2023-2024学年江苏省泰州市靖江高级中学高二(上)月考物理试卷(12月)(含解析)
展开1.国际泳联跳水大奖赛马来西亚站,我国跳水“梦之队”持续神奇表现,运动员在男子双人十米台比赛中,下列说法正确的是( )
A. 教练为了研究两人的技术动作,可将两人视为质点
B. 运动员在下落过程中,以运动员为参考系,水面是静止的
C. 其中一人感觉另一人是静止的
D. 观众观看两人比赛时,可将两人视为质点
2.在运动会的400m决赛上,某同学以56.1s的成绩获得第一名,这两个物理量分别是( )
A. 路程,时刻B. 位移,时刻C. 位移,时间间隔D. 路程,时间间隔
3.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列做法正确的是( )
A. 先使纸带运动,再接通电源B. 先接通电源,再使纸带运动
C. 将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D. 实验过程停电,可用6节干电池代替电源
4.对于匀变速直线运动的理解,下列说法中正确的是( )
A. 匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
B. 在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等
C. 匀变速直线运动的速度方向一定不变
D. 匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
5.做匀加速直线运动的质点,运动了时间t,下列说法中正确的是( )
A. 它的初速度越大,通过的位移一定越大B. 它的加速度越大,通过的位移一定越大
C. 它的末速度越大,通过的位移一定越大D. 它的平均速度越大,通过的位移一定越大
6.关于自由落体运动,下列说法正确的是
A. 在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
C. 质量大的物体,所受重力大,因而落地速度大
D. 自由落体的加速度在地球赤道处最大
7.庐山瀑布被著名诗人李白夸张成“飞流直下三千尺”。若瀑布高度真有三千尺(提示:三尺为1m),下落的初速度和空气阻力都忽略不计,则水落到地面的速度大约为
( )
A. 100m/sB. 140m/sC. 200m/sD. 2000m/s
8.下列说法正确的是( )
A. 两个相互接触的物体间一定存在弹力
B. 将物体竖直向上抛出,物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小
C. 力可以使物体形变,但不能改变物体的运动状态
D. 实心球体的重心不一定在球心处
9.如图所示,用手握住玻璃杯做以下动作时,下列对杯子所受的摩擦力描述正确的是( )
A. 水平匀速移动杯子,摩擦力为零B. 匀速向上移动杯子,摩擦力向下
C. 匀速向下移动杯子,摩擦力向上D. 保持杯子静止,手握的力越大摩擦力越大
10.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人A,B站在冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动,这是因为A推B时
A. A与B之间有相互作用力
B. A对B的作用在先,B对A的作用在后
C. B对A的作用力大小小于A对B的作用力大小
D. A对B的作用力和B对A的作用力是一对平衡力
11.作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是5N,另一个力的大小是8N,它们合力的大小可能是
A. 2NB. 6NC. 14ND. 16N
12. 某同学在单杠上做引体向上,如图所示.其中双臂用力最小的是( )
A. B.
C. D.
13.灯笼为春节增添了不少喜庆的气氛。如图所示,重力为G的灯笼用细绳悬挂,在水平风力F的吹动下偏离竖直方向一定的角度,并保持静止,此时细绳对灯笼的拉力为FT,则
( )
A. FT=G
B. FT=F
C. F与FT的合力与G相同
D. 若F增大,灯笼重新平衡时,则FT也增大
14.伽利略的理想斜面实验证明了( )
A. 只有匀速运动的物体有惯性
B. 物体不受外力作用时,一定处于静止状态
C. 力不是维持物体运动的原因,没有力作用的物体也可以运动
D. 要使物体运动必须有力作用,没有力作用的物体就一直处于静止
15.在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是( )
A. 建立理想模型的方法B. 控制变量法
C. 等效替代法D. 类比法
16.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比,则雨滴的运动情况是( )
A. 先加速,最后静止B. 自由落体运动
C. 先加速后减速直至匀速D. 先加速后匀速
17.如图所示,一辆汽车在平直公路上向左行驶,一个质量为m、半径为R的球,用轻绳悬挂在车厢竖直的光滑后壁上.汽车以加速度a加速前进.绳子对球的拉力设为T,车厢后壁对球的水平弹力为N.则当汽车的加速度a增大时
( )
A. T不变,N增大B. T增大,N增大C. T减小,N减小D. T减小,N增大
18.下列物理量是矢量且其单位属于基本单位的是( )
A. 位移mB. 质量kgC. 时间sD. 力N
19.如图是三人跳绳游戏,其中两个人拉着绳子使其做环摆运动,第三个人在环摆的绳中做各种跳跃动作。不计空气阻力,关于第三个人,以下说法正确的是( )
A. 她能腾空,是因为地面对她的弹力大于她对地面的压力
B. 地面对她有弹力,是因为她的鞋子底部发生了弹性形变
C. 她双脚离地后,在空中上升的过程是处于完全失重状态
D. 在她跳绳的整个过程中,自始至终不可能出现超重现象
20.关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度可以一直为零
C. 曲线运动的速度大小一定在不断地发生变化
D. 在恒力作用下,物体不能做曲线运动
21.广场上很流行一种叫做“套圈圈”的游戏,将一个圆圈水平扔出,套住的玩具作为奖品。某小孩和大人直立在界外,在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环,恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可以简化为平抛运动,则
( )
A. 大人抛出的圆环运动时间较短B. 大人应以较小的速度抛出圆环
C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D. 小孩抛出的圆环水平位移大
22.第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行,这是我国继2008年奥运会后承办的又一重大国际体育盛会。如图所示为某滑雪运动员备战的示意图,运动员(可视为质点)四次从曲面AP上不同位置由静止滑下,到达P点后以不同的速度水平飞出,分别落到直线斜坡滑道A、B、C、D点,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员落到B处在空中运动的时间最长
B. 运动员落到A、B两处时速度方向不同
C. 运动员在空中运动相等的时间内,速度改变量不同
D. 运动员落到C、D两处时速度的方向可能相同
23.关于做匀速圆周运动的物体,下列说法正确的是
( )
A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等,所以线速度恒定
B. 如果物体在0.1 s内转过30°角,则角速度为300 rad/s
C. 若半径r一定,则线速度与角速度成反比
D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动
24.皮带传动装置中,小轮半径为r,大轮半径为2r。A和B分别是两个轮边缘上的质点,大轮中另一质点P到转动轴的距离也为r,皮带不打滑。则
( )
A. A与P的角速度相同B. B与P的线速度相同
C. A的向心加速度是B的12D. P的向心加速度是A的14
25.如图所示,一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1,在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力为N2,已知这辆汽车的重力为G,则
( )
A. N1
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
B. 对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C. 表达式R3T2=k,k是一个与行星无关的常量
D. 表达式R3T2=k,T代表行星运动的自转周期
27.下列说法错误的是( )
A. 开普勒研究了行星运动得出了开普勒三大定律
B. 卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的值
C. 牛顿发现了万有引力定律,并测出万有引力常量G
D. 牛顿进行了月地检验,证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律
28.2021年4月,我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,已知引力常量,由下列物理量能计算出地球质量的是( )
A. 核心舱的质量和绕地半径B. 核心舱的质量和绕地周期
C. 核心舱的绕地角速度和绕地周期D. 核心舱的绕地线速度和绕地半径
29.物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )
A. 物体的重力势能可能不变B. 物体的重力势能一定减小50J
C. 物体的重力势能一定增加50JD. 物体的重力一定做功50J
30.如图所示,一滑雪运动员从山坡上的A点由静止开始滑到山坡底的B点,该运动员和雪橇的总质量为m,滑到B点的速度大小为v,A、B两点的高度差为h,重力加速度为g,在此过程中,该运动员和雪橇克服阻力做的功为
( )
A. mghB. 12mv2C. mgh−12mv2D. mgh+12mv2
31.一木块沿斜面向下滑,下列说法正确的是( )
A. 不管斜面是否光滑,下滑过程中重力对木块做了功,它的内能将增大
B. 若斜面光滑且不计空气阻力,木块滑到斜面底部时,速度增大,内能也将增大
C. 若斜面粗糙,木块在重力作用下虽速度增大,但它的内能并不改变
D. 若斜面粗糙,木块的机械能减小,而它的内能将增大
32.如图所示,如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,关于这种现象产生的原因,下列说法正确的是( )
A. 人身体上产生电流B. 接触起电造成的C. 摩擦起电造成的D. 感应起电造成的
33.真空中有两个静止的点电荷qa、qb。若它们之间的距离变为原来的2倍,而把它们的电荷量都变为原来的8倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的
( )
A. 2倍B. 8倍C. 10倍D. 16倍
34.某电场的电场线分布如图所示,则
A. 电荷P带负电
B. 电荷P带正电
C. a点的电场强度大于b点的电场强度
D. c、d两点的电场强度大小不同,方向相同
35. 下列关于电势和电势能的说法,正确的是 ( )
A. 对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大
B. 在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大
C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D. 在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大
36.与电场相关的知识中,理解正确的是( )
A. 电场力对正电荷做负功,电势能减少
B. 电场力对负电荷做正功,电势能减少
C. 电场强度公式E=Fq告诉我们,E与F成正比,与q成反比
D. 若某一电场线为直线,在该电场线上取相邻且间距相等的三个点,则相邻两点之间电势差相等
37.如图所示的心脏除颤器用脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗,使心脏恢复窦性心律.心脏除颤器的核心元件是电容器,治疗前先向电容器充电,工作时对患者皮肤上的两个电极板放电,让电荷通过心脏,刺激心脏恢复正常跳动.该心脏除颤器的电容器电容是25μF,充电至4kV电压,如果电容器在4ms时间内完成放电,则下列说法正确的是( )
A. 电容器放电过程通过人体组织的电流恒定B. 电容器的击穿电压为4kV
C. 此次放电有1C的电荷量通过人体组织D. 此次放电通过人体的平均电流为25A
38.一定值电阻两端加上某一稳定电压,经一段时间通过该电阻的电荷量为0.2C,消耗的电能为0.6J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6C,则在其两端需加的电压为( )
A. 1VB. 3VC. 6VD. 9V
39.关于电阻和电阻率,下列说法正确的是
A. 由R=UI可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B. 将一根导线等分为二,则半根导线电阻率是原来的二分之一
C. 将金属丝对折后拧成一股,电阻变成原来的4倍
D. 降低温度时,某些金属合金和化合物的电阻突然减小为零,这种现象叫做超导现象
40.关于电功、电功率和焦耳定律,下列说法中不正确的是( )
A. 电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多
B. W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt只适用于纯电阻的电路
C. 在非纯电阻电路中UI>I2R
D. 焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路
41.如图所示,下列选项中,小磁针静止时N极指向正确的是( )
A. B.
C. D.
42.如图所示,同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中S1和S2处,通过线圈的磁通量大小分别是Φ1、Φ2;磁感应强度的大小分别是B1、B2。下列物理量关系表达式正确的是
( )
A. Φ 1=Φ 2B. Φ 1>Φ 2C. B 1=B 2D. B 143.如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( )
A. 线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B. 线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C. 线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
44.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A. 只要存在电场和磁场,就能产生电磁波
B. 电视遥控器利用的是紫外线
C. 法拉第预言了电磁波的存在
D. 真空中,不同频率的电磁波传播速度与光速相同
45.下列说法不正确的是( )
A. 普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”,从而建立了“能量量子化”观点
B. 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波,而不发生反射,这种物体就被称为“黑体”
C. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与温度无关
D. 爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”
二、填空题(本大题共1小题,共4分)
46.在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤拖着一条纸带从静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。把重锤开始下落时打出的点标为O,然后按先后顺序依次选取三个计数点A、B、C,如图所示。
通过测量得到O、A间距离为h 1,O、B间距离为h 2,O、C间距离为h 3。已知相邻计数点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g。从开始下落到打B点时,重锤减少的重力势能为________,打B点时重锤的动能为________________。
三、实验题(本大题共1小题,共6分)
47.现有一合金制成的圆柱体,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
(1)圆柱体的直径为__________mm,长度为__________cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,则电阻率ρ=__________(用D、L、I、U表示)。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体,参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系。质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件的科学抽象,能否看作质点与物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
为了研究和描述物体的运动,我们引入了参考系,选择不同的参考系,同一物体相对于不同的参考系,运动状态可以不同,选取合适的参考系可以使运动的研究简单化.质点是运动学中一个重要概念,要理解其实质,不能停在表面。
本题主要考查质点、参考系。
【解答】
A.研究两人的技术动作时,运动员的形状和大小不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.运动员在下落过程中,速度增加,以运动员为参考系,水面在加速上升,故B错误;
C.以第一个运动员为参考系,第二个运动员与第一个运动员相对静止,所以其中一人感觉另一人是静止的,故C正确;
D.观众观看两人比赛时,要看动作,不能把两个人看成质点,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了时间间隔和时刻、位移和路程概念等内容。难度较易。
路程是实际轨迹的长度,位移是初位置指向未位置的有向线段;时间间隔为一段时间,时刻为一个点。
【分析】
运动会400m决赛,表示的轨迹长度,指的路程。
56.1s对应的是跑完400m所用的时间,指的是时间间隔,D正确,ABC错误。
3.【答案】B
【解析】AB.实验过程中应先接通电源,再使纸带运动,故A错误,B正确;
C.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,可获得更多的点迹,故C错误;
D.打点计时器只能使用交变电流,不能用 6 节干电池代替电源,故D错误;
故选B。
4.【答案】D
【解析】解:A、匀变速直线运动的速度变化量为Δv=at,可知Δv∝t,不是恒量,故A错误;
B、在相等的时间内,位移之差为Δx=aT2,可知匀变速直线运动的位移大小不相等,故B错误;
C、匀变速直线运动的速度方向可以变化,比如竖直上抛运动,故C错误;
D、匀变速直线运动的加速度恒定,即速度的变化率为:a=ΔvΔt,所以匀变速直线运动的速度随时间均匀变化的,故D正确。
故选:D。
加速度不变的直线运动为匀变速直线运动,匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,相等时间内速度的变化量相同;加速度等于速度的变化率。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的特点:加速度恒定,速度均匀变化,知道加速度是速度的变化率。
5.【答案】D
【解析】【分析】本题主要考查了匀加速直线运动位移大小与哪些因素有关,可通过公式判断即可。
由匀加速运动学公式x=v0t+12at2 ,x=vt即可判断位移的大小与那些因素有关。
【解答】AB.由公式x=v0t+12at2可知,在时间t一定的情况下,只有当初速度v0和加速度a都较大时,位移x才较大,A、B错误;
C.由公式x=v0+v2t可知,在时间t一定的情况下,只有当初速度v0和末速度v都较大时,位移x才较大,C错误;
D.由公式x=vt知,在时间t一定的情况下,平均速度v越大,位移x一定越大,D正确。
6.【答案】B
【解析】【分析】
自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动;根据v2=2gh可得物体落地的速度v= 2gh;在相同的纬度,海拔越高重力加速度越小,在相同的海拔,纬度越高重力加速度越大。
把握自由落体运动的特点和规律,理解重力加速度g的变化规律即可顺利解决此类题目。
【解答】
A.自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落的运动,故A错误。
B.做自由落体运动的物体初速度为0,加速度为g,故自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故B正确。
C.根据mg=ma可得物体下落的加速度a=g,故下落的加速度与物体的质量无关,又根据v2=2gh可得物体落地的速度v= 2gh,只要从同一高度做自由落体运动,落地时的速度就相同。故C错误。
D.在相同的纬度,海拔越高重力加速度越小,在相同的海拔,纬度越高重力加速度越大。故D错误。
故选B。
7.【答案】B
【解析】【分析】
水的运动看成自由落体运动,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出水落到地面的速度。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点,做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,结合运动学公式灵活求解。
【解答】
水下落的高度h=1000m,根据v2=2gh得,水落到地面的速度v= 2gh= 2×10×1000m/s≈140m/s。故B正确,ACD错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】A.接触不一定产生弹力,只有接触后发生弹性形变,才能产生弹力,故A错误;
B.同一地点物体的重力不变,与运动状态无关,故B错误;
C.力的两个作用效果,力可以使物体形变或改变物体的运动状态,故C错误;
D.物体的重心与质量分布、几何形状有关,质量分布不均匀的球体,实心球体的重心不一定在球心处,故D正确;
9.【答案】C
【解析】【分析】玻璃杯子处于平衡状态,故受到的为静摩擦力,由二力平衡关系可求得手与玻璃杯子之间的摩擦力。
本题主要是考查共点力的平衡,关键是知道杯子的受力情况,知道静摩擦力和最大静摩擦力的应用和区别,注意最大静摩擦力的判断.
【解答】玻璃杯匀速移动或者静止时都处于平衡状态,而竖直方向只受重力和静摩擦力,故摩擦力大小始终等于重力的大小,方向向上,不会发生变化;故C正确,ABD错误。
故选:C。
10.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的,既不能合成,也不能抵消,分别作用在各自的物体上产生各自的作用效果。
【解答】A推B时,A与B之间有相互作用力,作用力与反作用力同时产生,大小相等,故A正确,BCD错误。
11.【答案】B
【解析】两力合成时,合力范围为
F1−F2≤F≤F1+F2
代入数据,故有
3N≤F≤13N
故B正确,ACD错误。
故选B。
12.【答案】B
【解析】【分析】
本题中人受到三个力,重力和两个拉力。将重力按照力的效果分解,运用“大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大”的结论,即可以判断。
本题主要考查合力与分力的关系,熟悉合力与分力的关系是解题的关键,难度不大。
【解答】
将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D图中人最费力,B图中人最省力;故选B.
13.【答案】D
【解析】解:ABD.对灯笼受力分析,如图所示
由平衡条件,由水平方向有:FTsinθ=F
竖直方向有:FTcsθ=G
解得FT=Gcsθ,F=Gtanθ
若F增大,则θ增大,FT增大,故AB错误,D正确;
C.由共点力平衡特点,F与FT的合力与G大小相等,方向相反,故C错误。
故选:D。
对灯笼受力分析,由平衡条件列等式,即可解答。
本题考查学生对受力分析以及根据平衡条件列等式的能力,比较基础。
14.【答案】C
【解析】解:A、理想斜面实验只能说明力不是维持物体运动的原因,是牛顿进一步说明了钢球具有惯性并推广到一切物体。故A错误;
BCD、伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理,得出的结论是:力不是维持物体运动的原因,光滑水平面上运动的小球,运动状态的维持并不需要外力,故C正确,BD错误;
故选:C。
理想斜面实验:在轨道的一边释放一颗钢珠,如果忽略摩擦力带来的影响,我们发现钢珠从左边滚下后,再从右边的斜面滚上,钢珠将上升到与左边释放高度相同的点;若将右边的倾斜角减小,钢珠还是上升到原来的高度,但通过的路程比原来更长;假设右边的轨道为水平,钢珠想要达到原来的高度,但是钢珠无法达到原来的高度,钢珠将永远运动下去。该实验说明力不是维持物体运动的原因。
伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法:在实验的基础上,进行理想化推理(也称作理想化实验),它标志着物理学的真正开端。
15.【答案】B
【解析】【分析】
明确理想模型、控制变量、等效替代、类比等各种方法的应用即可正确解答本题.
在学习物理过程中掌握各种研究问题的方法是很重要的,要了解各种方法在物理中的应用.
【解答】
解:在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,由于变量较多,因此采用了“控制变量法”进行研究,分别控制一个物理量不变,看另外两个物理量之间的关系,故ACD错误,B正确.
故选:B.
16.【答案】D
【解析】雨滴下落时受重力和阻力作用,不是自由落体运动,雨滴下落时的加速度
a=mg−kvm
则随着下落时速度的增加,加速度减小,当加速度减为零时速度最大,以后将做匀速运动,故选项ABC错误,D正确。
故选D。
17.【答案】A
【解析】【分析】
对球受力分析,分别在竖直和水平方向根据受力平衡和牛顿第二定律列方程求解,分析当加速度增大时,绳子对球的拉力以及车厢后壁对球的水平弹力的变化情况。
本题考查牛顿第二定律的应用,基础题。
【解答】
对球受力分析,球受重力和绳子的拉力,车厢后壁对球的水平弹力,设绳子的拉力方向与水平方向的夹角为θ,
竖直方向根据受力平衡,Tsinθ=mg,解得T=mgsinθ,可知当汽车的加速度a增大时,绳子对球的拉力不变;
水平方向根据牛顿第二定律:N−Tcsθ=ma,解得:N=Tcsθ+ma,由于T不变,可知当汽车的加速度a增大时,车厢后壁对球的水平弹力变大,故A正确,BCD错误。
18.【答案】A
【解析】A.位移是矢量,其单位m是基本单位,故A正确;
B.质量是标量,其单位kg是基本单位,故B错误;
C.时间是标量,其单位s是基本单位,故C错误;
D.力是矢量,其单位N是导出单位,故D错误。
故选A。
19.【答案】C
【解析】【分析】
根据牛顿第三定律判定地面对她的弹力与她对地面的压力的比较;施力物体发生形变产生弹力;加速度向上为超重状态,加速度向下为失重状态。
本题主要考查了牛顿第三定律和超重失重状态的理解,解题关键是掌握一对相互作用力,大小相等,方向相反;加速度向上为超重状态,加速度向下为失重状态。
【解答】
A.地面对人的弹力与人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,即地面对她的弹力大小等于她对地面的压力,A错误;
B.地面对她有弹力,是因为地面发生了弹性形变,B错误;
C.双脚离地后,在空中上升的过程中,加速度为重力加速度,方向竖直向下,即双脚离地后,在空中上升的过程是处于完全失重状态,C正确;
D.跳绳的整个过程中,当人双脚触地,下蹲至最低点后向上加速的过程,加速度方向向上,此时人处于超重状态,D错误。
故选C。
20.【答案】A
【解析】解:A、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B、曲线运动一定是变速运动,则加速度一定不等于零,故B错误;
C、曲线运动的速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故C错误;
D、曲线运动的条件是物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,与力是否变化无关,在恒力作用下,物体也能做曲线运动,如平抛运动,故D错误。
故选:A。
物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住。
21.【答案】B
【解析】【分析】
物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同。
解决该题需要明确知道平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,知道平抛运动的加速度恒为g。
【解答】
设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v,高度为h,则下落的时间为:t= 2hg,水平方向位移x=vt=v 2hg,
A.大人站在小孩同样的位置,由以上的公式可得,由于大人的高度h比较大,所以大人抛出的圆环运动时间较长,故A错误;
B.大人抛出的圆环运动时间较长,如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等,则要以小点的速度抛出圈圈,故B正确;
C.大人和小孩的水平位移相同,但竖直位移大于小孩的竖直位移,根据s= h2+x2可知,大人的位移大,故C错误;
D.由题意知,大人和小孩的水平位移相同,故D错误。
故选B。
22.【答案】A
【解析】【解答】
A.小球做平抛运动,竖直分位移为:y=12gt2,下落的高度越高,时间越长,则A正确;
B.当小球再次落到斜面上时:
水平分位移为:x=vt,
竖直分位移为:y=12gt2,
由几何关系可得:yx=tanθ,可知落到斜面上位移的方向相同;
根据平抛运动的推论:tanα=2tanθ,则可知运动员落到A、B、D三处时速度方向相同,故B错误;
C.做平抛运动的物体加速度都为g,根据Δv=gΔt可知,运动员在空中运动相等的时间内,速度改变量相同,故B错误;
D.运动员落到A、C,在同一高度,则落在两处时速度的方向不同,而A、D二处时速度方向相同,则运动员落到C、D两处时速度的方向不同,故D错误。
【分析】本题主要是考查了平抛运动的规律,知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
根据竖直方向的自由落体运动确定运动时间;根据平抛运动的规律结合几何关系可确定速度方向的关系;根据Δv=gΔt确定运动员在空中运动相等的时间内,速度改变量的关系。
23.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了匀速圆周运动的性质以及线速度、角速度,属于基础题目,掌握基本概念规律即可解题。
【解答】
A.因相等时间内通过的弧长相等,所以线速度大小不变,但是方向时刻变化,故A错误;
B.根据ω=θt=π60.1rad/s=5π3rad/s,故B错误;
C.线速度与角速度的关系为v=ωr,由该式可知,r一定时,v∝ω,故C错误;
D.做匀速圆周运动的物体加速度大小恒定,方向变化,为变加速曲线运动,故D正确。
故选D。
24.【答案】D
【解析】A.A、B两点线速度相等,B、P两点角速度相等,A、B的半径不等,则A、B的角速度不等,则A、P的角速度不同,故A错误;
B.B、P的角速度相等,半径不等,根据v=ωr,B、P的线速度不同,故B错误;
C.A、B的线速度相等,根据a=v2r知,A的向心加速度是B的2倍,故C错误;
D.P、B角速度相等,根据a=ω2r知B的向心加速度是P的2倍,A的向心加速度是B的2倍,则P的向心加速度是A的14,故D正确。
故选D。
25.【答案】C
【解析】解:汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力;汽车通过凸圆弧形路面顶部时,由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力,即:G−N2′=mv2R
解得:N2′=G−mv2R
则:N2′
C.N2
故选:C。
汽车通过凸圆弧形路面顶部时,由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力,根据牛顿第三定律,分析压力和重力关系。
本题解题关键是分析出汽车通过凸圆弧形路面顶部时,由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力。
26.【答案】D
【解析】解:A、根据开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,故A正确。
B、根据开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,故B正确。
C、根据开普勒第三定律,R3T2=k,k是与中心天体质量有关的量,与行星无关,故C正确。
D、根据开普勒第三定律可知,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,T为行星运动的公转周期,故D不正确。
本题选不正确的,故选:D。
熟记理解开普勒的行星运动三定律:
第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。
第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础,是行星运动的一般规律,正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。
27.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查跟万有引力有关的物理学史。
【解答】
A.开普勒研究了行星运动得出了开普勒三大定律,A正确;
BC.卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的值,牛顿发现了万有引力定律,B正确,C错误;
D.牛顿进行了月地检验,证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律,D正确。
本题选择错误的,故选C。
28.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查天体质量的计算。利用万有引力提供向心力即可解答,注意卫星环绕模式中只能求出中心天体的质量。
【解答】
由万有引力提供向心力,可得GMmr2=mv2r=mω2r=m4π2rT2,解得M=v2rG=ω2r3G=4π2r3GT2,故ABC错误,D正确。
故选D。
29.【答案】C
【解析】【分析】
物体做负功可以说成克服物体做功;重力做正功重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.
重力做正功重力势能减小,重力做负功,重力势能增加;重力势能的变化等于重力做的功.
【解答】
物体在运动过程中,克服重力做功50J,说明重力做了−50J的功,重力做负功;
A、物体的重力势能一定变化,故A错误;
BC、重力做了−50J功,物体重力势能增加50J,故B错误,C正确;
D、重力做了−50J的功,故D错误;
故选:C。
30.【答案】C
【解析】对运动员和雪橇从A点到B点过程,应用动能定理
mgh−Wf=12mv2−0
解得
Wf=mgh−12mv2
故选C。
31.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了物体的内能;机械能守恒定律。
木块下滑时,重力做正功,重力势能减小;
木块受到的摩擦力对木块做负功,木块克服摩擦力做功,木块机械能减少;
摩擦力做功使木块的机械能减少,减少的机械能转化为木块与斜面的内能。
重力做功不改变物体的机械能,摩擦力做功,使木块的机械能减少,转化为木块与斜面的内能。
【解答】
斜面光滑且不计空气阻力时,木块下滑过程中机械能守恒,内能不变;斜面粗糙,木块下滑时要克服摩擦力做功,故木块在机械能减小,由能量守恒定律它的内能将增大;
所以,选项A、B、C错误,选项D正确。
故选D。
32.【答案】C
【解析】C
【详解】天气干燥时,毛衣因摩擦带有电荷,脱毛衣时,发生电荷放电现象,产生电火花,故A、B、D错误,C正确。
故选C。
33.【答案】D
【解析】解:根据库仑定律可知,两个静止的点电荷qa、qb的距离为r时,库仑力大小为:
F=kqaqbr2
当它们之间的距离变为原来的2倍,电荷量都变为原来的8倍,则两电荷间的库仑力将变为:
F′=k8qa×8qb(2r)2=16kqaqbr2=16F,故D正确,ABC错误;
故选:D。
根据库仑定律计算出库仑力的前后比值关系。
本题考查了库仑定律的应用,熟练应用公式即可完成解答。
34.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了特殊电场电场线的分布,基础题,难度不大。
电场线的疏密反映了电场强度的大小,电场线密集的地方表示电场强度大。
【解答】
AB.电场线从正电荷出发,故电荷P带正电,故A错误,B正确;
C.电场线的疏密反映了电场强度的大小,电场线密集的地方表示电场强度大,故a点的电场强度小于b点的电场强度,故C错误;
D.电场线切线方向表示电场强度的方向,可得c、d两点的电场强度大小不同,方向也不同,故D错误。
故选B。
35.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了电势和电势能,掌握基本定义是关键。
试探电荷的电性未知,故点的电势高低无法判断;电场力总对电荷做正功,电势能一定减小;电势降低最快的方向是场强的方向;负电荷在电势越低的位置电势能越大。
不论是正电荷还是负电荷,电场力对它做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大。
【解答】
A.电势能与电势的关系为Ep=qφ,电势能是标量,上式中电量q要带正负号,则负电荷在电势越高的位置,电势能反而越小,故A错误;
B.在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能不一定越大,如电势小于0,放入的正点电荷的电荷量越大,电势能反而越小,故B错误;
C.如果电场中某点电势为负,则正电荷在该点的电势能小于负电荷在该点的电势能,故C错误;
D.根据电场力做功与电势能的关系可知,在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大,故D正确。
36.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查与电场有关的知识。解决问题的关键是知道电场力做功和电势能变化之间的关系;知道电场强度是描述电场本身性质的物理量;根据E=Ud判断非匀强电场中场强和电势差之间的关系。
【解答】
A.电场力对正电荷做负功,电势能增加,故 A错误;
B.电场力对负电荷做正功,电势能减少,故 B正确;
C.电场强度E描述电场自身性质,与F、q无关,故 C错误;
D.根据E=Ud,在非匀强电场中,在一条电场线上取相邻且间距相等的三个点,则相邻两点之间电势差不一定相等,故D错误。
37.【答案】D
【解析】A.电容器放电过程中,开始时电流较大,随着带电量的减小,放电电流逐渐减小,不是恒定的,故A错误;
B.心脏除颤器正常工作时,不会让其出现击穿现象,根据文中达到的充电电压可知,心脏除颤器的电容击穿电压大于4kV,故B错误;
C.根据Q=CU=0.1C,因此此次放电有0.1C的电荷量通过人体组织,故C错误;
D.根据I=Qt=25A,因此此次放电通过人体的平均电流为25A,故D正确。
故选D。
38.【答案】D
【解析】解:由电功表达式W=UIt=Uq,即U=Wq=,由I=qt知在相同时间内使通过该电阻的电荷量变为0.6C时,即电量变为原来的3倍,故电流变为原来的3倍,由U=IR,因为R不变,所以电压变为原来的3倍,即电压变为U′=3U=3×3V=9V,故D正确,ABC错误.
故选:D。
利用W=qU,求出电阻的电压,依据U=IR,通过电流的变化求出变化后的电压。
本题考查电流做功表达式、电流定义式、欧姆定律等电路中的基本规律,作答时需将上述规律有机结合起来。本题是一道考查基础知识的好题。
39.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查电阻和电阻率。电阻是导体对电流的阻碍作用,R=UI是电阻的定义式,R=ρLS是电阻的决定式,影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度,与通过导体的电流和导体两端的电压无关.导体的电阻率与材料有关,电阻率还与温度有关,由此分析即可正确求解。
【解答】
A.R=UI是电阻的定义式,导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,故A错误;
B.导线的电阻率有材料本身的特性决定,与导体的电阻、横截面积、长度无关,将一根导线等分为二,则半根导线的电阻是原来的一半,但电阻率不变,故B错误;
C.将金属丝对折后拧成一股,金属丝的长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律R=ρLS,可知电阻变成原来的14,故C错误;
D.由超导现象的定义知,某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零,这种现象叫做超导现象,故D正确。
40.【答案】A
【解析】A.电功率越大,电流做功越快,对于纯电阻电路而言,此时电路中产生的焦耳热一定越多,但对于非纯电阻电路而言,电路中产生的焦耳热不一定越多,故A错误,符合题意;
B.W=UIt适用于任何电路,而W=I2Rt只适用于纯电阻的电路,故B正确,不符合题意;
C.在非纯电阻电路中电路总电功率大于热功率,即UI>I2R,故C正确,不符合题意;
D.焦耳热Q=I2Rt适用于任何电路,故D正确,不符合题意。
故选A。
41.【答案】D
【解析】【分析】
根据磁体周围的磁感线方向是从N极出发回到S极,且磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点静止时北极指向一致来判断。
本题考查了磁感线的方向,以及磁场中小磁针的方向与磁感线的关系,本题也可以根据磁极间相互作用的规律来判断。
【解答】
AB.由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可得出,N极应靠近S极,S极应靠近N极,故AB错误;
C.由右手螺旋定则,可得导线下方的磁场方向垂直纸面向里,所以N极应沿纸面向里,故C错误;
D.由右手螺旋定则可知,通电螺线管左侧为S极,右侧为N极,则小磁针静止时N极靠近通电螺线管S极,D正确。
42.【答案】B
【解析】【分析】
判断磁通量可根据穿过磁感线条数多少来定性判断,也可从公式Φ=BS来判断;由磁感线的疏密判断磁场的强弱。
解决本题的关键是掌握判断磁通量大小的方法,一是根据穿过磁感线条数多少来定性判断,二是根据公式Φ=BS来判断.
【解答】
从图中看出,线圈S1穿过的磁感线条数多,所以磁通量Φ1>Φ2,由磁感线的疏密可知B1>B2,故B正确,ACD错误。
故选B。
43.【答案】C
【解析】【分析】
本题关键明确产生感应电流的条件是:回路闭合、磁通量改变;关键注意掌握磁通量的定义和是否变化的判断。
本题是考查感应电流产生的条件,基础题目。
【解答】
A、保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故A错误;
B、保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故B错误;
C、线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量发生改变,故一定有感应电流,故C正确;
D、线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,故D错误;
故选:C。
44.【答案】D
【解析】A.周期性变化的电磁场产生电磁波,故A错误;
B.电视遥控器利用的是红外线,故B错误;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,故C错误;
D.真空中,电磁波的传播速度均等于光速,故D正确。
故选D。
45.【答案】C
【解析】解:A、根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究,普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”,从而建立了“能量量子化”观点。故A正确;
B、根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究,如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波,而不发生反射,这种物体就被称为“黑体”。故B正确;
C、我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关。故C错误;
D、爱因斯坦提出了光子的概念,指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”。故D正确。
本题选择不正确的,故选:C
根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究,我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关;普朗克据此提出能量量子化,爱因斯坦提出了光子的概念.
该题考查人们对光的本性的认识过程中的几个物理史实的了解,属于记忆性的知识点,多加积累即可.
46.【答案】mgh2,m(h3−h1)2 8T2
【解析】【分析】
本实验需要验证的是重力势能的减小量和动能的增加量是否相等,根据下落的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小,从而求出动能的增加量。
只有明确了实验原理以及实验的数据测量,才能明确各项实验操作的具体含义,要熟练应用物理基本规律,因此这点在平时训练中要重点加强。
【解答】
从开始下落到打B点时,重锤重力势能的减少量:△EP=mgh2,
打B点的速度为:vB=xAC2T=h3−h1 2T
重锤动能的增加量:ΔEk=12mvB2=m(h3−h1)2 8T2
故答案为:mgh2,m(h3−h1)2 8T2
47.【答案】(1)1.847;4.240;
(2) πD2U4IL
【解析】【分析】
(1)螺旋测微器读数为固定刻度加上可动刻度,精度为0.01mm,需要估读。
游标卡尺读数为主尺示数+游标尺示数,不需要估读,要注意游标尺的精度,本题精度为0.05mm。
(2)根据欧姆定律、电阻定律得出ρ的表达式。
【解答】
(1)由题图甲可知,螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm,可动刻度示数为34.7×0.01mm=0.347mm
螺旋测微器示数为1.5mm+0.347mm=1.847mm;
由题图乙可知,游标卡尺主尺示数为4.2cm,游标尺示数为8×0.05mm=0.40mm
游标卡尺示数为42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm;
(2)根据电阻定律,有R=ρLS=ρLπD22,又R=UI
解得ρ=πD2U4IL。
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