沪科版高中物理新教材新题型合格考模拟试卷七（解析版）

这是一份沪科版高中物理新教材新题型合格考模拟试卷七（解析版），共18页。
1.(3分)小明坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于小明做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是( )
A. 动能 B. 合外力 C. 线速度 D. 加速度
2.(3分)小明在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时( )
A.A 轮与B 轮的角速度相同 B.B 轮与C 轮的角速度相同
C.A 轮边缘与B 轮边缘的向心加速度相同 D.B 轮边缘与C 轮边缘的向心加速度相同
3.(3分)在游乐场中，小明从滑梯上由静止开始下滑(假设滑梯为斜面) ，下列图像可以表示他在滑梯上运动和受力情况的是( )
4.（4分）如图所示为游乐场的旋转飞椅。将人和椅子一起看成质点，在水平面内做匀速圆周运动时，由 提供向心力。当人的速度大小为v，悬挂绳索与竖直方向夹角为45⁰时，人的转动半径为 。
5.（7分）如图所示为游乐场的一种滑道示意图，滑道最高点A与最低点B之间的高度差h=1.8m。一个质量m=20kg的小孩（视为质点）沿左边的台阶登上滑道顶端，再从A 点由静止开始沿滑道下滑，小孩在滑道上的AB 段滑行时受到的阻力忽略不计，g取10m/s2。
(1) 小孩沿左边的台阶向上登高的过程中，其重力势能增加还是减少?
(2) 求小孩从A点滑到B点的过程中，重力所做的功W。
(3)求小孩经过B 点时的速度v的大小。
二、阅读材料“牛顿运动定律”，回答下列问题，共20分。
1687年，牛顿出版了人类科学史上最伟大的著作一《自然哲学的数学原理》。书中牛顿提出了著名的牛顿运动学三定律和万有引力定律，并利用他发明的微积分，证明了从引力的平方反比律出发可以验证开普勒
三定律。牛顿三大定律的提出震撼了物理学界，使人们对物理问题的研究和物理量的测量有意义，从而使它成为整个力学甚至物理学的出发点。
1.（3分）牛顿运动定律与日常生活息息相关，下列有关牛顿运动定律的说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例
B. 向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释
C. 我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有矛盾
D. 根据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同
2.（3分）在学习了牛顿第一定律之后，某同学想到用如下的方法取出羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则（ ）
A. 该同学无法取出羽毛球
B. 羽毛球会从筒的下端出来
C. 羽毛球简向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D. 该同学是在利用羽毛球的惯性
3.（3分）牛顿第二定律揭示了力的效果是如何改变物体运动状态的，即受力是和运动一一对应的。一个物体的质量为2kg，它受到水平向右16 N的拉力，接触面的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度为（ ）
A. 5 m/s2 B. 6 m/s2 c. 7 m/s2 D. 8 m/s2
4.（3分）牛顿第三定律说明了力的作用是相互的，一个作用力必然会产生另外一个同样大小且方向相反的作用力。小明用手托着一块砖，开始时静止不动，后来手突然向上加速运动，下列判断错误的是（ ）
A. 静止时，砖块受到的支持力等于砖块的重力
B. 加速时，砖块对手的压力大于砖块的重力
C. 静止时，砖块受到的支持力等于砖块对手的压力
D. 加速时，砖块受到的支持力大于砖块对手的压力
5.（8分）如下图所示，用“打夯”的方式把松散的地面穷实。某次打夯时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37⁰，重物离开地面30cm后停止施力，最后重物落地并把地面砸下深2 cm的坑。已知重物的质量为50kg，g 取10 m/ S2 , cs370 = 0.8。求: （计算结果保留两位有效数字）
（1）两人同时用力时重物的加速度大小;
（2）重物刚落地时的速度大小;
（3）重物对地面的平均冲击力大小。
三、阅读材料“功和能的关系”，回答下列问题，共20分
随着动力学的发展，人们逐渐形成了“功”和“能”的概念。伽利略将力与路程的乘积称为“矩”，莱布尼茨把与重量和高度的乘积等值的运动作为基本量来考察运动的量度——“活力”。从1820年起，在法国出版的一系列工程技术论著中，“功”逐渐被确立为一个重要概念，特别是在分析机器的运转中，“功”被看作一个基本参数，显示出了它的重要性。在物理学中很多能量的计算都是通过功的计算得出的。
1.（3分）一种性质的力做功会引起对应的能量发生变化，下列关于关系对应不正确的是（ ）
A. 重力做功引起重力势能变化
B. 弹力做功引起弹性势能变化
C. 摩擦力做功引起内能变化
D. 除重力外其他力做功引起机械能变化
2.（3分）功是能量转化的量度，做功一般伴随着能量的转移或者转化。如下图所示，在水平面上放置一木块，某时刻一同学用轻绳拉着木块从静止开始沿粗糙水平面运动。一段时间后木块获得某一速度，则（ ）
A. 木块所获得的动能一定小于拉力所做的功
B. 人对木块做的功一定等于木块机械能的增加量
C. 木块所获得的动能一定等于克服摩擦力所做的功
D. 木块所获得的动能一定大于克服摩擦力所做的功
3.（3分）功是过程量，谈到功对应着某一个过程。有一物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F 1对物体做功6 J，物体克服力F2做功8 J，则物体的动能在这个过程中（ ）
A. 增加14 J B. 增加10 J C. 增加2 J D. 减少2 J
4.（3分）如下图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度V0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度V运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L'，木块对子弹的阻力为F（F视为恒力），则下列判断正确的是（ ）
A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒 B. 子弹克服阻力所做的功为FL'
C. 系统产生的热量为F(L+L') D. 子弹对木块做的功为12MV2
5.（8分）小明站在地面上以10 m/s的初速度竖直上抛一质量为1千克的篮球，小明抛球的出手点距地面的高度为的1.05米，忽略空气阻力（g=10 m/s2）。求：
（1）请运用功能关系求篮球上升过程中距地面的最大高度为多少米;
（2）篮球从抛出到落回地面所用的时间为多少秒。
四、阅读材料“避雷针”，回答下列问题，共22分）
避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木避免雷击的袭击。在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合国家标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免造雷击。
1.（4分）如下图是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为回头。逐渐升高电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象，则（ ）
A. A容易放电 B. B容易放电
C. A、B都容易放电 D. 无法判断
2. （4分）安装在楼顶平台上的避雷针，上方有雷雨云时，接闪杆附近的电场线分布如下图所示，图中竖直黑线PQ为接闪杆，M、N为电场中两点，下列说法正确的是（ ）
A. M点、电势比N点高
B. M点电场强度比N点大
C. 接闪杆表面的电场线有些位置和其表面不垂直
D. 带正电的试探电荷从M点移动到N 点，其电势能增大
3.（4分）东方明珠电视塔顶端装有高大的避雷针，当带负电的积雨云经过其上方时，避雷针的顶端会因静电感应带上正电，下图中虚线为避雷针此时周围的等差等势线，其中A、B两点关于避雷针对称，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点的电场强度相同
B. D点的场强大于C点的场强
C. D点的电势低于A 的电势
D. 带负电的雨滴经过D点时的电势能小于经A点时的电势能
4.（4分）东方明珠塔尖装有一避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc， bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（ ）
A. adc是一条等势线
B. b点电势高于d点电势
C. a、c两点的电场强度相同
D. 同一负点电荷的电势能在b 点比在d 点大
5．（4分）为了避免雷击损坏建筑，我们常在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面（相邻等势面间的电势差相等）和电场线分布情况，如图所示，电场中有A、B、C、D、E五点，其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是（ ）
A．图中实线为等势线
B．A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C．D点的电势低于E点的电势
D．电子在A点的电势能大于其在C点的电势能
6.（2分）某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了32 C的负电荷，在这个过程中有 个电子到达地面?
五、阅读材料“家庭电路”，回答下列问题，共18分
家庭电路的组成，无非是入户电源线、电能表、总开关、断路器、用电器、导线、插应开关、入户电源线（火线、零线）。给我们家庭用电提供电压，电能表用来计算我们用了多少电，然后总开关和断路器控制家庭电路的通断，提供用电保护。在这些基础上，用电器的抬头连接插庄，再由插庄里的导线（电线）连接到开关、电源上，实现正常的通电和用电。
1.（3分）家庭电路中，一条导线中的电流为50μA ，已知电子所带电荷量为−1. 6X10-19 C，则在3.2s 内通过这条导线某一横截面的电子个数为（ ）
A. 1×1015 B. 1×1019 C. 2×1016 D. 2×1017
2. （3分）如下图所示是家庭电路正常工作的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. 导线B与大地之间的电压为220 V
B. 保险丝能在有人触电时自动切断电路
C. 电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地
D.闭合开关后，测电笔先后插入插座的左右插孔，氛管都发光
3. （4分）（多选）家用电器中，某电子元件的伏安特性曲线如图，则下列说法正确的是（ ）
A. 加正向电压时，电压越大电阻值越小
B. 加正向电压时，电压越大电阻值越大
C. 加正向电压时，电阻值不可用R=U/I计算
D. 加正向电压时，电阻值可用R=∆U∆I计算
4. （4分）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（ ）
A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路
C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路
5.（4分）在进行家庭装修时，需根据需求选择合适截面积的铜导线。现有一捆长度为100 m、横截面积为2.5 mm2的铜电线，请估算它的阻值。（铜在20 0C时的电阻率为1. 78×10-8 Ω•m）
沪科版（2020）高中物理新教材新题型合格考模拟试卷七
一、阅读材料“游乐场”，回答下列问题，共20分。
游乐场是儿童自由自在玩耍的好去处，通常会有挠挠板、秋千、羊杠、双手工、滑梯、吊环、玩具小屋及迷宫等。大型游乐场还会建造过山车、摩天轮、旋转木马等游艺设施。这些在游乐场中的游戏能够帮助儿童发展协作能力，强健身体的同时锻炼语言能力，也为其提供了娱乐和享受。
1.(3分)小明坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于小明做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是( )
A. 动能 B. 合外力 C. 线速度 D. 加速度
【答案】A
【解析】匀速圆周运动的特点：线速度、向心力、向心加速度大小不变方向变；角速度、转速、周期发帖编辑变，因此A对，BCD错
2.(3分)小明在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时( )
A.A 轮与B 轮的角速度相同 B.B 轮与C 轮的角速度相同
C.A 轮边缘与B 轮边缘的向心加速度相同 D.B 轮边缘与C 轮边缘的向心加速度相同
【答案】B
【解析】圆周运动间传动规律：皮带传动、齿轮传动、摩擦传动、链条传动，轮子边缘线速度大小相等；同轴一起转动角速度转速周期相等；根据v=ωr和向心加速度a=v2r=ω2r，B对，ACD错。
3.(3分)在游乐场中，小明从滑梯上由静止开始下滑(假设滑梯为斜面) ，下列图像可以表示他在滑梯上运动和受力情况的是( )
【答案】A
【解析】A、斜面上的人受到重力、弹力和滑动摩擦力的作用，三个力都是恒力，因此人受到沿斜面向下的恒力作用，A对；BD、根据F=ma得加速度a恒定，人做初速度为零的匀加速直线运动，因此x=12at2，BD错；C、v=at，C错.
4.（4分）如图所示为游乐场的旋转飞椅。将人和椅子一起看成质点，在水平面内做匀速圆周运动时，由 提供向心力。当人的速度大小为v，悬挂绳索与竖直方向夹角为45⁰时，人的转动半径为 。
【答案】合外力；
【解析】人和椅子作为整体，受力分析可知，受到重力和绳子的拉力，其合力提供向心力，
根据牛顿第二定律可得：，解得
5.（7分）如图所示为游乐场的一种滑道示意图，滑道最高点A与最低点B之间的高度差h=1.8m。一个质量m=20kg的小孩（视为质点）沿左边的台阶登上滑道顶端，再从A 点由静止开始沿滑道下滑，小孩在滑道上的AB 段滑行时受到的阻力忽略不计，g取10m/s2。
(1) 小孩沿左边的台阶向上登高的过程中，其重力势能增加还是减少?
(2) 求小孩从A点滑到B点的过程中，重力所做的功W。
(3)求小孩经过B 点时的速度v的大小。
【答案】（1）重力势能增加；（2）360J （3）6m/s
【解析】（1）选择地面为重力势能的零势能面，小孩登高过程中，高度增加，所以重力势能也增加。
（2）小孩从点滑到点的过程中，重力做功。
（3）小孩从到点的过程中只有重力做功，故机械能守恒，
设小孩到点的速度大小为，根据机械能守恒定律，有：①
由①式可得：。
二、阅读材料“牛顿运动定律”，回答下列问题，共20分。
1687年，牛顿出版了人类科学史上最伟大的著作一《自然哲学的数学原理》。书中牛顿提出了著名的牛顿运动学三定律和万有引力定律，并利用他发明的微积分，证明了从引力的平方反比律出发可以验证开普勒
三定律。牛顿三大定律的提出震撼了物理学界，使人们对物理问题的研究和物理量的测量有意义，从而使它成为整个力学甚至物理学的出发点。
1.（3分）牛顿运动定律与日常生活息息相关，下列有关牛顿运动定律的说法正确的是（ ）
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零情况下的特例
B. 向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释
C. 我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有矛盾
D. 根据牛顿第二定律，运动物体的速度方向必定与其所受合力的方向相同
【答案】B
【解析】A、牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，即力是改变物体运动状态的原因或产生加速度的原因，同时指出了物体具有保持原来运动状态的属性，即惯性。因为不受力的物体是不存在的，从这里可以看出牛顿第一定律是理想情况下的定律，因此，牛顿第一定律不是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例，A错；
B、向尾部喷气使火箭加速的过程，可用牛顿第二定律和牛顿第三定律解释，B对；
C、我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律不矛盾，因为箱子受到的合力为零，故箱子静止，C错；
D、根据牛顿第二定律，运动物体的加速度方向必定与其所受合力的方向相同，合外力方向与速度方向无关，D错。
2.（3分）在学习了牛顿第一定律之后，某同学想到用如下的方法取出羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则（ ）
A. 该同学无法取出羽毛球
B. 羽毛球会从筒的下端出来
C. 羽毛球简向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来
D. 该同学是在利用羽毛球的惯性
【答案】D
【解析】一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，羽毛球筒在力的作用下向下运动，而羽毛球由于惯性而保持静止，所以羽毛球会从筒的上端出来，是在利用羽毛球的惯性，故D正确。
3.（3分）牛顿第二定律揭示了力的效果是如何改变物体运动状态的，即受力是和运动一一对应的。一个物体的质量为2kg，它受到水平向右16 N的拉力，接触面的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度为（ ）
A. 5 m/s2 B. 6 m/s2 c. 7 m/s2 D. 8 m/s2
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律，F合=ma，即F−μmg=ma，所以a=6m/s2。B对，ACD错
4.（3分）牛顿第三定律说明了力的作用是相互的，一个作用力必然会产生另外一个同样大小且方向相反的作用力。小明用手托着一块砖，开始时静止不动，后来手突然向上加速运动，下列判断错误的是（ ）
A. 静止时，砖块受到的支持力等于砖块的重力
B. 加速时，砖块对手的压力大于砖块的重力
C. 静止时，砖块受到的支持力等于砖块对手的压力
D. 加速时，砖块受到的支持力大于砖块对手的压力
【答案】D
【解析】A、静止时受力平衡，支持力等于砖块的重力，A对；B、加速向上时，有向上的加速度，合力向上，砖块对手的压力等于手对砖块的支持力，手对砖块的支持力大于砖块的重力，B对；CD、静止时砖块受到的支持力与砖块对手的压力是作用力与反作用力，大小相等，C对，D错
5.（8分）如下图所示，用“打夯”的方式把松散的地面穷实。某次打夯时，两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为320 N，方向都与竖直方向成37⁰，重物离开地面30cm后停止施力，最后重物落地并把地面砸下深2 cm的坑。已知重物的质量为50kg，g 取10 m/ S2 , cs370 = 0.8。求: （计算结果保留两位有效数字）
（1）两人同时用力时重物的加速度大小;
（2）重物刚落地时的速度大小;
（3）重物对地面的平均冲击力大小。
【答案】（1）0.24m/s2； （2）2.5m/s； （3）8.3×103N
【解析】从两人刚开始同时用力到重物压实地面后停下的整个过程，可分解为匀加速运动、竖直上抛运动和匀减速运动三个子过程，对应的加速度大小分别为、和。
（1）在加速过程，两人同时用力，由牛顿第二定律得：①
解得②
（2）设从开始到两人停止用力重物上升的高度为，两人刚停止用力时重物的速度为，刚落地时速度为，则在加速过程有③ 在竖直上抛过程有④ 联立解得⑤
（3）在最后的减速过程，由牛顿第二定律有⑥
由运动学公式有⑦解得地面对重物的阻力⑧
根据牛顿第三定律，重物对地面的平均冲击力⑨
三、阅读材料“功和能的关系”，回答下列问题，共20分
随着动力学的发展，人们逐渐形成了“功”和“能”的概念。伽利略将力与路程的乘积称为“矩”，莱布尼茨把与重量和高度的乘积等值的运动作为基本量来考察运动的量度——“活力”。从1820年起，在法国出版的一系列工程技术论著中，“功”逐渐被确立为一个重要概念，特别是在分析机器的运转中，“功”被看作一个基本参数，显示出了它的重要性。在物理学中很多能量的计算都是通过功的计算得出的。
1.（3分）一种性质的力做功会引起对应的能量发生变化，下列关于关系对应不正确的是（ ）
A. 重力做功引起重力势能变化
B. 弹力做功引起弹性势能变化
C. 摩擦力做功引起内能变化
D. 除重力外其他力做功引起机械能变化
【答案】C
【解析】A、重力做功等于重力势能变化量，A对；B、弹力做功等于弹性势能的变化量，B对；C、静摩擦力做功不引起内能变化，C错；D、除重力外其他力做功等于机械能变化量，D对。
2.（3分）功是能量转化的量度，做功一般伴随着能量的转移或者转化。如下图所示，在水平面上放置一木块，某时刻一同学用轻绳拉着木块从静止开始沿粗糙水平面运动。一段时间后木块获得某一速度，则（ ）
A. 木块所获得的动能一定小于拉力所做的功
B. 人对木块做的功一定等于木块机械能的增加量
C. 木块所获得的动能一定等于克服摩擦力所做的功
D. 木块所获得的动能一定大于克服摩擦力所做的功
【答案】A
【解析】A、木块沿粗糙水平面运动，拉力对木块做正功，摩擦力对木块做负功，由动能定理得：，则，即木块所获得的动能一定小于拉力所做的功，A对；B、根据功能关系可知，人对木块做的功与摩擦力对木块做的功之和等于木块机械能的增加量，B错；CD、由动能定理得：，可知不能确定木块所获得的动能与克服摩擦力所做的功大小，故CD错误。
3.（3分）功是过程量，谈到功对应着某一个过程。有一物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F 1对物体做功6 J，物体克服力F2做功8 J，则物体的动能在这个过程中（ ）
A. 增加14 J B. 增加10 J C. 增加2 J D. 减少2 J
【答案】D
【解析】求合力的功有两种方法，此处可选择：先求出各个力做功，再根据功的代数和求出总功；由题意可知，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，即-8J．两力的合力功它们之和，故W=6J+（-8J）=-2J，则根据动能定理可知，物体的动能为减少了2J；故D正确，ABC错误
4.（3分）如下图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度V0沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度V运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L'，木块对子弹的阻力为F（F视为恒力），则下列判断正确的是（ ）
A. 子弹和木块组成的系统机械能守恒 B. 子弹克服阻力所做的功为FL'
C. 系统产生的热量为F(L+L') D. 子弹对木块做的功为12MV2
【答案】D
【解析】A、有阻力做功，有内能产生，子弹和木块组成的系统机械能减少，A错；
B、子弹克服阻力做功为：Wf=F（L+L′），B错；
C、子弹和木块组成的系统产生的热量为：Q=FL′，C错；
D、以木块为研究对象，由动能定理可知，子弹对木块做的功为：W=12Mv2，D对。
5.（8分）小明站在地面上以10 m/s的初速度竖直上抛一质量为1千克的篮球，小明抛球的出手点距地面的高度为的1.05米，忽略空气阻力（g=10 m/s2）。求：
（1）请运用功能关系求篮球上升过程中距地面的最大高度为多少米;
（2）篮球从抛出到落回地面所用的时间为多少秒。
【答案】6.05m；2.1s
【解析】（1）选地面为参考平面，根据机械能守恒定律得：，解得最大高度
（2）根据得，t1=v0g=1010s=1s；
根据h=12gt2得，t2=； 故总时间t=t1+tw=2.1s。
四、阅读材料“避雷针”，回答下列问题，共22分）
避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木避免雷击的袭击。在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合国家标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。在避雷针的顶端，形成局部电场集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免造雷击。
1.（4分）如下图是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M接高压电源的正极，金属板N接负极。金属板N上有两个等高的金属柱A、B，A为尖头，B为回头。逐渐升高电压，当电压达到一定数值时，可看到放电现象，则（ ）
A. A容易放电 B. B容易放电
C. A、B都容易放电 D. 无法判断
【答案】A
【解析】如图所示，A为尖头、B为圆头。当金属板M、N接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故A金属柱容易放电。
2. （4分）安装在楼顶平台上的避雷针，上方有雷雨云时，接闪杆附近的电场线分布如下图所示，图中竖直黑线PQ为接闪杆，M、N为电场中两点，下列说法正确的是（ ）
A. M点、电势比N点高
B. M点电场强度比N点大
C. 接闪杆表面的电场线有些位置和其表面不垂直
D. 带正电的试探电荷从M点移动到N 点，其电势能增大
【答案】A
【解析】A、电场线方向是从电势高的等势面指向电势低的等势面，即沿电场线方向电势逐渐降低，所以M点的电势比N点的电势高，A正确；
B、电场线的疏密程度表示场强的大小，所以M点的场强比N点的场强小，B错；
C、根据静电感应可知接闪杆表面相对于等势体，电场线总是垂直等势面，C错；
D、对正电荷来说，从高电势向低电势运动，电场力做正功，电势能减小，D错。
3.（4分）东方明珠电视塔顶端装有高大的避雷针，当带负电的积雨云经过其上方时，避雷针的顶端会因静电感应带上正电，下图中虚线为避雷针此时周围的等差等势线，其中A、B两点关于避雷针对称，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两点的电场强度相同
B. D点的场强大于C点的场强
C. D点的电势低于A 的电势
D. 带负电的雨滴经过D点时的电势能小于经A点时的电势能
【答案】C
【解析】A．电场强度是矢量，电场强度的方向与等势面垂直，可知两点电场强度方向不同，A错；
B．根据电场线与等势面分布特点可知，等差等势线密集的地方，电场线密集，所以C点场强大于D点场强，B错；
C．电场线垂直等势面，且沿电场线方向电势降低。避雷针因为带正电，其电势高于积雨云的电势，所以有电场线经过C指向D，D点电势低于C点电势。又由于A、B、C在同一等势面，所以D点电势低于A点，C正确；
D．根据电势能表达式ε=qφ可知，可知负电荷所处位置电势越低，其电势能越大。所以D点电势能大于A点电势能，D错。
4.（4分）东方明珠塔尖装有一避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，若避雷针放电时的电场线分布如图所示，在空间取一条水平线abc和一条圆弧线adc， bd连线为ac连线的中垂线，电场线关于直线bd对称，以下说法正确的是（ ）
A. adc是一条等势线
B. b点电势高于d点电势
C. a、c两点的电场强度相同
D. 同一负点电荷的电势能在b 点比在d 点大
【答案】D
【解析】A、由图，a处与c处连线adc与电场线不垂直，所以不是等势线，A错；
BD、由图，沿着电场线方向，电势逐渐降低，则b点的电势低于d点的电势，根据负电荷在电势高处的电势能小，则负电荷在b点比在d点的电势能大，B错，D正确。
C、电场强度是矢量，其方向沿电场线的切线方向，结合图可知，a、c两点的电场强度方向不相同，所以a、c两点的电场强度不相同，C错。
5．（4分）为了避免雷击损坏建筑，我们常在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面（相邻等势面间的电势差相等）和电场线分布情况，如图所示，电场中有A、B、C、D、E五点，其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是（ ）
A．图中实线为等势线
B．A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C．D点的电势低于E点的电势
D．电子在A点的电势能大于其在C点的电势能
【答案】D
【解析】A．电场线是由正电荷或无穷远出发，终止于无穷远或负电荷，故图中实线为电场线，根据等势线与电场线垂直，可知图中虚线为等势线，A错；
B．根据电场线越密，电场强度越大，可知A点电场强度小于B点电场强度大小，故B错误；
C．低空带负电的云团靠近避雷针，则电场线由避雷针指向低空带负电的云团，根据沿着电场线方向，电势不断降低，可知D点的电势高于E点的电势，故C错误；
D．沿着电场线方向，电势不断降低，所以C点的电势高于A点的电势，而因为电子带负电，所以电子在A点的电势能大于其在C点的电势能，故D正确。
6.（2分）某次雷雨时一次闪电从云层向地面输送了32 C的负电荷，在这个过程中有 个电子到达地面?
【答案】2×1020
【解析】电子的电荷量：；
向地面输送了电荷量的负电荷，电子的个数为：个个。
五、阅读材料“家庭电路”，回答下列问题，共18分
家庭电路的组成，无非是入户电源线、电能表、总开关、断路器、用电器、导线、插应开关、入户电源线（火线、零线）。给我们家庭用电提供电压，电能表用来计算我们用了多少电，然后总开关和断路器控制家庭电路的通断，提供用电保护。在这些基础上，用电器的抬头连接插庄，再由插庄里的导线（电线）连接到开关、电源上，实现正常的通电和用电。
1.（3分）家庭电路中，一条导线中的电流为50μA ，已知电子所带电荷量为−1. 6X10-19 C，则在3.2s 内通过这条导线某一横截面的电子个数为（ ）
A. 1×1015 B. 1×1019 C. 2×1016 D. 2×1017
【答案】A
【解析】电流；
由可得，通过横截面的电荷量为：；
通过横截面的电子数为：个个；A对，BCD错。
2. （3分）如下图所示是家庭电路正常工作的一部分，下列说法中正确的是（ ）
A. 导线B与大地之间的电压为220 V
B. 保险丝能在有人触电时自动切断电路
C. 电冰箱的插头插入三孔插座时，能使电冰箱的金属外壳接地
D.闭合开关后，测电笔先后插入插座的左右插孔，氛管都发光
【答案】
【解析】A、由图知，保险丝安装在火线上，A是火线，B是零线，零线B与大地之间电压为0V，A错；
B、保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到保护电路的作用，但有人触电时电路中的电流不是很大，保险丝不会自动切断电路，B错；
C、三孔插座已接地，当有金属外壳的用电器的插头插入三孔插座能使用电器的金属外壳接地，这样能防止金属外壳的用电器漏电发生触电事故，C对；
D、插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的左孔时氖管不发光，插入插座的右插孔氖管发光，D错。
3. （4分）（多选）家用电器中，某电子元件的伏安特性曲线如图，则下列说法正确的是（ ）
A. 加正向电压时，电压越大电阻值越小
B. 加正向电压时，电压越大电阻值越大
C. 加正向电压时，电阻值不可用R=U/I计算
D. 加正向电压时，电阻值可用R=∆U∆I计算
【答案】AC
【解析】根据欧姆定律I=UR可知，I-U图象上的点与原点连线的斜率应等于电阻的倒数，由于I-U图线上各点与原点连线的斜率逐渐增大，所以该元件的电阻随着电压的增大而减小。根据欧姆定律，加正向电压时，电阻值可用R=UI计算。故AC正确，BD错误。
4. （4分）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是（ ）
A．灯L2短路 B．c点左侧的零线断路
C．灯L2所在支路断路 D．c、d两点间断路
【答案】D
【解析】闭合S1，灯L1亮说明a点之前和c点之前以及L1在的这条支路没有问题；再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮，说明一定不是灯L2短路，则说明可能是ab间或cd间或灯L2断路；用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光，则说明ab间无断路，cd间一定有断路，若故障只有一处，则只可能是cd间存在断路。故ABC错误，D正确；
5.（4分）在进行家庭装修时，需根据需求选择合适截面积的铜导线。现有一捆长度为100 m、横截面积为2.5 mm2的铜电线，请估算它的阻值。（铜在20 0C时的电阻率为1. 78×10-8 Ω•m）
【答案】0.68Ω
【解析】铜导线的横截面积，
根据电阻定律得，铜导线的电阻