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文档简介
物理试题
第I卷选择题(43分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1.杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是
()
甲:跳水乙:体操丙:百米比赛丁:攀岩
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时
运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动
员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此
时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,
此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
2.小王同学周末放假乘坐重庆地铁六号线回家,利用计时和测速软件测得列车从“向家岗”到“蔡家”
站的时间与速度,作出可图像如图所示,若将此段视为直线运动,此两站间的距离约为()
A.1880mB.1430mC.1230mD.980m
【答案】B
【解析】
【详解】由图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得
x=(74一25+94)x20x3m=1430m
故选Bo
3.某同学利用半圆形玻璃砖做了如下实验:将一束复色光由空气射向一块半圆形玻璃砖圆心处,经过折
射,光线分成两束单色光。、b,如图所示。下列说法正确的是()
A.在玻璃砖中。光的传播速度大于6光的传播速度
Ba、6光射出玻璃砖时,两束光线平行
C.若该复色光由红光与紫光组成,则。光为紫光
D.若用a、b光分别进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,。光条纹间距大于b光条纹间距
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,入射角相同,。的折射角小,根据
sinz
n=------
sin/
可知,。光的折射率大,根据
c
v=—
n
可知,在玻璃质中的。光的传播速度小于b光的传播速度,故A错误;
B.根据几何关系可知,两光背离各自半径射出,出射光不平行,故B错误;
C.a光的折射率大,频率高,波长小,若该复色光由红光与紫光组成,则。光为紫光,故C正确;
D.若用以6光分别进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,根据
Ax=A
d
。光条纹间距小于b光条纹间距,故D错误。
故选C。
4.一定质量的理想气体由状态。经c再回到a,其变化的pV图如图所示,其中"c为直线,adc为双曲线
的一支,下列说法正确的是()
A.a—b—c过程中外界对气体做正功
B.a—6—c过程中内能始终不变
C.c—d—a过程中分子平均速率不变
D.a—bfCTd—a过程中气体放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.a-6-c过程中,气体体积增大,外界对气体做负功,故A错误;
B.a-b-c过程中,由图像可知乘积先增大后减小,根据理想气体状态方程
PY
『0
可知气体温度先增大后减小,则气体内能先增大后减小,故B错误;
C.由于。de为双曲线的一支,可知c-d-a过程中,乘积保持不变,则气体温度保持不变,分子的平
均速率不变,故C正确;
D.根据p-V图像与横轴围成的面积表示做功,可知a-6-c过程中气体对外界做的功大于CTd—a过程
中外界对气体做的功,又整个过程气体内能不变,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故D
错误。
故选Co
5.电动汽车充电站变压器如图所示,输入电压为10kV,输出电压为220V,每个充电桩输入电流16A,设
原副线圈匝数分别为4、%,输入正弦交流的频率为50Hz,则下列说法正确的是()
充
电
桩
A.交流电的周期为50s
B.原副线圈匝数比4:%=500:11
C.输出的最大电压为220V
D.若10台充电桩同时使用,输入功率为160kW
【答案】B
【解析】
【详解】A.交流电的周期为
T=—=0.02s
f
故A错误;
B.根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得,原副线圈匝数比为
殳_区_10x1000_500
机―L-220—11
故B正确;
C.输出的最大电压为
U2m=42U2=220y/2V
故C错误;
D.若10台充电桩同时使用,输出功率为
[总=104/2=10x220xl6W=35200W=35.2kW
变压器不改变功率,故输入功率为
月总=月总=35.2kW
故D错误。
故选B。
6.如图所示,弹簧测力计下端挂有一质量为0.30kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,
斜面倾角为30。,挡板与斜面夹角为60。。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为LON,g取lOm/s2,挡板
对球体支持力的大小为()
NB.1.0NC.2.0ND
"f子N
【答案】D
【解析】
【详解】对小球受力分析如图所示
由几何关系易得力E与力耳v与竖直方向的夹角均为30。,因此由正交分解方程可得
FNsin30°=Fsin30°
FNCOS30°+Fcos30°+T=mg
解得
故选D。
7.在建筑装修中,工人用一质量为"Z、与墙面动摩擦因数为〃的磨石打磨竖直粗糙墙面,在与竖直而成。
角的推力F作用下,磨石以速度v向上匀速运动,如图所示。下列说法正确的是()
A.磨石受到的摩擦力大小为/=/cos。
B.磨石受到摩擦力大小为/=
C.若撤掉尸,磨石将做自由落体运动
D.若仅略微减小。角,则磨石将做加速运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.磨石受到的摩擦力大小为
/=〃综=〃Esin9
或者磨石向上匀速运动,根据平衡条件有
f=Fcos0-mg
选项AB错误;
C.若撤掉E墙面对磨石的弹力为0,磨石受到的摩擦力大小变为0,磨石只受重力的作用,做竖直上抛运
动,故选项C错误;
D.若仅略微减小。角,cos。增大,sin。减小,则
Feos0-mg-juFsind=ma>0
可知若仅略微减小。角,磨石将做加速运动,选项D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8.跳绳运动是众人在一根环摆的绳中做各种跳跃动作的运动游戏。如图所示,运动员在跳绳的过程中,下
列说法中正确的是()
A.运动员受到地面的支持力等于她对地面的压力
B.运动员下蹲时,她对地面的压力先小于她的重力,后大于她的重力
C.运动员向上运动的原因是运动员受到地面的支持力大于运动员给地面的压力
D.运动员离开地面向上运动的过程中受到向上的冲力作用
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.由牛顿第三定律可知,运动员受到地面的支持力等于运动员给地面的压力,A正确、C错误;
B.运动员下蹲时,运动员先加速后减速,根据力与运动的规律可知,先失重后超重,即地面对运动员的支
持力先小于重力,后大于重力,即她对地面的压力先小于她的重力,后大于她的重力,B正确;
D.运动员离开地面向上运动是因为运动员在起跳一瞬间具有初速度,由于惯性向上运动,而运动员只受重
力,D错误。
故选AB
9.轿车悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统.某型号轿车的“车身一悬挂系统”
的固有周期是0.5s,这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带,如图,已知相邻两条减速带间的距离为LOm,
该车经过该减速带过程中,下列说法正确的是()
A.当轿车以30km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为2Hz
B.轿车通过减速带的速度大小不同,车身上下振动的幅度大小可能相同
C.当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时,车身上下颠簸得最剧烈
D.轿车通过减速带的速度越大,车身上下颠簸得越剧烈
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当轿车以30km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的周期为
丁L3
T==—s
v25
则车身上下振动的频率为
/=-=8-Hz
T3
故A错误;
BD.车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近,车身上下振动的幅度越大,所以当轿车通过减速
带的速度大小不同时,车身上下振动的幅度大小可能相同。故B正确;D错误;
C.当轿车以7.2km/h的速度通过减速带时,车身上下振动的频率为
/=—=-=2Hz
T'L
车身系统的固有频率为
/o=^=2Hz
此时
于'=于。
所以车身发生共振,颠簸得最剧烈。故C正确。
故选BC。
10.如图所示,两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时,轻绳A、B与竖直
方向的夹角分别为30。、45°,弹簧C沿水平方向,则下列说法正确的是()
A.球M和球N的质量之比为(有+1):2
B.轻绳A弹簧C的弹力之比为1:2
C.剪断轻绳B的瞬间,球N的加速度大小为
D.剪断轻绳B的瞬间,球M的加速度大小为0g
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.设弹簧弹力为R对两球整体受力分析,由平衡条件可得
“sin30。=F
7;cos30°=(mM+mN)g
对小球M受力分析且由平衡条件可得
"sin45°=F
7;cos45°=
联立解得
%=6+1
%2
ZA=2
FT
故A正确,B错误;
CD.剪断轻绳B的瞬间,绳A沿切线分力为
mNgsinSO0=咻%
可得球N的加速度大小为
1
砥=28
弹簧弹力不变,对于小球M由牛顿第二定律得
卜+(,.)2=mMaM
而
F=nhAg
联立解得球M的加速度大小为
=3g
故CD正确。
故选ACD。
第II卷非选择题(57分)
三、实验题:本大题共2个小题,共16分。
11.某同学用如图所示装置验证“力的平行四边形定则",每个钩码的质量为50g,其部分实验操作如下,
重力加速度为g取lOm/s?。
-
si
o
O
L/
图一图二
(1)请完成下列相关内容:
a.在竖直放置的木板上的白纸上记下悬挂两个钩码静止时弹簧末端的位置O,如图一所示(木板未画出)。
b.卸下钩码,然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计将弹簧末端拉到位置。保持静止,此时绳
沿水平方向,B弹簧测力计读数如图二所示,则此时A弹簧测力计的示数为No(结果保留两位有效
数字)
(2)实验中保持。点的位置不变,绳2。的方向不变,绳A的方向由初始位置逆时针旋转至竖直方向。
在此过程中有关两弹簧测力计示数,、”的变化,下列说法正确的是o
A.冬减小B.以增大C.,先减小后增大D.稣增大
(3)若弹簧末端拉至。位置时,弹簧的伸长量为4cm,则该弹簧的劲度系数。
【答案】(1)3.0(2)C
(3)25N/m或0.25N/cm
【解析】
【小问1详解】
以。点为对象,根据受力平衡可得
其中B弹簧测力计的读数为
RD=3.0N
悬挂两个钩码时,弹簧弹力为
月单=2机g=1.0N
联立解得此时A弹簧测力计的示数为
FA=2y/2N
【小问2详解】
实验中保持。点的位置不变,绳8。的方向不变,绳A的方向由初始位置逆时针旋转至竖直方向,以。点
为对象,如图所示
由图可知,%先减小后增大、入减小。
故选C。
【小问3详解】
若弹簧末端拉至。位置时,弹簧的伸长量为4cm,根据胡克定律可得
—kx
可得该弹簧的劲度系数为
左=殳=0.25N/cm
x
12.某同学利用实验室实验装置进行“探究匀变速直线运动运动规律”的实验,某次测量的纸带如图所示。
如图甲是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出,打
点计时器电源频率为50Hz»
2,01
16.2913.4310.597.724.88
••••
4单位:cmBDEFG
图甲
(1)打8点时的速度为m/s,则小车的加速度大小为_____m/s2(结果均保留3位有效数字)。
(2)另一同学同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带,并选取了第一个比较清晰的点为计
YY
数点。,并依次计算出到。点的距离X与所用时间f的比值一,作出了一-/的图像,如图乙所示,坐标
系中已标出的坐标值为已知量,则。点的速度为V0=,加速度为。=(均用6、c、d表示)。
图乙
【答案】(1)①.1.49②.2.86
(2)①.b②.之8一协
d
【解析】
【小问1详解】
[1]打下8点时重物的速度大小是
(16.29+13.43)x10-2
v=里=---------------------------m/s=1.49m/s
B2T2x0.1
[2]小车的加速度大小
2
-xDC_(16.29+13.43+10.59-7.72-4.88-2.01)xlO
a—m/s2=2.86m/s2
9T29x0.12
【小问2详解】
[1]⑵物体做匀加速直线运动,根据位移一时间公式
2
x=vot+^at
则
X1
l=Vo+2at
结合图像可知。点的速度为
%=b
图像的斜率
71c-b
k——a--------
2d
则加速度为
2(c-b)
a—
d
四、计算题:本大题共3个小题,共41分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和
重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13.如图所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中,两根相距E的平行长直金属导轨水平
放置,左端接电容为C的电容器,一导体棒放置在导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻及导体
棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为8,导体棒的质量为机、接入电路的电阻为R。开关闭合
前电容器的电荷量为0。
X
X
X
(1)求闭合开关瞬间通过导体棒的电流/;
(2)求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小.
【答案】(1)—
CR
⑵螫
CRm
【解析】
【小问1详解】
开关闭合前电容器的电荷量为。,则电容器两极板间电压
u=—
c
开关闭合瞬间,通过导体棒的电流
解得闭合开关瞬间通过导体棒的电流为
【小问2详解】
开关闭合瞬间由牛顿第二定律有
BIL=ma
将电流/代入解得
BQL
a=
CRm
14.无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞机,目前正得到越来越广泛的应用。某无人机的质量为
15kg,从地面由静止开始匀加速向上起飞,经过4s离地高度/i=40m,g取lOm/s?。
(1)求无人机匀加速上升时加速度的大小。
(2)上升过程中无人机是超重还是失重?若无人机恒受到15N的空气阻力,则无人机提供的升力是多
少?
(3)若无人机离地40m时开始悬停,此时发动机突然停止提供升力,忽略空气阻力,2s后无人机离地面
多高?
【答案】(1)5m/s2;(2)超重,240N;(3)20m
【解析】
【详解】(1)根据运动学公式可得
h=-at2
2
解得无人机匀加速上升时加速度的大小为
(2)上升过程中,无人机的加速度向上,处于超重状态;根据牛顿第二定律可得
F—mg—f—ma
解得无人机提供的升力为
F=m^+/+ma=15xl0N+15N+15x5N=240N
(3)无人机离地40m时开始悬停,发动机突然停止提供升力,则无人机做自由落体运动,则有
19129
刈=—gt2~=—xl0x2m=20m
可知2s后无人机离地面高为
△7/=7/-饱=40m-20m=20m
15.兔子在草地上吃草时(可视为质点),被离它xo=5Om处的猎狗发现,立即加速向兔子追击。兔子在A/=0.5s
后发觉并立即逃跑。假设猎狗和兔子在同一水平直线上运动,且猎狗从静止开始以大小为ai=4m/s2的加速
度匀加速到最大速度vi=20m/s,之后保持匀速运动;兔子从静止开始以大小为O2=8m/s2的加速度匀加速到
最大速度V2=16m/s,之后也保持匀速运动。求:
(1)猎狗出发后,它经多长时间第一次与兔子速度大小相等;
(2)若猎狗能追上兔子,则追上前两者之间的最大距离;
(3)若在猎狗和兔子运动的同一直线上有一兔子洞,兔子能以最大速度入洞,猎狗要保持自身安全必须在
洞口前减速为零。猎狗减速时最大加速度大小为的=4m/s2。兔子恰好能逃脱猎豹的追捕,求兔子吃草时离洞
口的距离。
【答案】(1)1S;(2)58m;(3)320m
【解析】
【详解】(1)设猎狗出发后,第一次与兔子速度大小相等所需时间为m则
a/i=-A?)
代入数据解得
4=
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