIr,UI图象应是向下倾斜的直线,故C错误D、电源通过电荷量q时电源做的功 W=qE,E是电源的电动势,则WI是过原点的直线,故D错误故选:AB点评:根据物理规律得到解析式,再分析图象的形状和物理意义是常用的方法11如图所示,两光滑导轨相距为L,倾斜放置,与水平地面夹角为,上端接一电容为C的电容器,导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置,导体棒离地面的高度为h,磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则()A导体棒先做加

37、速运动,后作匀速运动B导体棒落地时瞬时速度v=C导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒D导体棒一直做匀加速直线运动,加速度为a=考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化 专题:电磁感应功能问题分析:导体棒下滑,导体棒切割磁感线产生感应电动势,对电容器充电,由电流定义式与牛顿第二定律、匀变速运动的速度位移公式分析答题解答:解:AD、设极短时间t内电容器的带电量增加q,电路中电流为 I=CBLa由牛顿第二定律得 mgsinBIL=ma联立解得:a=,可知a不变,因此,导体棒一直做匀加速直线运动,故A错误,D正确;B、导体棒做初速度为零的匀加速直线运动,由速度位移公式得:v

38、2=2a,解得:导体棒落地时瞬时速度v=,故B正确;C、在导体棒运动过程中,重力做功把重力势能转化为动能,克服安培力做功,把重力势能转化为电场能,因此导体棒下落中减少的重力势能转化为动能和电场能,机械能不守恒,故C错误;故选:BD点评:应用电流的定义式I=、E=BLv、牛顿第二定律得到加速度的表达式是解题的关键,本题的结论可在理解的基础上记住,不能认为导体棒先做加速运动,后作匀速运动12一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长已知每一电场区的场强大

39、小相等,方向竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B若场强大小等于,则小球经过每一电场区的时间均相同C若场强大小等于,则小球经过每一无电场区的时间均相同D无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同考点:运动的合成和分解 分析:将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,其水平方向不受外力,做匀速直线运动,竖直方向在无电场区做匀加速运动,有电场区也做匀变速运动,但加速度不同,运用速度时间关系公式分析,可以得到小球在竖直方向的运动规律解答:解:A、将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解水平方向不受外力,以v0做匀速直线运动,故A正确;B、竖直方向

40、,在无电场区只受重力,加速度为g,竖直向下,有电场区除重力外,还受到向上的恒定的电场力作用,加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向当电场强度等于时,电场力等于mg,故在电场区小球所受的合力为零,在无电场区小球匀加速运动,故经过每个电场区,小球的速度均不等,因而小球经过每一无电场区的时间均不相等,故B错误;C、当电场强度等于时,电场力等于2mg,故在电场区小球所受的合力大小等于mg,方向竖直向上,加速度大小等于g,方向竖直向上,根据运动学公式,有经过第一个无电场区y=gt12v1=gt1经过第一个电场区y=v1tgt22v2=v1gt2由联立解得t1=t2v2=0接下来小球的运动重复前面的过程

41、,即每次通过无电场区都是自由落体运动,每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动故C正确;D、通过前面的分析可知,物体通过每个无电场区的初速度不一定相同,所以,通过电场的时间不同;故D错误;故选AC点评:本题将小球的运动沿水平方向和竖直方向正交分解后,对于竖直方向的运动,关键是找出小球的运动的一般规律,然后分析计算13如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是()A小球的最大加速

42、度为B小球的最大速度为,恒力F0的最大功率为C小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止D小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用 专题:牛顿运动定律综合专题分析:对小球受力分析,根据牛顿第二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,进而分析运动情况,恒力的功率等于力乘以速度解答:解:A、当阻力为零时,加速度最大,故小球的最大加速度为,故A正确B、当加速度为零时,小球的速度最大,此时有:F0=(kvmg),故最大速度为:vm=,恒力F0的最大功率为:P=Fvm=,故B错误C、刚开始运动,加速度为 a=,

43、当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合kvmg后,加速度为:a=,当速度v增大,加速度减小,当a2减小到0,做匀速运动,故C错误,D正确故选:AD点评:本题关键是根据牛顿二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,要有分析物体的受力情况和运动情况的能力14如图甲所示,固定斜面AC长为L,B为斜面中点,AB段光滑一物块在恒定拉力F作用下,从最低点A由静止开始沿斜面上滑至最高点C,此过程中物块的动能Ek随位移s变化的关系图象如图乙所示设物块由A运动到C的时间为t0,下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移s、机械能E随位移s变化规律的图象中,可能正确的是(

44、)ABCD考点:动能定理的应用;牛顿第二定律 专题:动能定理的应用专题分析:根据动能随s的表达式得出整个过程中的运动规律,即前半段做匀加速直线运动,后半段做匀减速直线运动,结合平均速度的推论比较两段过程中的运动时间根据除重力以外其它力做功判断机械能的变化解答:解:A、根据动能随s的表达式知,动能先均匀增加,然后均匀减小,即合力先做正功再做负功,知物块先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等,匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度,则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间,故A错误B、前半段和后半段均做匀变速直线运动,两段过程中

45、加速度分别不变,但是两段过程中的时间不等,故B错误,C正确D、根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量,知前半段恒力F做正功,可知机械能随s均匀增加,后半段只有重力做功,机械能守恒,故D正确故选:CD点评:解决本题的关键得出物块在整个过程中的运动规律,注意前半段和后半段的运行时间不同,这是容易错误的地方15一个质量为m的质点以速度v0做匀速运动,某一时刻开始受到恒力F的作用,质点的速度先减小后增大,其最小值为质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中()A经历的时间为B经历的时间为C发生的位移为D发生的位移为考点:运动的合成和分解 专题:运动的合成和分解专题分析:由题意可知,物体做类平抛运动

46、,根据运动的合成与分解,结合力的平行四边形定则与运动学公式,即可求解解答:解:质点减速运动的最小速度不为0,说明质点不是做直线运动,是做类斜抛运动质点的速度先减小后增大,其最小值为,分析可知初速度与恒力的夹角为150在沿恒力方向上有:,x=,在垂直恒力方向上有:,质点的位移,联解可得:经历的时间为;发生的位移为故选:AD点评:考查平抛运动的处理规律,掌握合成法则与运动学公式的应用,注意分运动与合运动的等时性二、实验题,共15分16某实验小组要测量电阻Rx的阻值(1)首先,选用欧姆表“10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示,则该电阻的测量值为140(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,

47、可选用的实验器材有:电压表V(3V,内阻约3k);电流表A(20mA,内阻约2);待测电阻Rx;滑动变阻器R1(02k);滑动变阻器R2(0200);干电池2节;开关、导线若干在图乙、图丙电路中,应选用图丙(选填“乙”或“丙”)作为测量电路,滑动变阻器应选用R2(选填“R1”或“R2”)(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接(4)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图戊所示的电路,G为灵敏电流计(量程很小),R0为定值电阻,R、R1、R2为滑动变阻器操作过程如下:闭合开关S,调节R2,减小R1的阻值,多次操作使得G表的示数为零,读出此时电压表V和电流表A的示数U1、

48、I1;改变滑动变阻器R滑片的位置,重复过程,分别记下U2、I2,Un、In;描点作出UI图象,根据图线斜率求出Rx的值下列说法中正确的有CDA闭合S前,为保护G表,R1的滑片应移至最右端B调节G表的示数为零时,R1的滑片应位于最左端CG表示数为零时,a、b两点间电势差为零D该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响考点:描绘小电珠的伏安特性曲线;伏安法测电阻 专题:实验题;恒定电流专题分析:(1)欧姆表读数时,由于中间附近的刻度最均匀,故要使指针指在中间附近;欧姆表读数等于刻度盘读数乘以倍率;(2)由待测电阻的电阻值与电压表电流表的内阻之间的关系,选择电流表的接法;由题意可知应选用的接法,则

49、可选出滑动变阻器;(3)根据实验的原理图,依次连接电路即可;(4)结合实验的过程中需要注意的事项解答即可解答:解:(1)欧姆表读数=刻度盘读数倍率,读数是1410=140(2)由于待测电阻的电阻值比较大比电流表的内阻大得多,所以电流表使用内接法;由于两个滑动变阻器的电阻值都比较大,所以要选择限流电路所以实验电路选择丙,滑动变阻器选择容易调节的变阻器,所以选择R2(3)根据实验的原理图,依次连接电路如图;(4)A闭合S前,为保护G表,开始时R1的电阻值要最大,所以滑片应移至最左端故A错误;B调节G表的示数为零时,与R1的滑片的位置无关故B错误;C该图实验的原理是利用惠斯通电桥法,G表示数为零时,

50、a、b两点间电势差为零故C正确;D该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响故D正确故选:CD故答案为:(1)140;(2)丙,R2;(3)如图(4)CD点评:本题关键要明确电阻的测量方法、原理和实验误差的处理,其中用伏安法测量电阻时电流表内、外接法和滑动变阻器的接法选择是重点所在要知道惠斯通电桥测量电阻值的优点17用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落

51、,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2,计算出t02、t12(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0从左侧取下1块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai则=(结果用t0和ti表示)(2)作出i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是CA1g B5g C40g D100g(4)请提出一条减小实验误差的建议:减小绳与滑轮间的摩擦力考点:验证机械能守恒定律 专题:实验题;机械能守恒定律应用专题分析:(1)当时间较短时,可以用平均速度代替瞬时速度,求出重锤到达光电门的速度,再根据匀加速

52、直线运动位移速度公式联立方程求解;(2)根据牛顿第二定律表示出i的函数关系,根据斜率为k求解;(3)为了使重锤的加速度不至于太大,或把铁片取下放到重锤上时,加速度产生明显的变化的原则选择铁片的质量;(4)为了减小实验误差,我们可以减小绳与滑轮间的摩擦力或选取密度较大的重锤解答:解:(1)设挡光条的宽度为d,则重锤到达光电门的速度v=,当挡光时间为t0时的速度,挡光时间为ti时的速度,重锤在竖直方向做匀加速直线运动,则有:2,2,由解得:=(2)根据牛顿第二定律得:由解得:,作出i的图线的斜率为k,则=k解得:M=(3)重锤的质量约为300g,为了使重锤的加速度不至于太大,或把铁片取下放到重锤上

53、时,加速度产生明显的变化,则铁片的质量不能太小,也不能太大,所以1g、5g和100g都不适合,故C正确故选:C(4)为了减小实验误差,我们可以减小绳与滑轮间的摩擦力或选取密度较大的重锤故答案为:(1);(2);(3)C; (4)减小绳与滑轮间的摩擦力点评:本实验比较新颖,考查了运动学基本公式就牛顿第二定律的应用,要求同学们知道,当时间较短时,可以用平均速度代替瞬时速度,难度适中三、计算题,共40分18(11分)(2015秋洛阳月考)“嫦娥三号”于2013年12月2日凌晨在四川省西昌卫星发射中心发射升空,先后经过近月制动、环月圆轨道飞行(轨道高度距月表100km)、变轨控制进入环月椭圆轨道运行等动作,在着陆准备阶段“嫦娥三号”从距月表15km的近月点(着陆制动点)开始在7500N的变推力空间发动机的作用下开始减速,在距月表100m时悬停,借“眼睛”观测着陆区状况,由于月球表面没有空气,所以不能使用降落伞实现“嫦娥三号”的软着陆,而用空间发动机向下喷气实现软着陆又会吹起月球表的尘埃而影响“嫦娥三号”着陆后的工作,为此要在“嫦娥三号”落至距月表4m高时再次使其速度减为零,并关闭所有发动机,使“嫦娥三号”直接落向月表 已知月球半径是地球半径的,质量是地球质量的,

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