高中物理人教版教学案：第十一章 第4节 单 摆

单一摆

1.在摆角小于5°的情况下，单摆的自由振动是简谐运动。

2.单摆是理想化模型：忽略在摆动过程中所受到的阻力，

摆线看成是不可伸长，且没有质量的细线。

关3.单摆的回复力是由摆球的重力沿运动方向的分力提供,

与摆球偏阍平衡位置的位移成正比，方向总是指向平

键

衡位置。

语4.荷兰物理学家惠更斯首先提出单摆的周期公式T=2n

句利用周期公式可以测定当地的重力加速度。

■理费EH力而墀■课前自主学习,基稳才能楼高

一、单摆

组成要求

细线摆线看成是不可伸长,且没有质量的细线

小球摆球看成是没有大小只有质量的质点

单摆是理想化模型：忽略在摆动过程中所受到的阻力，实验中尽量选择质量大、体积小的小球和尽量

细不可伸长的线。

二、单摆的回复力

1.回复力的提供：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。

2.回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向

平衡位置,即F=*.

3.单摆的运动规律：单摆在偏角很小时做僮谐运动，其振动图像遵循正弦函数规律。

三、单摆的周期

1.定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响

(1)探究方法：控制变量法。

(2)实验结论

①单摆振动的周期与摆球的质量型。

②振幅较小时，周期与振幅无关。

③摆长越长，周期越长;摆长越短，周期越短。

2,定量探究单摆的周期与摆长的关系

(1)周期的测量：用停表测出单摆N(30〜50)次全振动的时间t,利用丁=黜算它的周期。

(2)摆长的测量：用刻度尺测出细线长度1。，用游标卡尺测出小球直径D,利用1=1。+称求出摆长。

(3)数据处理：改变摆长,测量不同接氐及对应周期，作出『1、T-V或T-短图像，得出结论。

3.周期公式

(1)公式的提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。

(2)公式：T=2”、6，即T与摆长1的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比。

4.周期公式的应用

4JI21

由单摆周期公式可得且=中，只要测出单摆的摆长1和周期T就可算出当地的重力加速度。

i.自主思考——判一判

(1)制作单摆的细线弹性越大越好。(X)

(2)制作单摆的细线越短越好。(X)

(3)制作单摆的摆球越大越好。(X)

(4)单摆的周期与摆球的质量有关，质量越大，周期越小。(X)

(5)单摆的回复力等于摆球所受合力。(X)

2.合作探究——议一议

(1)由于单摆的回复力是由摆球的重力沿切线方向的分力提供的，那么是否摆球的质量越大，回复力

越大，单摆摆动得越快，周期越小？

提示：不是。摆球摆动的加速度除了与回复力有关外,还与摆球的质量有关'即az、，所以摆球质

量增大后，加速度并不增大，其周期由T=2,与摆球的质量无关。

(2)多多观察，写出生活中你能遇到哪些单摆模型。

提示：坐钟、牛顿摆、秋千等。

字课堂讲练设计,举-能通类题

对单摆回复力及运动特征的理解

。通知识

1.单摆的回复力

图11-4-1

(1)单摆受力：如图11-4-1所示，受细线拉力和重力作用。

(2)向心力来源：细线拉力和重力沿径向的分力的合力。

(3)回复力来源：重力沿圆弧切线方向的分力F=mgsin。提供了使摆球振动的回复力。

2.单摆做简谐运动的推证

在偏角很小时，sin又回复力尸=!^5m9,所以单摆的回复力为F=-竽x(式中x表示摆球

偏离平衡位置的位移，1表示单摆的摆长，负号表示回复力F与位移x的方向相反)，由此知回复力符合F

=-kx,单摆做简谐运动。

。通题组

1.下列有关单摆运动过程中的受力，说法正确的是()

A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力

B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力

C.单摆经过平衡位置时合力为零

D.单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力

解析：选B单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程不仅有回复力，而且有向心力，即单

摆的合外力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向

的一个分力，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确，D错误；单摆经过平衡位置时，回复力为零，向心

力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误。

2.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图11-4-2所示，以下说法正确的是()

图11-4-2

A.匕时刻摆球速度最大,摆球的回复力最大

B.t2时刻摆球速度为零,悬线对它的拉力最小

C.t3时刻摆球速度为零,摆球的回复力最小

D.乜时刻摆球速度最大,悬线对它的拉力最大

解析：选D在3时刻和t3时刻摆球的位移最大，回复力最大，速度为零，A、C均错误；在tz时刻

和口时刻摆球在平衡位置，速度最大，悬线拉力最大，回复力为零，故B错误，D正确。

考点二对单摆周期公式的理解

e通知识

1.摆长1

(1)实际的单摆摆球不可能是质点，所以摆长应是从悬点到摆球球心的长度，即1=L+J,L为摆线长,

d为摆球直径。

(2)等效摆长。

图ll-4-3(a)中甲、乙在垂直纸面方向摆起来效果是相同的，所以甲摆的摆长为sina,这就是

等效摆长，其周期T=2”

图(b)中，乙在垂直纸面方向摆动时，与甲摆等效；乙在纸面内小角度摆动时，与丙等效。

6-...e....6

甲乙丙

(b)

图11-4-3

2.重力加速度g

ru

若单摆系统只处在重力场中且处于静止状态，g由单摆所处的空间位置决定，即8=学，式中R为物

体到地心的距离，M为地球的质量，g随所在位置的高度的变化而变化。另外，在不同星球上M和R也是

变化的，所以g也不同，g=9.8m/s?只是在地球表面附近时的取值。

6通方法

［典例］有一单摆，其摆长1=1.02m,已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t=60.8s,

试求:

(1)当地的重力加速度是多大?

(2)如果将这个单摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？

［思路点拨］

(1)单摆的周期T与t的关系：T4

(2)秒摆的周期为2s.

［解析］(1)当单摆做简谐运动时，其周期公式T=2n

由此可知g=*3,只要求出T值代入即可。因为丁=：=甯4n2l

s=2.027s,所以g=~?一

2

4X3.14X1.02/2cf/2

2Q272ws=9.79m/so

(2)秒摆的周期是2s,设其摆长为1。，由于在同一地点重力加速度是不变的，根据单摆的振动规律

右工-迈

有:『迎

TO2122X1.O2

故有:lo=F=2.027?m=0.993m.

所以其摆长要缩短Al=l-lo=l.O2m-0.993m=0.027m.

［答案］(1)9.79m/s?(2)缩短0.027m

计算单摆的周期的两种方法

计算单摆的周期有两种方法，一是依据T=2n喘，二是根据T="第一种方法利用了单摆的周期

公式，计算的关键是正确确定摆长。第二种方法利用了粗测周期的一种方法，周期的大小虽然不取决于t

和N,但利用该种方法计算周期，会受到时间t和振动次数N测量的准确性的影响。

。通题组

1.甲、乙两个单摆摆长相等，将两个单摆的摆球由平衡位置拉开，使摆角aGa%(a甲、a乙都小

于5°),在同一地点由静止开始同时释放，贝!!()

A.甲先到达平衡位置B.乙先到达平衡位置

C.甲、乙同时到达平衡位置D.无法判断

解析：选C由单摆的周期公式T=2n\^,可知周期T与1、g有关，与质量、摆动的幅度无关，

当在同一地点释放时，周期只与摆长有关，故同时释放，同时到达平衡位置。

2.一个单摆，在第一个行星上的周期为T”在第二个行星上的周期为T2,若这两个行星的质量之比

为Mi：M2=4：1,半径之比Ri：Rz=2：b贝H)

A.T,：T2=l：1B.L：T2=4：1

3.一个单摆的摆长为1,在其悬点0的正下方0.191处有一钉子P(如图11-4-4所示)，现将摆球向

左拉开到A,使摆线偏角9<5°,放手后使其摆动，摆动到B的过程中摆角也小于5°,求出单摆的振动

周期。

图11-4-4

解析：释放后摆球到达右边最高点B处，由机械能守恒可知B和A等高，则摆球始终做简谐运动。单

摆做简谐运动的摆长有所变化，它的周期为两个不同单摆的半周期的和。

小球在左边的周期为3=2n

0.811

小球在右边的周期为T2=2兀

g

考点三实验：用单摆测定重力加速度

e通知识

1.实验原理

单摆在偏角很小(小于5。)时的摆动，可以看成是简谐运动。其固有周期为T=2n耒，由此可得g

43t2l

=中。据此，只要测出摆长1和周期T,即可计算出当地的重力加速度值。

2.实验器材

摆球1个(穿有中心孔)、秒表、物理支架、米尺或钢卷尺、游标卡尺、细线等。

3.实验步骤

(1)做单摆：将线的一端穿过小球的小孔，并打一比孔大的结。然后把线的上端用铁夹固定于铁架台

上，在平衡位置处做上标记。

(2)测摆长：用毫米刻度尺测出摆线长度1境，用游标卡尺测量出摆球的直径d,则单摆的摆长1=1线

(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个小于5。的角，然后释放摆球，当单摆振动稳定后，过最低

位置时开始用秒表计时，测量N次(一般取30〜50次)全振动的时间t,则周期T=,

(4)变摆长：将单摆的摆长变短(或变长)，重复实验三次，测出相应的摆长1和周期T。

4.数据处理

(1)平均值法：每改变一次摆长，将相应的1和T代入公式中求出g值，最后求出g的平均值。

设计如下所示实验表格

重力加速度重力加速度g的

实验次数摆长1/m周期T/s

g/(m•s-2)平均值/向飞巧

1

gl+g2+g3

2g-3

3

(2)图像法：由T=2“y：得好=等1,作出平-1图像，即以妙为纵轴，以1为横轴。其斜率k=

4丸2

看，由图像的斜率即可求出重力加速度g。

7vs2

Oj/m

图11-4-5

5.误差分析

(1)系统误差：主要来源于单摆模型本身是否符合要求。即：悬点是否固定，摆球是否可看做质点，

球、线是否符合要求，摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等。只要注意

了上面这些问题，就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度。

(2)偶然误差：主要来自时间(即单摆周期)的测量上。因此，要注意测准时间(周期)。要从摆球通过

平衡位置开始计时，并采用倒计时计数的方法，即4,3,2,1,0,1,2,…在数“零”的同时按下秒表开始计

时。不能多计或漏计振动次数。为了减小偶然误差，应进行多次测量后取平均值。

6.注意事项

(1)选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m左右，小球应选用密度较大的金属球,

直径应较小，最好不超过2cm„

(2)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改

变的现象。

(3)注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°。可通过估算振幅的办法掌握。

(4)摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。

(5)计算单摆的振动次数时，应从摆球通过最低位置时开始计时，为便于计时，可在摆球平衡位置的

正下方作一标记。以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开

始计时计数。

6通方法

［典例］在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长1和周期T计算重力加速度的公式是g

=。若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图11-4-6

所示，则单摆摆长是m。若测定了40次全振动的时间为75.2s,单摆摆动周期是。

图11-4-6

为了提高测量精度，需多次改变1值，并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以1为横坐标,

以丁为纵坐标的坐标系上，即图11-4-7中用“•”表示的点，贝！|：

图11-4-7

(1)单摆做简谐运动应满足的条件是。

(2)试根据图中给出的数据点作出T2和1的关系图线，根据图线可求出g=m/s2.(结果取两

位有效数字)

［思路点拨］

(1)摆长等于摆线的长度与小球半径之和。

(2)用直线连接各点时要使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，离线较远的点舍弃不用。

(3)甲-1图线的斜率k与g的关系：k=?。

O

［解析］由T=2JI\F，可知g=号」。由图可知：摆长l=(88.50~-L00)cm=87.50cm=0.8750

t

mT=—=1.88So

040

(1)单摆做简谐运动的条件是摆角小于5。。

△T2

(2)把在一条直线上的点连在一起，误差较大的点平均分布在直线的两侧，则直线斜率k=n。由g

4n2△14n2

=—屋？—可得g=9.8m/s2(9.9m/s?也正确)。

［答案］见解析

。通题组

1.某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:

图11-4-8

(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图11-4-8所示，则该摆球的直径为cm。

(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是.(填选项前的字母)

A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期襦

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

解析：（D主尺读数加游标尺读数的总和等于最后读数，0.9cm+7X4；nm=0.97cm,不需要估读。

（2）单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过5。，并从平衡位置计时，故A错误；若第一次过平

衡位置计为“0”则周期T=3,若第一次过平衡位置计为“1”，则周期T=羡，B错误；由T=2”'上

□U49.bYg

4JTT

得g=4上，其中L为摆长，即悬线长加摆球半径，若为悬线长加摆球直径，由公式知g偏大，故C正确;

为了能将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差，应选密度较大体积较小的摆球，故D错误。

答案：（1）0.97（2）C

2.用单摆测定重力加速度的实验装置如图11-4-9所示。

图11-4-9

（1）（多选）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。

A.长度为1m左右的细线

B.长度为30cm左右的细线

C.直径为1.8cm的塑料球

D.直径为1.8cm的铁球

（2）测出悬点0到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=

（用L、n、t表示）o

（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

组次123

摆长L/cm80.0090.00100.00

50次全振动时间t/s90.095.5100.5

振动周期T/s1.801.91

重力加速度g/（m•ST）9.749.73

请计算出第3组实验中的T=s,g=m/s2,

（4）用多组实验数据作出T2-L图像，也可以求出重力加速度go已知三位同学作出的T2-L图线的示意

图如图11-4-10中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重

力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是（选填选项前的字母）。

图11-4-10

A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值

解析：(1)组装单摆时，应选用1m左右的细线，摆球应选择体积小、密度大的球，选项A、D正确。

(2)单摆的振动周期T=A

n

⑺卬4dL4n2n2L

根据T=2冗、/I£I得_g=-^2-=pO

(3)T3=^7=2.01So

bU

根据T=2n、^,得76m/s?。

(4)根据T=2JT、/L,得平二包」，即当L=0时，T2=0O

Vgg

出现图线a的原因是计算摆长时过短，可能是误将悬点。到小球上端的距离记为摆长，选项A错误；

对于图线c,其斜率k变小了，根据k=1,可能是T变小了或L变大了。选项B中误将49次全振动记为

4n24兀*

50次，则周期T变小，选项B正确；由丁=1；得8=丁，则k变小，重力加速度g变大，选项C错误。

答案：⑴AD(2)4；>(3)2.019.76(4)B

在整t卷i/4/理"课后层级训练，步步提升能力

一、基础题号熟

1.在如图所示的装置中，可视为单摆的是()

ABCD

解析：选A单摆是由不可伸长的细线和金属小球组成的，其悬点应在摆球摆动过程中固定不变，故

只有A项正确。

2.在月球上周期相等的弹簧振子和单摆，把它们放到地球上后，弹簧振子的周期为T”单摆的周期

为T2,则「和T?的关系为()

A.T>>T2B.T=T2

C.T><T2D.无法确定

解析：选A弹簧振子的周期由振动系统本身决定，与重力加速度无关，故G=T月，对单摆来说，由

1=2"可知，其周期与单摆所处位置的重力加速度g有关，因gQg月，故T2<T月，所以T,T2,A正确，

B、C、D均错误。

3.如图1所示，光滑糟的半径R远大于小球运动的弧长，今有两个小球（视为质点）同时由静止释放,

其中甲球开始时离槽最低点0远些，则它们第一次相遇的地点在（）

图1

A.0点B.0点偏左

C.0点偏右D.无法确定，因为两小球质量关系未定

解析：选A由于半径R远大于运动的弧长，所以小球做简谐运动，其周期都为T=2n与位移

的大小无关，故同时到达0点，A正确。

4.如图2是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，以向右的方向作为摆球偏离平衡位移的正方向，从

t=0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的（）

A.左方，向右运动B.左方，向左运动

C.右方，向右运动D.右方，向左运动

解析：选D甲第一次到达右方最大位移处时，t=1.5s,此时乙的位移为正值，且正在减小，故乙

此时在平衡位置右侧，且向左运动，D正确。

5.（多选）在用单摆测重力加速度的实验中，测得单摆偏角小于5。，实验中某学生所测g值偏大,

其原因可能是（）

A.实验室离海平面太高

B.摆球太重

C.测出n次全振动时间为3误作为（n+1）次全振动时间进行计算

D.以摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算

解析：选CD由单摆的周期公式T=2npg值偏大，可能是周期算小了或是摆长算长了，选C、

Do

二、能力题⑥通

6.正在修建的房顶上固定的一根不可伸长的细线垂到三楼窗沿下，某同学应用单摆原理测量窗的上沿

到房顶的高度，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，

他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，如图3所示，从小球第1次通过图中的B点开始计时,

第21次通过B点用时30s；球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为1m,当地重力加速度g取n2（m/s2）；

根据以上数据可得小球运动的周期T=s;房顶到窗上沿的高度h=m.

墙

窗上沿J

图3

解析：T=~=3.0s,T=^+^=^2JtA~+2Jt、卢也，解得h=3.0m。

n222\lg\lg

答案：3.03.0

7.某同学利用单摆测量重力加速度。

(D(多选)为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是.

A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

(2)如图4所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20

cm,精度为1mm的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面

的位置做一标记点，测出单摆的周期％然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然

下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期Tz；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上

两标记点之间的距离AL。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式g=.

图4

解析：(1)组装单摆时，悬线应选用不易伸长的细线；摆球选择体积小、密度大的摆球；单摆摆动时

在同一竖直面内摆动；摆的振幅尽量小一些。选项B、C正确。

(2)设单摆的周期为T1时摆长为L,周期为“时摆长为L

且LLLZ=AL③

联立①②③式得g=1^4o

答案：(1)BC(2)聚二音

8.图5甲是一个单摆振动的情形，0是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向

右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像。根据图像回答:

图5

(D单摆振动的频率是多大？

(2)开始时刻摆球在何位置？

(3)若当地的重力加速度为10m/s2,试求这个摆的摆长是多少？

解析：(1)由题图乙知周期T=0.8s

则频率f=,=1.25Hz。

(2)由题图乙知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时刻摆球在B点。

⑶由T=2Jr得L=j^=0-16m。

答案：(1)1.25Hz(2)B点(3)0.16m

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.以下关于物质的微观解释正确的是（）

A.分子间的距离增大时，分子间的引力先增大后减小

B.当两分子间距离大于平衡位置的距离r。时，随着分子间的距离增大，分子势能增大

C.气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，它跟气体的重力有关

D.用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，主要是因为气体分子之间斥力变大

2.如图甲所示是某同学设计的一种发电装置的示意图，线圈为1=0.40m、匝数n=200匝的正方形线圈，

线圈绕M轴转动，线圈的电阻为RFLOQ。磁感强度方向均沿半径方向，大小均匀分布，磁感应强度的大

小均为丁。外力推动线圈框架，使线圈绕轴线做周期为0.4s的匀速圆周运动。现将整个装置做为

7T

电源接在右图电路中，小灯泡的电阻为Rz=9.0Q,电压表为理想表。下列说法中正确的是

A.小灯泡中电流的大小为1.6五A

B.电压表的示数为32V

C.电压表的示数为16血V

D.外力的功率为102.4W

3.如图所示，一辆小车在牵引力作用下沿半径为R的弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒

定，则上行过程中

A.小车处于平衡状态，所受合外力为零

B.小车受到的牵引力逐渐增大

C.小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量

D.小车重力的功率逐渐增大

4.如图所示，竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度约为104m,升降

机运行的最大速度为8m/s,加速度大小不超过$2,假定升降机到井口的速度为零，则将矿石从井底

提升到井口的最短时间是

A.13sB.16sC.21sD.26s

5.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从。点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向

与x轴平行，则恒力F的方向可能是

A.沿+x方向B.沿一x方向C.沿+y方向D.沿一y方向

6.入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足20根，在这样的恶劣天气中，甲.乙两汽车在一

条平直的单行道上，乙在前.甲在后同向行驶。某是时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，

同时开始刹车，两辆车刹车时的丫-£图像如图，则（）

A.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5演

B.若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于90根

C.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20s之内的某时刻发生相撞

D.若两车发生碰撞，则一定是在刹车后20s以后的某时刻发生相撞

二、多项选择题

7.在三角形ABC区域中存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场，三边电阻均为R的

三角形导线框abc沿AB方向从A点以速度v匀速穿过磁场区域。如图所示，ab=L,AB=2L,Zabc=Z

ABC=90°,Zacb=ZACB=30".线框穿过磁场的过程中

A.感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向

B.感应电流先增大，后减小

C.通过线框的电荷量为堂匚

6R

D.c、b两点的最大电势差为

8.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，把小钢球从平衡位置向左拉一段距离，放手让其运动。从小钢

球通过平衡位置开始计时，其振动图象如图所示，下列说法正确的是

A.钢球的振动周期为1s

B.在t。时刻弹簧的形变量为4cm

C.钢球振动半个周期，回复力做功为零

D.钢球振动一周期，通过的的路程等于10cm

E.钢球振动方程x=5sin加cm

9.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此

带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）.

A.动能减小

B.电势能增加

C.动能和电势能之和减小

D.重力势能和电势能之和减小

10.如图所示，力传感器上吊着一个滑轮，细线绕过滑轮一端吊着物块A、另一端吊着物块B和C.由静

止释放三个物块，物块运动稳定时，力传感器的示数为R；在三个物块运动过程中，剪断B、C物块间的

连线，力传感器的示数变为F*三个物块的质量相同重力加速度为g,不计细线与滑轮的摩擦，则（）

s力传感器

A.每个物块一起运动的加速度大小为gg

3

B.每个物块的重力为名片-&）

C.滑轮的重力为2%一4

D.剪断B、C间细线的一瞬间，连接A、B细线上的张力大小不变

三、实验题

11.在电场中将2.0X1（TC的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5X10],再把这个电荷从B点移

到C点静电力做功-4X10口.求：

（DAB间、BC间、AC间电势差各是多少？

⑵将1.5X10-9C的电荷从A点移到C点静电力做功多少？

12.在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一

端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）。其中A为固定橡皮条的图钉,0为橡皮

条与细绳的结点,0B和0C为细绳。

某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为N

（2）本实验采用的科学方法是（一）

A.理想实验法B.控制变量法

C.等效替代法D.建立物理模型法

四、解答题

13.如图，质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点固定一根轻质弹簧，弹簧自由

端在C点，C到木板左端的距离L=0.5m,质量为m=lkg的小木块（可视为质点）静止放在木板的左端，

木块与木板间的动摩擦因数为u=0.2,木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用一段时间后撤去，恒力

F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧最大压缩量x=5cm,g=10m/s2»求：

mB

ncwwww

(1)水平恒力F作用的时间t；

(2)撤去F后，弹簧的最大弹性势能EP；

(3)整个过程产生的热量Q。

14.如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速

度V。射入物块后，以水平速度v0/2射出.重力加速度为g.求：

(1)此过程中系统损失的机械能；

(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。

mVQg

23题图

【参考答案】

一、单项选择题

题号123456

答案BDCCDC

二、多项选择题

7.AD

8.BCE

9.CD

10.AB

三、实验题

11.(1)75V；-200V；-125V(2)-1.875X10-7J

12.10C

四、解答题

13.(l)t=ls(2)Ef=0.3J(3)Q=L4J

14.(1)=

高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答

题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1.如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑

小球A,整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态,

在此过程中，下列判断正确的是（）

A.小球A对物体B的压力逐渐增大

B.小球A对物体B的压力逐渐减小

C.墙面对小球A的支持力逐渐减小

D.墙面对小球A的支持力先增大后减小

2.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）

.d、注

A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力

C.人在最低点时对座位的压力等于mg

D.人在最低点时对座位的压力大于mg

3.中国一些道路建设很有特色，某地段建成螺旋式立交桥，如图所示。现有某汽车沿某段标准螺旋道路保

持速率不变上行,关于该车在这段道路运动的说法正确的是

A.汽车牵引力是恒力B.汽车做匀变速运动

C.汽车做匀速圆周运动D.汽车运行功率恒定

4.如图所示的电路中，电源电动势E=6V,内阻r=l。，电阻R1=6Q,R2=5Q,R3=3Q,电容器的电容C=2X10*。

若将开关S闭合，电路稳定时通过Rz的电流为I；断开开关S后，通过R的电荷量为q。则（）

限&

—CZD-j—CZ^―

A.1=0.25A

B.1=0.5A

C.q=lX10-5C

D.q=2X10-5C

5.如图为一位于墙角的光滑斜面，其倾角为45°,劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上,

另一端固定在墙上，弹簧水平放置，小球在斜面上静止，则弹簧的形变量大小为（）

A.*B.遂咨

k2k

c出mgD耶摩

3k'k

6.科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。地球流浪途中在接近木星时

被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，

地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G,在木星表面的重力为Gz；地

球与木星均可视为球体，其半径分别为Ri、RZ,则下列说法正确的是（）

A.地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为11.2M/S

B.木星与地球的第一宇宙速度之比为垩

C.地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方

D.地球与木星的质量之比为半■

5段

二、多项选择题

7.下列说法中正确的是（）

A、压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现

B、水的饱和气压随温度的升高而增大

C、液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体表面存在张力

D、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守

热力学第二定律

E、干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸气吸热的结果

8.如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂

直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外。P（\5L,o）、Q（O,\5L）为坐标轴上的两个点。现

有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力

XWKX

MKMM

KWM

***.

A.若电子从P点出发恰好经原点0第一次射出磁场分界线，则电子在磁场中运动的轨道半径为6L

B.若电子从P点出发经原点0到达Q点，则电子运动的路程一