(考试时间:60分钟;满分:100分)
第一部分 选择题
一、单项选择题Ⅰ:本大题共12小题,每小题3分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意. 1.
如图所示,我国空军在进行空中加油训练,大型加油机与受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行.下列说法中正确的是( D ) A.选地面为参考系,受油机是静止的 B.选地面为参考系,加油机是静止的 C.选加油机为参考系,受油机是运动的 D.选加油机为参考系,受油机是静止的
解析:加油机和受油机都相对地面飞行,所以选地面为参考系时,两者都是运动的,A,B错误;由于大型加油机与受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行,所以选加油机为参考系时,受油机是静止的,C错误,D正确.
2.假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多,即其加速度a=-10 2
m/s.当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动,它还能继续滑行的距离约为( B ) A.40 m B.20 m C.10 m D.5 m
2
解析:物体做减速运动过程中的初速度为20 m/s,末速度为0,加速度为a=-10 m/s,所以根据
位移速度公式0-3.
=2as得s==20 m,B正确.
国产歼15舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的xt图像如图所示.视歼15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是( B )
A.经过图线上M点所对应位置时的速度小于20 m/s B.在t=2.5 s时的速度等于20 m/s
C.在2～2.5 s这段时间内位移等于10 m D.在2.5～3 s这段时间内位移等于10 m
解析:由题图可知,在2～3 s这段时间内该机的平均速度==20 m/s,又匀变速直线运动的中间时刻速度等于这段时间内的平均速度,故在t=2.5 s时的速度等于20 m/s,选项B正确;结合
图像可知M点位于t=2.5 s时刻之后,其速度大于20 m/s,选项A错误;该机在2～2.5 s这段时间内的平均速度小于20 m/s,所以位移小于10 m,选项C错误;而在2.5～3 s这段时间内,平均速度大于20 m/s所以位移大于10 m,选项D错误.
4.重为20 N的物体在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到一个大小为10 N,方向水平向右的恒力作用,则物体所受的摩擦力的大小和方向为( B ) A.2 N,水平向左 B.2 N,水平向右 C.12 N,水平向右 D.8 N,水平向右
解析:物体受的摩擦力方向与相对运动方向相反,物体受到滑动摩擦力的作用,f=μmg=2 N,B正确.
5.在力的合成中,下列关于两个分力与它们合力的关系的说法中,正确的是( D ) A.合力一定大于每一分力 B.合力一定小于每一分力
C.合力的方向一定与分力的方向相同 D.两个分力的夹角在0°～180°变化时,夹角越大合力越小
解析:根据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力相等,A,B错误;合力的方向不一定与分力方向相同,C错误;根据平行四边形定则可知,分力大小一定,在0°～180°之间,夹角越大合力越小,D项正确. 6.
如图,弹簧测力计外壳质量为m0,弹簧及挂钩质量忽略不计,挂钩拖一重物质量为m,现用一方向沿斜面向上的外力F拉着弹簧测力计,使其沿光滑的倾角为θ的斜面向上做匀加速直线运动,则弹簧测力计读数为( C )
A.mgsin θ B.F
C.F D.·mgsin θ
解析:对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=;
隔离对物体分析,根据牛顿第二定律有FT-mgsin θ=ma,解得FT=F,故C正确,A,B,D错
误.
7.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是( C )
A.水速小时,位移小,时间也少 B.水速大时,位移大,时间也多
C.水速大时,位移大,但时间不变 D.位移大小、时间多少与水速大小无关
解析:在本题中,渡河时间等于河宽除以船速,是恒定的.水速越大,小船沿河岸走的距离越长,根据运动的合成可得水速大时,位移大,所以C正确. 8.
一把玩具枪水平射出子弹正好能打在竖直墙角A点,如图所示,枪口离水平地面的高度为h,离
竖直墙壁的水平距离为x,若要让相同出射速度的子弹打在离地高度为的B点,需让枪口和墙壁间距离为原来的( B )
A. B. C. D.
解析:根据h=gt得,t=比为2∶
2
,第一次下降的高度为h,第二次下降的高度为h,则运动的时间之
,所以需让枪口和墙
,由于初速度不变,则第一次和第二次的水平位移之比为2∶
壁间距离为原来的,故B正确,A,C,D错误.
9.地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是( D )
A. B. C. D.
解析:在地面上有万有引力等于重力,即G=mg,在离地面高度为h处G=mg′,联立
可得g′=,故D正确,A,B,C错误.
10.甲、乙两个集装箱质量相同,先用起重机将甲集装箱以1 m/s 的速度匀速提升20 m,再将乙集装箱以2 m/s的速度匀速提升10 m,那么起重机( A ) A.第一次做功多,功率小 B.第二次做功多,功率大
C.两次做功一样多,功率一样大 D.两次做功一样多,第二次功率大
解析:由于是匀速提升,起重机对集装箱的拉力等于集装箱的重力,根据功的公式W=FL可知,F一样大,而第一次集装箱上升的位移大,所以第一次时起重机做的功多;根据P=Fv,F相同,则知第二次功率大,故A正确,B,C,D错误.
11.如图,一物块在粗糙水平地面上受到水平向右、大小为8 N的恒力F作用,在4 s时间内,向右运动2 m,则在此过程中,力F对物体所做的功和平均功率分别为( D )
A.32 J,4 W B.32 J,8 W C.16 J,8 W D.16 J,4 W
解析:力F做的功为W=Fx=8×2 J=16 J;平均功率为P== W=4 W,故D正确.
12.
如图所示,体育课上某同学在高h处斜抛出一个质量为m的铅球,不计空气阻力,铅球落地时速度大小为v,该同学对铅球所做的功为( C )
A.mgh B.
C.-mgh D.mgh+
解析:人对铅球做的功等于铅球获得的初动能,对抛出到落地的过程运用动能定理得
mgh=mv-m
2
,解得m=mv-mgh,即人对铅球做的功等于mv-mgh,所以C正确.
22
二、单项选择题Ⅱ:本大题为选做题,分为A,B两组,每组共8小题,每小题3分,共24分;考生只选择其中一组题作答.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.
选做题A组(选修11)
13.电子通过磁场时会发生偏转,这是因为受到( C )
A.库仑力的作用 B.万有引力的作用 C.洛伦兹力的作用 D.安培力的作用 解析:运动电荷在磁场中会受到与运动方向垂直的洛伦兹力而发生偏转.
14.现代通信技术是电磁波最辉煌的应用成果之一.从理论上预言电磁波的存在以及第一次用实验验证电磁波存在的科学家分别是( B ) A.法拉第和爱迪生 B.麦克斯韦和赫兹 C.奥斯特和贝尔 D.法拉第和赫兹
解析:从理论上预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹.
15.小张家新买一台洗衣机,打算放在阳台上,可是,阳台上只有一个双孔插座,而洗衣机的插座有三只脚,小张想:电视机插座只需两孔插座,不如用钳子去掉一只脚,然后插入双孔插座中.下列说法你认为正确的是( B ) A.妥当
B.不妥当,洗衣机的外壳容易带电,应改装在有地线的三孔插座上 C.不妥当,洗衣机是功率很大的用电器 D.无所谓,怎样都行
解析:为防止洗衣机外壳漏电,必须用三孔插座,因为三孔插座有接地线,故B选项正确. 16.下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是( A ) A.交变电流的频率越高,电流通过电容器的能力越强 B.交变电流的频率越高,电流通过电感器的能力越强 C.电容器在电路中的作用是通直流阻交流 D.电感器在电路中的作用是通交流阻直流
解析:电容器具有隔直流,通交流,通高频,阻低频的特性,电感器具有通直流阻交流,通低频阻高频的特性. 17.
如图所示电路由交流电源供电,如果交变电流的频率增大,则( C ) A.电容器上电容增大 B.电容器阻碍作用增大 C.电路中灯泡亮度变亮 D.电路中灯泡亮度变暗 解析:电容器对高频交变电流的阻碍作用很小.
18.人类发射的绕地球运行的所有航天器,在轨道上工作时都需要电能,所需要的电能通常是通过太阳能电池获得的.太阳能电池把太阳能转化为电能时,要求太阳能电池板总是正对太阳,为达到这一要求,应利用下列哪种传感器来感知太阳的方位( B ) A.力传感器 B.光传感器 C.温度传感器 D.生物传感器 解析:要感知太阳的方位,应利用光传感器,选项B正确. 19.关于电饭锅的说法,正确的是( C ) A.电饭锅中是利用红外线传感器工作的 B.用电饭锅烧开水,水开后能自动断电
C.电饭锅的温度传感器是利用其在常温下具有磁性,温度很高时失去磁性的原理工作的 D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它还能自动复位
解析:电饭锅的温度传感器是铁氧体,其在常温下具有磁性,温度很高时失去磁性. 20.
如图所示,电路中完全相同的三只灯泡L1,L2,L3分别与电阻R、电感L、电容C串联,然后再并联到220 V,50 Hz的交流电源上,三只灯泡亮度恰好相同.若保持交变电压有效值不变,而将频率提高到100 Hz,则发生的现象是( C )
A.三灯亮度不变 B.三灯均变亮
C.L1亮度不变、L2变暗、L3变亮 D.L1亮度不变、L2变亮、L3变暗
解析:频率的升高对电阻没影响,对电容器越容易通过,对电感器越不容易通过,故C正确.
选做题B组(选修31)
21.下列说法正确的是( D )
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.不带电的物体上,既没有正电荷也没有负电荷 C.摩擦起电的过程,是靠摩擦产生了电荷
D.利用静电感应使金属导体带电,实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体 22.关于电场强度的概念,下列说法正确的是( B )
A.由E=可知,某电场的场强E与q成反比,与F成正比
B.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关
C.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关
D.电场中某一点不放试探电荷时,该点场强等于零
解析:E=是电场强度的定义式,某电场的场强E的大小和方向都取决于电场本身,而与试探电荷的电荷量q、试探电荷受到的电场力F无关,故A,C错误,B正确.某点不放试探电荷时,该点的电场依然存在,场强不为零,故D错误. 23.
如图所示,在一对带等量异号电荷的平行金属板间,某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从A运动到B.则( C )
A.粒子带负电 B.从A到B电场强度增大 C.从A到B粒子动能增加 D.从A到B粒子电势能增加
解析:由于带电粒子只在电场力作用下从A运动到B,所以带电粒子应受到向上的电场力,由于电场强度方向向上,则带电粒子带正电,故A错误;由图可知,这是匀强电场,故B错误;带电粒子从A到B电场力做正功,因此电势能减小,动能增加,故C正确,D错误.
24.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为( D )
A.4ρ和4R B.ρ和4R C.16ρ和16R D.ρ和16R
解析:导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时同种材料的电阻率是不变的.导线拉长
后,直径变为原来的一半,则横截面积变为原来的,因总体积不变,长度变为原来的4倍,由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍.
25.已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为( A )
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6 C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
解析:三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律I=得,电流I与电阻R成反比.电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则电阻之比R1∶R2∶R3=6∶3∶2,故选A.
26.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( B )
A.电风扇最多 B.电烙铁最多 C.日光灯最多 D.一样多
解析:在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇将部分电能转化为机械能,日光灯将部分电能转化为光能,故B选项正确. 27.
如图所示,一根通电直导线放置在水平向右的匀强磁场B中,电流方向垂直纸面向里,则直导线受到的安培力方向是( C )
A.垂直纸面向里 B.垂直纸面向外 C.竖直向下 D.竖直向上 28.
如图所示,小磁针放置在螺线管轴线的左侧.闭合电路后,不计其他磁场的影响,小磁针静止时的指向是( B ) A.N极指向螺线管 B.S极指向螺线管 C.N极垂直于纸面向里 D.S极垂直纸面向里
解析:闭合电路后由安培定则知,在螺线管轴线左端磁感线的方向向左,小磁针N极在该点的指向与该点磁场方向一致,即指向左边,S极指向螺线管,故B正确.
第二部分 非选择题
三、非选择题:本大题包括3小题,共40分.
29.(15分)某同学用如图(甲)、(乙)所示装置研究平抛运动的特点.
(1)在图(甲)所示的实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时B球被释放,做自由落体运动.分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度多次重复实验.发现两个小球总是同时落地,该现象说明 .
(2)在图(乙)所示的实验装置中,钢球从斜槽M上释放,钢球飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后落在挡板上.实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹.上下调节挡板,多次实验,就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置.最后用平滑曲线将这些印迹连接起来,就可得到钢球平抛运动的轨迹.图(丙)所示即为得到的一条轨迹,任取一点O建立直角坐标系,在轨迹上取A,B,C三个点,相邻两点间的水平和竖直距离分别为x1,y1;x2,y2;x3,y3. ①本实验在操作过程中应注意的事项有 .(至少写出两条) ②根据图(甲)实验的结论,取A,B,C三个点时在竖直方向上应满足 ,若水平方向上满足 ,说明 .
解析:(1)用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,将观察到A,B两球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.
(2)①为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须末端是水平的.同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点.②根据图(甲)的结论,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,连续相等时间内,位移之比为1∶3∶5∶…;若水平方向上满足x1=x2=x3,则y1∶y2∶y3=1∶3∶5. 答案:(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 (2)①斜槽轨道末端水平;小球从同一位置释放
②y1∶y2∶y3=1∶3∶5 x1=x2=x3
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动
评分标准:第(1)问3分,第(2)问第①小问6分,第②小问每空2分. 30.
(10分)如图所示,质量为1 kg的小球,在竖直放置的半径为10 m的光滑圆环轨道的底端,给它一个水平初速度时,小球沿轨道恰能通过圆环顶端,g取10 N/kg.求: (1)小球在轨道最低点时获得的初速度为多大. (2)小球在轨道最低点时对轨道的压力为多大.
解析:(1)小球沿轨道恰能通过圆环顶端,由重力提供向心力,由牛顿第二定律得
mg=m,
从最低点到最高点,由机械能守恒定律得
m=mg·2R+m
解得小球在轨道最低点时获得的初速度 v0=
=
m/s=10 m/s.
(2)在最低点,由牛顿第二定律得F-mg=m
解得F=6mg=60 N
由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力为60 N.
答案:(1)10 m/s (2)60 N 评分标准:每问5分.
31.(15分)质量为m=1 kg的物体,以10 m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动,某时刻受到与速度方向相反的水平恒力F的作用,经历t=2 s,速度变成8 m/s,求:物体在此2 s内 (1)加速度大小a. (2)发生的位移大小. (3)恒力F的大小.
解析:(1)根据加速度的定义式a=得
加速度大小a=(2)由位移公式得
m/s=1 m/s.
22
x=v0t-at=10×2 m-×1×2 m=18 m.
22
(3)根据牛顿第二定律F=ma=1×1 N=1 N.
2
答案:(1)1 m/s (2)18 m (3)1 N 评分标准:每问5分.
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