全国100所名校单元测试示范卷一高三物理卷(十四)
全国100所名校单元测试示范卷一高三物理卷（十四）——高考第一轮总复习用卷（新课标）第十四单元 电磁感应（90分钟 100分）第I 卷 （选择题 共52分）一、单项选择题：本题共13小题．每小题4分，共52分，每小题只有一个选项符合题意．1．自然界的电、磁现象是相互联系的，在电磁学的发展过程中，许多科学家为探寻它们之间的关系做出了卓越的贡献．下列说法不符合物理学史实的是（ ）A ．伏特发现了电流的热效应规律，并定量地给出了电能和内能之间的转化关系B ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象与电现象之间的联系C ．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．安培提出了分子电流的假说，揭示了磁和电的本质联系2．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小 线圈，则下列措施及推断中正确的是（ ）A ．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无B ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月 球表面无磁场C ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月 球表面有磁场D ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有 磁场，则电流表两次示数一定都不为零3．如图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度B y =0B y c ，y 为该点到地面的距离，c 为常数，B o 为一定值．铝框平面与磁场方向垂直，直径ab 水平，空气阻力不计，在铝框由静止释放下落的过程中（ ）A ．铝框回路中的磁通量不变，感应电动势为0B ．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab 两端电势差为0C ．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD ．直径ab 所受安培力向上，半圆弧ab 所受安培力向下，铝框下落的加速度大小可能等于g4．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．第0.6 s 末线圈中的感应电动势是4VB ．第0.9 s 末线圈中的感应电动势比0.2 s 末的小C ．第1s 末线圈的感应电动势为零D ．第0.2 s 末和0.4 s 末的感应电动势的方向相同5．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，且阻值R L =R<R D，接通S，待电路达到稳定后，灯泡D发光，则下列判断正确的是（）A．在电路甲中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左B．在电路乙中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左C．在电路甲中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将从原来发光状态渐渐变暗6．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按图示完成连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．下列说法正确的是（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A和线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向7．如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈．下列说法正确的是（）A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，A、B亮度相同D．S闭合足够长时间后再断开时，A立即熄灭，而B逐渐熄灭8．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为L 的金属杆aO ，已知ab=bc=cO =L 3，a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆（都为部分圆弧）金属轨道始终接触良 好．一电容为C 的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为 轴，以角速度ω顺时针匀速转动时，则A ．U ac =U b0B ．U ac =2U abC ．电容器两极板上的电荷量为49BL 2ωC D ．若在eO 间连接一个电压表，则电压表示数为零9．如图所示，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地面高h =l.25 m 现有宽为1m 的U 形金属导轨DCEH 固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2kg 、电阻为2 Ω的导体棒，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，将导体棒放在CE 左侧3m 处(CE 处与桌边缘重合)．现用F =12 N 的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3s 导体棒刚好到达导轨的末端（在此之前导体棒的运动已达稳定状态），随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2m 重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气阻力，则（ ）A ．导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动B ．磁场的磁感应强度B=3 TC ．导体棒上产生的焦耳热为24 JD ．整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为3C10．在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的a 、b 两条边界线隔成的区域，在a 、b 间加垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．如图所示，有一导体圆环从绝缘板上的某处开始自由向下滚动，一直加速着穿过该磁场区，已知环的直径等于磁场区的宽度，则下列分析错误的是（ ）A ．环中感应电流的方向先顺时针后逆时针B ．环直径在a 边界时感应电流大小等于直径在b 处时的电流大小C ．环直径在b 处时运动的加速度小于在a 处时的加速度D ．运动过程中，环重力势能的减少量等于动能增加量与产生内能的和11．如图甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向．线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线如图乙所示．则磁感应强度B 随时间t 变化的图线可能是图丙中的（ ）12.如图所示，平行金属导轨（电阻不计）间距为l ，与水平面间的倾角为θ，两导轨与阻值为R 的定值电阻相连，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m 、长为l 的导体棒在ab 位置获得平行于斜面、大小为v 的初速度向上运动，最远到达cd 的位置，滑行距离为s ．已知导体棒的电阻也为R ，其与导轨间的动摩擦因数为μ，则（ ）A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为22B l vRB ．导体棒上滑过程中克服滑动摩擦力和重力做的总功为12mv 2 C ．上滑过程中电流做功产生的热量为12mv 2—mgssin θ D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2一mgssin θ13.如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜线框，铜线框边 长为a ，总电阻为R ，在1位置线框以速度v o 进入磁感应强度为B 的匀强磁场，并开始计 时．若磁场的宽度为b (b >3a )，在3t o 时刻线框到达2位置时速度又为v 0并开始离开匀强磁场．此过程中的v --t 图象如图乙所示，则（ ）A ．t =0时，线框右侧边MN 两端的电压为Bav oB ．在t o 时刻线框的速度为v o 一02Ft mC ．线框完全离开磁场的瞬间（即在位置3）的速度一定比t o 时刻的大D ．线框从1位置开始到完全离开磁场的过程中，线框中产生的电热为F （a+b ）第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、计算题：本题共4小题，共48分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．14. (10分)如图所示，金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形回路，图中L1 =0.8 m，导轨间距L2=0.5 m；回路中总电阻R=0.2 Ω，回路处在竖直向上的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04kg的木块，磁感应强度从B o=1T开始随时间均匀增强，5s末木块将要离开地面．不计一切摩擦，g取10m/s2.(1)试判断感应电流在ab中的方向．(2)求回路中的电流及磁感应强度的变化率Bt∆∆的大小．15.（12分）如图所示，边长为L、电阻为R的正方形刚性导体线圈abcd水平地放置在磁感应强度为B、方向斜向上的匀强磁场中，ad边和bc边与磁场方向垂直，磁场方向与水平面的夹角为60o，磁场区域足够大．现以线圈的ad边为轴使线圈以恒定的角速度ω逆时针旋转60o．(1)指出此过程中感应电流的方向，并求出感应电动势的平均值．(2)求此过程中通过线圈横截面的电荷量．16.（12分）如图所示，螺线管与相距L的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B o的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，螺线管内有水平方向且均匀变化的磁场．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．不计导轨的电阻及空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响．(1)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率．(2)若撤去螺线管内的磁场，将金属杆ab由静止释放后，杆将向下运动，则杆下滑的最大速度为多少？（设导轨足够长）17. (14分)如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD = DE=L，∠CDE=60o，CD和DE单位长度的电阻均为r o，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中．MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计．现MN在向右的水平拉力作用下以速度v o在CDE上匀速滑行.MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行．(1)求MN滑行到C、E两点时，C、D两点间的电压U．( 2)推导MN在CDE上滑动的过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式．(3)在运动学中我们学过，通过物体运动速度和时间的关系图线（v-t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0～t o时间内的位移在数值上等于梯形Ov o Pt0的面积，通过类比我们可以知道，如果画出力与位移的关系图线(F-x图)也可以通过图线求出力对物体所做的与MN的位移x的关系表达功．请你推导MN在CDE上滑动的过程中，MN所受安培力F安式，并用F与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回安路所产生的焦耳热．。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第7单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(七)第七单元机械能守恒定律(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.关于如图所示的四幅图片,下列说法正确的是A.图1中,太阳能电站将太阳能转化为电能B.图2中,内燃机车将机械能转化为内能C.图3中,水电站将电能转化为机械能D.图4中,水果电池将电能转化为化学能解析:内燃机车将内能转化为机械能,水电站将机械能转化为电能,水果电池将化学能转化为电能B、C、D错,A对.答案:A2.电梯内有一质量为m的小球,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直加速下降h的过程中,细线对小球做的功为A.mghB.mghC.-mghD.-mgh解析:由牛顿第二定律得mg-F=m·g,F=mg,拉力做的功W=-Fh=-mgh,D对.答案:D3.将一质量为m的小球以初速度v0水平抛出,小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图虚线所示.那么它击中斜面前瞬间,重力的功率是A.mgv0sinθB.mgv0cosθC.mgv0tanθD.mgv0cotθ解析:小球击中斜面前瞬间,有cotθ=,此时重力做功的功率为P=mgv0cotθ,D对.答案:D4.一质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向上运动的距离为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则A.物体重力势能增加了2mghB.物体动能增加了mghC.物体机械能增加了3mghD.物体机械能增加了2mgh解析:物体重力势能增加了mgh,由动能定理知动能增加了2mgh,所以机械能增加了3mgh,C对.答案:C5.如图所示,一根橡皮筋一端固定在O点,另一端连接一个重物,将重物拉到水平位置A 处,橡皮筋恰好无形变.由静止释放重物,当它从A点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是A.重物的机械能守恒B.重物的机械能增加C.橡皮筋对重物做负功D.橡皮筋对重物做正功解析:重物在橡皮筋拉力的作用下做曲线运动,橡皮筋的拉力与速度方向的夹角大于90°,橡皮筋对重物做负功,重物的机械能减少,C对.答案:C6.如图所示,一不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,与O点在同一水平线上的P点处有一光滑钉子,且OP=.在A点给小球一个水平向左的初速度,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.空气阻力忽略不计,则在此过程中A.小球从开始运动到刚到达最高点B的过程中机械能不守恒B.小球刚到最高点B时绳子张力大于零C.小球刚到最高点B时速度大小为D.小球的初速度为解析:小球运动过程中绳子拉力方向与小球的速度方向垂直,故绳子拉力不做功,只有重力做功,小球的机械能守恒,A错;小球恰能到达B点,则在B点时绳子张力为零,且mg=,v B=,B、C错;由机械能守恒定律有m=mg·+m,解得v0=,D对.答案:D7.下列运动中,若不计空气阻力,则运动员的机械能守恒的是A.运动员离开“蹦床”后向上的腾空运动B.“蹦极跳”运动员从高处开始下落到最低点C.不计摩擦,滑雪运动员自高坡顶上自由下滑D.跳伞运动员离开飞机未张开伞,在空中下降解析:运动员离开“蹦床”向上腾空运动、滑雪运动员自高坡顶上自由下滑、跳伞运动员未张开伞下降,都只有重力做功,运动员机械能守恒,A、C、D对;运动员“蹦极跳”从高处自由下落,系在身上的橡皮绳伸直(至原长)的过程中,只有重力做功,机械能守恒,但此后到最低点的过程中,克服绳的拉力做功,使运动员的机械能转化为绳的弹性势能,运动员的机械能不守恒,B错.答案:ACD8.中国选手吕小军荣获2012年伦敦奥运会男子77公斤级举重冠军.若他将175kg的杠铃从地面稳稳举高2m,g取10m/s2,则在举高过程中A.杠铃克服重力做功3500JB.杠铃的重力势能增加3500JC.地面对人做功3500JD.人对杠铃做功为零解析:举高杠铃的过程中,重力对杠铃做负功,杠铃的重力势能增加,A、B对;地面对人不做功,人对杠铃做功,人的生物能转化为杠铃的机械能,C、D错.答案:AB9.如图所示,某人用大小为F的恒力通过滑轮拉静止在水平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角为α,当拉力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角为β,物体获得的速度为v.已知滑轮上缘到物体的高度为h,绳和滑轮的质量不计,则A.拉力对物体做的功为FhB.合外力对物体做的功为mv2C.物体的机械能的增加量为2mv2D.物体的机械能的增加量为mv2解析:在绳与水平面的夹角由α变为β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为x=h(-),拉力做的功为W=Fx=Fh(-),A错;由动能定理得合力对物体做的功为mv2,B对;物体的重力势能不变,动能增加mv2,所以机械能增加mv2,C错、D对.答案:BD10.如图所示,传送带由电动机带动,始终保持2.0m/s的速度匀速运动.一质量为0.2kg 的煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4.现将该煤块无初速地放到传送带上的P点,一段时间后煤块运动到了距P点2.0m的Q点,g取10m/s2,则在此过程中A.传送带对该煤块做的功为0.4JB.传送带对该煤块做的功为0.8JC.煤块与传送带间摩擦产生的热量为0.8JD.煤块与传送带间摩擦产生的热量为1.6J解析:煤块在传送带上最长加速时间t==0.5s,在此过程中传送带位移x1=vt=1m,煤块加速过程的位移x2=·t=0.5m,两者相对位移Δx=x1-x2=0.5m,传送带对煤块做功W=mv2=0.4J,A对、B错;传送带克服摩擦力做功W克=μmg·x1=0.8J,C对、D错.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(6分)用如图甲所示的实验装置验证动能定理,请完成以下实验步骤:甲乙(1)将沙桶内装上适量细沙,测出沙桶和细沙的质量M及小车质量m.(2)将沙桶用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带.合理调整木板倾角,接通打点计时器电源,(填“静止释放”或“轻推”)小车,让小车拖着纸带沿木板匀速下滑.(3)取下细绳和沙桶,换一条纸带,其他不变,让小车由静止释放,打点计时器打出的纸带如图乙所示(中间一小段未画出).已知每两个相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g.为验证从A→E过程中合外力对小车做功与小车动能变化的关系,需要验证的关系式为(用所测物理量的符号表示,图中L1~L5均已知).解析:让小车匀速下滑,则小车不可能由静止释放,应接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带沿木板匀速下滑;从A→E过程中合外力对小车做功W=Mg(L4-L1),小车在A点的速度v A=,小车在E点的速度v E=-,小车动能的变化ΔEk=m-m=[(L5-L3)2-],故本实验需验证的关系式为Mg(L4-L1)=[(L5-L3)2-].答案:(2)轻推(2分)(3)Mg(L4-L1)=[(L5-L3)2-](4分)12.(9分)某同学用重锤下落“验证机械能守恒定律”,实验得到的一条纸带(某部分)如图所示,已知打点计时器的频率为50Hz,重锤质量m=0.2kg,当地重力加速度g=9.78 m/s2.(结果保留三位有效数字)(1)由图中测量数据计算C点的速度为m/s.(2)从C到D运动过程中,重锤动能变化量ΔE k=J,势能变化量ΔE p=J.(3)由上述计算得ΔE kΔE p(选填“<”、“>”或“=”),造成这种结果的主要原因是.解析:(1)v C=-m/s=0.500m/s.(2)v D=--m/s=1.450m/sΔE k=m-m=0.185JΔE p=mgh CD=0.2×9.78×(10.70-0.80)×10-2J=0.194J.(3)由于阻力的存在,故ΔE k<ΔE p.答案:(1)0.500(2分)(2)0.1850.194(每空2分)(3)<(2分)阻力的存在(或纸带与打点计时器的摩擦)(1分)13.(10分)如图所示,质量m=3kg的小木块,受到一水平向右的拉力F=6N的作用,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动距离x=4m.求:(1)力F对木块做的功.(2)在上述过程中,拉力F的最大功率.解:(1)力F对木块做的功W=Fx=24J.(2分)(2)木块运动的加速度a==2m/s2(2分)由运动学公式2ax=v2(2分)得v=4m/s(2分)拉力F的最大功率P=Fv=24W.(2分)14.(10分)如图所示,倾角θ=30°、高为L的固定光滑斜面顶端有一定滑轮,质量分别为3m和m的两个小物块A、B用一根长为L的轻绳连接,A置于斜面顶端.用手拿住A,使轻绳刚好伸直但无拉力作用.开始时整个系统处于静止状态,释放A后它沿斜面下滑而B 上升.当A、B位于同一高度时轻绳突然断了,轻绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块A刚释放时,轻绳对B的拉力大小.(2)轻绳断开时物块B的速度大小.解:(1)设物块A刚释放时,轻绳对B的拉力为F,由牛顿第二定律,对A,有3mgsin30°-F=3ma(2分)对B,有F-mg=ma(2分)解得:F=mg.(2分)(2)设轻绳断开时A与B速率为v,A、B运动的距离为x,由动能定理有:3mgxsin30°-mgx=×(3m)v2+mv2(2分)x+xsin30°=L(1分)解得:v=.(1分)15.(12分)如图所示,光滑水平平台MN的右端N与水平传送带相接,传送带沿逆时针方向以v=2m/s匀速转动,水平部分长L=9m.在MN段有一质量为m的滑块A以初速度v0=4m/s冲上传送带,结果滑块滑上传送带运动一段时间后,又返回N端.已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,滑块的质量m=1kg,取g=10m/s2.求从滑块m滑上传送带到返回N端过程中产生的热量Q.解:滑块向右匀减速运动,直到速度减小到零,经历时间t1==2s(2分)滑过位移x1=·t1=4m(2分)传送带向左移动位移x1'=vt1=4m(1分)此过程中摩擦产生的热量Q1=μmg(x1+x1')=16J(2分)此后B向左做匀加速运动,直到速度达到2m/s,经历时间t2==1s(2分)此过程中摩擦产生的热量Q2=μmg(vt2-·t2)=2J(2分)所以Q=Q1+Q2=18J.(1分)16.(13分)如图所示,一滑块从高H=1.14m的滑道上的A点由静止出发,沿着动摩擦因数μ=0.25的滑道向下运动到B点后,进入一半径R=0.285m、圆心角为217°的竖直圆弧形粗糙轨道,且刚好能到达圆轨道的最高点C.已知滑道与圆轨道相切于B点,滑块的质量m=2kg,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)滑块经过B点时的速度大小v B.(2)滑块在圆轨道上运动时摩擦力做的功.解:(1)从A到B,滑块下滑高度h=H-R(1-cos37°)(2分)斜面AB长L=(1分)由动能定理,有:mgh-μmgcos37°·L=m(2分)解得:v B=3.8m/s.(2分)(2)设滑块到C点时速度为v C,则从A到C,由动能定理,得:mg(H-2R)-μmgcos37°·L+W=m(2分)又滑块刚好能到达C点,由向心力公式有:mg=m(2分)解得:W=-1.33J.(2分)。
2021届全国百强中学新高考模拟试卷(十四)物理试题
2021届全国百强中学新高考模拟试卷（十四）物理★祝考试顺利★注意事项：1、考试范围：高考范围。
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用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
5、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
6、填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。
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7、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
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8、保持答题卡卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
9、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。
关于近代物理知识下列说法正确的是（）A. 原子核的结合能越大，原子核越稳定B. 某些原子核能够放射出β粒子。
说明原子核内有β粒子C. 核泄漏污染物13755Cs能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为1371375556Cs Ba+X，X为电子D. 若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光能可能使该金属发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A．原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A错误；B ．原子核能够放射出β粒子，是由于原子核内发生β衰变，其中的中子转化为质子而放出的电子，故B 错误；C ．根据量子说守恒与电荷数守恒可知，核反应方程式1371375556Cs Ba X →+中，可以判断X 的质量数为0，电荷数为Z=55－56=－1所以X 为电子，故C 正确；D ．根据玻尔理论可知，氢原子从n =6能级向n =1能级跃迁时减小的能量大于氢原子从n =6能级向n =2能级跃迁时减小的能量，所以氢原子从n =6能级向n =1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n =6能级向n =2能级跃迁时辐射出的光的能量，根据光电效应发生的条件可知，若氢原子从n =6能级向n =1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n =6能级向n =2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D 错误。
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全国100所名校单元测试示范卷一高三物理卷（十四）——高考第一轮总复习用卷（新课标）第十四单元 电磁感应（90分钟 100分）第I 卷 （选择题 共52分）一、单项选择题：本题共13小题．每小题4分，共52分，每小题只有一个选项符合题意．1．自然界的电、磁现象是相互联系的，在电磁学的发展过程中，许多科学家为探寻它们之间的关系做出了卓越的贡献．下列说法不符合物理学史实的是（ ） A ．伏特发现了电流的热效应规律，并定量地给出了电能和内能之间的转化关系B ．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象与电现象之间的联系C ．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．安培提出了分子电流的假说，揭示了磁和电的本质联系2．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小 线圈，则下列措施及推断中正确的是（ ） A ．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月 球表面无磁场 C ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则判断月 球表面有磁场 D ．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈分别绕两个互相垂直的轴转动，月球表面若有 磁场，则电流表两次示数一定都不为零3．如图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度B y =，y 为该点到地面的距离，c 为常数，B o 为一定值．铝框平面与磁场方向垂直，直径0B y cab 水平，空气阻力不计，在铝框由静止释放下落的过程中（ ）A ．铝框回路中的磁通量不变，感应电动势为0B ．回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab 两端电势差为0C ．铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度gD ．直径ab 所受安培力向上，半圆弧ab 所受安培力向下，铝框下落的加速度大小可能等于g4．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）A ．第0.6 s 末线圈中的感应电动势是4VB ．第0.9 s 末线圈中的感应电动势比0.2 s 末的小C ．第1s 末线圈的感应电动势为零D ．第0.2 s 末和0.4 s 末的感应电动势的方向相同5．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，且阻值R L =R<R D，接通S，待电路达到稳定后，灯泡D发光，则下列判断正确的是（）A．在电路甲中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左B．在电路乙中，断开S，流经灯泡D的电流从右向左C．在电路甲中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将从原来发光状态渐渐变暗6．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按图示完成连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P 向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．下列说法正确的是（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A和线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向7．如图所示的电路中，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个理想电感线圈．下列说法正确的是（）A．S闭合时，A立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C．S闭合足够长时间后，A、B亮度相同D．S闭合足够长时间后再断开时，A立即熄灭，而B逐渐熄灭8．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直、长度为L 的金属杆aO ，已知ab=bc=cO =，a 、c 与磁场中以O 为圆心的同心圆（都为部分圆弧）金属轨道始终接触良 L 3好．一电容为C 的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O 为 轴，以角速度ω顺时针匀速转动时，则A ．U ac =U b0B ．U ac =2U ab C ．电容器两极板上的电荷量为BL 2ωC49D ．若在eO 间连接一个电压表，则电压表示数为零9．如图所示，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地面高h =l.25 m 现有宽为1m 的U 形金属导轨DCEH 固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2kg 、电阻为2 Ω的导体棒，导轨电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，将导体棒放在CE 左侧3m 处(CE 处与桌边缘重合)．现用F =12 N 的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3s 导体棒刚好到达导轨的末端（在此之前导体棒的运动已达稳定状态），随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2m 重力加速度g 取10 m/s 2，不计空气阻力，则（ ）A ．导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动B ．磁场的磁感应强度B=3 TC ．导体棒上产生的焦耳热为24 JD ．整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为3C10．在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的a 、b 两条边界线隔成的区域，在a 、b 间加垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．如图所示，有一导体圆环从绝缘板上的某处开始自由向下滚动，一直加速着穿过该磁场区，已知环的直径等于磁场区的宽度，则下列分析错误的是（ ）A ．环中感应电流的方向先顺时针后逆时针B ．环直径在a 边界时感应电流大小等于直径在b 处时的电流大小C ．环直径在b 处时运动的加速度小于在a 处时的加速度D ．运动过程中，环重力势能的减少量等于动能增加量与产生内能的和11．如图甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设方向向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流I 的正方向．线圈中感应电流I 随时间t 变化的图线如图乙所示．则磁感应强度B 随时间t 变化的图线可能是图丙中的（ ）12.如图所示，平行金属导轨（电阻不计）间距为l ，与水平面间的倾角为θ，两导轨与阻值为R 的定值电阻相连，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m 、长为l 的导体棒在ab 位置获得平行于斜面、大小为v 的初速度向上运动，最远到达cd 的位置，滑行距离为s ．已知导体棒的电阻也为R ，其与导轨间的动摩擦因数为μ，则（ ）A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为22B l v R B ．导体棒上滑过程中克服滑动摩擦力和重力做的总功为mv 212C ．上滑过程中电流做功产生的热量为mv 2—mgssin θ12D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为mv 2一mgssin θ1213.如图甲所示，在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜线框，铜线框边 长为a ，总电阻为R ，在1位置线框以速度v o 进入磁感应强度为B 的匀强磁场，并开始计 时．若磁场的宽度为b (b >3a )，在3t o 时刻线框到达2位置时速度又为v 0并开始离开匀强磁场．此过程中的v --t 图象如图乙所示，则（ ）A ．t =0时，线框右侧边MN 两端的电压为Bav oB ．在t o 时刻线框的速度为v o 一02Ft m C ．线框完全离开磁场的瞬间（即在位置3）的速度一定比t o 时刻的大D ．线框从1位置开始到完全离开磁场的过程中，线框中产生的电热为F （a+b ）第Ⅱ卷 （非选择题共48分）二、计算题：本题共4小题，共48分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．14. (10分)如图所示，金属杆ab 放在光滑的水平金属导轨上，与导轨组成闭合矩形回路，图中L 1 =0.8 m ，导轨间距L 2=0.5 m ；回路中总电阻R =0.2 Ω，回路处在竖直向上的磁场中，金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M =0.04kg 的木块，磁感应强度从B o =1T 开始随时间均匀增强，5s 末木块将要离开地面．不计一切摩擦，g 取10m/s 2. (1)试判断感应电流在ab 中的方向． (2)求回路中的电流及磁感应强度的变化率的大小．B t ∆∆15.（12分）如图所示，边长为L 、电阻为R 的正方形刚性导体线圈abcd 水平地放置在磁感应强度为B 、方向斜向上的匀强磁场中，ad 边和bc 边与磁场方向垂直，磁场方向与水平面 的夹角为60o ，磁场区域足够大．现以线圈的ad 边为轴使线圈以恒定的角速度ω逆时针旋转60o ．(1)指出此过程中感应电流的方向，并求出感应电动势的平均值．(2)求此过程中通过线圈横截面的电荷量．16.（12分）如图所示，螺线管与相距L 的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B o的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，螺线管内有水平方向且均匀变化的磁场．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．不计导轨的电阻及空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab的影响．(1)当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率．(2)若撤去螺线管内的磁场，将金属杆ab由静止释放后，杆将向下运动，则杆下滑的最大速度为多少？（设导轨足够长）17. (14分)如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD = DE =L，∠CDE=60o，CD和DE单位长度的电阻均为r o，导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中．MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计．现MN在向右的水平拉力作用下以速度v o在CDE上匀速滑行.MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行．(1)求MN滑行到C、E两点时，C、D两点间的电压U．( 2)推导MN在CDE上滑动的过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式．(3)在运动学中我们学过，通过物体运动速度和时间的关系图线（v-t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0～t o时间内的位移在数值上等于梯形Ov o Pt0的面积，通过类比我们可以知道，如果画出力与位移的关系图线(F-x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功．请你推导MN在CDE上滑动的过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热．。
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题
2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n= 4的能级向n= 2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n= 3的能级向n= 2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B．氢原子从n= 4的能级向n= 3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．在水中传播时，a光较b光的速度小D．氢原子在n= 2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离第(2)题某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。
关于该实验，下列说法正确的是（ ）A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转第(3)题在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为、，电场强度大小分别为、。
下列说法正确的是（ ）A．若，则M点到电荷Q的距离比N点的远B．若，则M点到电荷Q的距离比N点的近C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则第(4)题2022年12月2日，神舟十四、十五号航天员乘组首次完成在轨交接仪式，从此中国空间站开启了航天员长期低轨道驻留模式。
已知空间站距地面高度为h，地球半径为R，其表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）A．地球的平均密度B．空间站的运行周期C．空间站的运行速度大于第一宇宙速度D．空间站的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度第(5)题据历史文献和出土文物证明，踢毽子起源于中国汉代，盛行于南北朝、隋唐。
毽子由羽毛、金属片和胶垫组成。
如图是同学练习踢毽子，毽子离开脚后，恰好沿竖直方向运动，假设运动过程中毽子所受的空气阻力大小不变，则下列说法正确的是（ ）A．脚对毽子的作用力大于毽子对脚的作用力，所以才能把毽子踢起来B．毽子在空中运动时加速度总是小于重力加速度gC．毽子上升过程的动能减少量大于下落过程的动能增加量D．毽子上升过程中重力冲量大于下落过程中的重力冲量第(6)题下列关于电磁波的说法正确的是A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B．电磁波在真空和介质中传播速度相同C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播二、多选题 (共4题)第(1)题2020年11月24日“嫦娥五号”探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅，如图为行程示意图。
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2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2）A．28.8m； 1.12×10-2m3B．28.8m ；0.672m3C．38.4m ；1.29×10-2m3D．38.4m ；0.776m3第(2)题保险丝对保护家庭用电安全有着重要作用，如图所示，A是熔断电流为1A的保险丝，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，交变电压U=220V，保险丝电阻1Ω，R是用可变电阻。
当电路正常工作时，则下列说法正确的是（ ）A．可变电阻R不能大于54.75ΩB．可变电阻R越大，其消耗的功率越小C．通过可变电阻R的电流不能超过0.5AD．增加原线圈匝数，保险丝可能熔断第(3)题据国家航天局探月与航天工程中心消息，嫦娥四号任务“玉兔二号”月球车和着陆器分别于2022年7月5日和7月6日完成休眠设置，完成第44月昼工作，进入第44月夜休眠。
月球车采用同位素电池为其保暖供电，是人工放射性元素，可用吸收一个中子得到。
衰变时只放出射线，其半衰期为88年，则下列说法正确的是（ ）A．1000个原子核经过88年后剩余500个B．用得到的核反应方程为C．吸收一个中子得到时，还要释放一个电子D．月球昼夜温差是310℃左右，在白天衰变速度比夜晚快第(4)题放射性材料可以作为火星探测车的燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，已知的半衰期为87.7年。
下列说法正确的是（ ）A．方程中，X是B．20个经过87.7年后还剩10个C．的比结合能小于的比结合能D．在火星上的半衰期与在地球上不同第(5)题下列有关光电效应的说法正确的是（ ）A．只要入射光照射时间足够长，任何金属都能发生光电效应B．对于某种金属，只要入射光频率低于极限频率就不能发生光电效应C．金属的逸出功与入射光的频率有关，入射光频率越大，逸出功越大D．饱和光电流与入射光的频率有关，入射光频率越大，饱和光电流一定越大第(6)题“风云系列气象卫星”是我国民用遥感卫星效益发挥最好、应用范围最广的卫星之一，为气象、海洋、农业、林业、水利、航空、航海和环境保护等领域提供了大量的专业性服务。
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2024届全国100所名校最新高考模拟示范第一次统一考试物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题下列关于物理学的说法，正确的是（ ）A．不违背能量守恒定律但违反热力学第二定律的过程也是能实现的B．在隔热很好的密闭房间中，把正在工作的电冰箱门打开，消耗电能，会使室内空气温度降低C．“磁感线”和“光线”实际都不存在，在物理学研究的方法上都属于理想实验D．LC 振荡电路中，电容器放电完毕时，电容器电量最小，回路中电流最大第(2)题如图所示，两个单匝线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，甲图中线圈面积为S，转动角速度为，乙图中线圈面积为，转动角速度为，甲图从线圈和磁场方向平行处开始计时；乙图从线圈和磁场方向垂直处开始计时，两图中磁感应强度大小相同，线圈电阻均忽略不计，外接电阻阻值均为R，下列说法正确的是（ ）A．甲、乙两种情况下，感应电动势的瞬时值表达式相同B．甲、乙两种情况下，磁通量随时间变化的表达式相同C．甲、乙两种情况下，转过90°过程中通过线圈的电荷多少相同D．甲、乙两种情况下，电阻R消耗的功率相同第(3)题宇宙射线进入地球大气层与大气作用会产生中子，中子与大气中的氮14会产生以下核反应：，产生的能自发进行衰变，其半衰期为5730年，利用碳14的衰变规律可推断古木的年代。
下列说法错误的是（ ）A．发生衰变的产物是B．衰变辐射出的电子来自于碳原子核C．近年来由于地球的温室效应，不会引起的半衰期发生变化D．若测得一古木样品的含量为活体植物的，则该古木距今约为11460年第(4)题如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。
已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。
导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。
在此过程中（ ）A．线框abcd中的磁通量保持不变B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变C．导体棒ab中感应电流的方向为D．外力F大小为第(5)题如图所示为我国首次执行火星探测任务的“天问一号”探测器运行的部分轨迹图。
《全国100所名校单元测试示范卷》高三物理(人教版 东部)一轮复习备考：第十四单元 交变电流(教师用卷)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十四)第十四单元交变电流全国东部（教师用卷）(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共52分)选择题部分共13小题。
在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~13小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,下列说法正确的是A.在中性面时,通过线圈的磁通量最小B.在中性面时,磁通量的变化率最大,感应电动势最大C.线圈通过中性面时,电流的方向发生改变D.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也为零解析:在中性面时,通过线圈平面的磁通量为最大,但此时的磁通量的变化率为零,感应电动势为零,选项A、B错误;线圈通过中性面时,电流的方向发生改变,选项C正确;通过线圈的磁通量为零时,线圈平面与磁感线平行,此时感应电动势最大,选项D错误。
答案:C2.如图所示,理想变压器的原线圈接入电压为7200 V的交变电压,r为输电线的等效电阻,且r=5 Ω,电器R L的规格为“220 V880 W”,已知该电器正常工作,由此可知A.原、副线圈的匝数比为30∶1B.原线圈中的电流为AC.副线圈中的电流为2 AD.变压器的输入功率为880 W解析:由电器R L正常工作,可得通过副线圈的电流I==A=4 A,故选项C错误;副线圈导线上的电压损失U r=4×5 V=20 V,副线圈两端的电压U2=220 V+20 V=240 V,因此原、副线圈的匝数比===,选项A正确;又P1=P2=U2I2=240×4 W=960 W,故选项D错误;原线圈中的电流I1=== A,选项B错误。
答案:A3.一理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶5。
原线圈与正弦交变电源连接,交变电源的电压U随时间t的变化规律如图所示,副线圈仅接入一个10 Ω的电阻,则A.交变电压的频率为100 HzB.电阻中的电流为10 AC.经过1分钟,电阻发出的热量为6×103 JD.理想变压器的输入功率为1×103 W解析:交变电压的频率f==Hz=50Hz,选项A错误;电压的有效值U1==220 V,又=,得U2=U1=100 V,故电阻中的电流I2==10 A,选项B错误;1分钟内,电阻发出的热量Q=I2Rt=6.0×104 J,选项C错误;理想变压器的输入功率等于输出功率,故P入=U2I2=1×103 W,故选项D正确。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第2单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(二)第二单元相互作用(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~7小题只有一个选项正确,8~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下列关于力的说法正确的是A.根据效果命名的同一名称的力,力的性质也一定相同B.两个力F1=3N、F2=-4N,则F1大于F2C.有受力物体就一定有施力物体D.只有相互接触的物体间才能产生作用力解析:根据效果命名的同一名称的力,性质可以不相同,选项A错误;F1=3N、F2=-4N,这两力是在一条直线上,力前面的负号并不表示大小而是表示它们之间的方向相反,选项B错误;有受力物体就一定有施力物体,选项C正确;不相互接触的物体间也能产生作用力,选项D错误.答案:C2.按照国际惯例,分布于全球的1000多个高空探测站都必须在每天的早上7时15分和凌晨1时15分准时放飞带有探测仪的气球,并在规定时间内,将全球同一时段不同地点的高空气流温度、压力、湿度及风向、风速等数据汇报至设立于欧洲的世界气象中心,以便世界各地的预报专家对气象数值进行全面分析和判断,进而得出预报结论.现有一质量为m的气球(包含装备),升空后向着西南方向匀速上升,则此气球所受空气作用力的大小和方向分别是A.0B.mg,西南偏上方向C.mg,竖直向上D.mg,东北偏下方向解析:根据二力平衡的条件,气球所受空气的作用力与重力大小相等、方向相反,与气球运动方向无关.答案:C3.2012年6月27日,中国“蛟龙”再次刷新“中国深度”——下潜7062米.设质量为M的“蛟龙”号在匀速下降时,其所受的浮力为F,“蛟龙”号在运动过程中所受的阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则“蛟龙”号所受的浮力为A.2Mg-FB.Mg-2FC.Mg-FD.0解析:由于“蛟龙”号以同样的速率匀速上升,则所受阻力的大小相等.设“蛟龙”号所受的浮力为F',运动过程中受到的阻力为F f.在匀速下降过程中有F+F f=Mg;在匀速上升过程中有F'=Mg+F f,联立两式解得F'=2Mg-F,A正确.答案:A甲4.在探究力的分解时,教师请每位学生从草稿本上撕下一张纸折成一长纸条,如图甲所示,把纸条平搭在两摞书中间,中部放块橡皮,纸条即凹下去无法承受,显得软弱无力;但若把它弯成凸弧形卡在两摞书之间,它则完全可以驮起一块橡皮擦.对这一现象的解释正确的是A.它弯成凸弧形时,橡皮的重力减小了B.它弯成凸弧形时,橡皮受到的支持力增大了C.它弯成凸弧形时,橡皮受到的持力大于它对凸面的压力D.它弯成凸弧形时,凸面能把橡皮对它的压力沿着曲面均匀地分散开乙解析:如图乙所示,两种情况下把压力进行分解,可知凸面能把外来的力沿着曲面均匀地分散开,所以选项D对.答案:D5.如图所示,一定质量的滑块静止地置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.关于滑块的受力情况下列说法中正确的是A.滑块一定受到弹簧的压力B.滑块一定受斜面的弹力作用C.滑块一定受到三个力作用D.滑块一定受到四个力作用解析:将滑块隔离,进行受力分析,当弹簧处于原长时,滑块受斜面的支持力、摩擦力和重力三个力的作用;当弹簧不是原长时,受四个力的作用,因滑块静止,所以滑块一定受斜面的弹力作用,故选项B正确.答案:B甲6.喜爱攀登高楼的人被称为蜘蛛人,如图甲所示,一个蜘蛛人正沿竖直的高楼缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60kg.此时身体挺直且手臂与身体垂直,手臂与墙壁夹角为53°,设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2,sin 53°=0.8,cos53°=0.6.则该蜘蛛人手受到的拉力和脚受到的作用力分别为乙A.360N480NB.480N360NC.450N800ND.800N450N解析:对该蜘蛛人的受力情况建立如图乙所示的直角坐标:由力的平衡得,在x方向上有F1=Gsin 53°,在y方向上有F2=Gcos53°.所以手受到的拉力和脚受到的作用力分别为F2=360N、F1=480 N.答案:A7.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F f表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许减小后,系统仍静止,且O1、O2始终等高,则A.F f变小,F N变大B.F f变大,F N变小C.F f不变,F N变大D.F f不变,F N变小解析:以重物M和两相同木块m整体为研究对象,竖直方向合力为零,木块与挡板间摩擦力始终满足2F f=2mg+Mg,选项A、B错误.挡板间的距离稍许减小后,杆与竖直方向的夹角α减小,设杆对结点O的弹力为F,对结点O受力分析可得,在竖直方向上由平衡条件有G=2Fcosα,所以F=,夹角α减小,轻杆弹力减小,对木块受力分析得木块与挡板间的正压力F N=Fsinα=减小,选项C错误、D 正确.答案:D8.关于物体的重力和重心,下列说法中正确的是A.物体的重力就是地球对物体的吸引力B.物体对水平支持物的压力一定等于物体的重力C.重心是一种理想模型,是用等效的思维方法得出的D.重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关解析:物体的重力是地球对物体的吸引力的一个分力,所以选项A错误;物体对水平支持物的压力等于物体的重力是有条件的,选项B错误;实际上,每一个物体其各个部分都要受到重力的作用,从效果上等效集中于一点,这就是物理学的一种等效替代的思想,选项C正确;重心的位置只与物体的形状和物体内部质量的分布有关,与周围环境无关,选项D正确.答案:CD9.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),关于该物体所受的合力大小,下列说法正确的是A.甲图中物体所受的合力大小等于5NB.乙图中物体所受的合力大小等于2NC.丙图中物体所受的合力大小等于0D丁图中物体所受的合力大小等于0解析:对甲图,先将F1与F3合成,然后再用勾股定理,求得合力等于5N,选项A正确;对乙图,先将F1与F3合成,求得F1、F2、F3的合力等于5N,选项B错误;对丙图,可将F3正交分解,求得合力等于6 N,选项C错误;根据三角形法则,丁图中合力等于0,选项D正确.答案:AD10.如图甲所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.现整个系统处于静止状态,则甲A.A对地面没有摩擦力B.A对地面的摩擦力方向向左C.B对A的压力大小为mgD.细线对小球的拉力大小为mg乙解析:以A、B整体为研究对象,由于整个系统处于静止状态可知整体在水平方向上不受摩擦力作用,选项A正确、B错误;以B为研究对象,如图乙所示,进行受力分析可知:F2cosθ=mg,F1=mgtanθ,再由几何关系,得cosθ=,tanθ=-,解得B对A的压力大小F2=mg,细线对小球的拉力大小F1=,选项C正确、D错误.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(7分)在“研究力的合成”的实验中,根据实验数据画出了力的图示,图上标出了F1、F2、F、F'四个力.(1)其中力与橡皮条一定在同一直线上.(填上述给出的力的符号)(2)下列关于该实验的说法正确的是.A.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可B.在实验前,一定要将弹簧秤调零C.实验中,弹簧秤和所拉的绳套一定要和木板平行D.如果手头只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验解析:(1)F'是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线,故F是用一个弹簧秤拉橡皮条得到的力.(2)该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不只是要橡皮条伸长相同长度,还要使橡皮条向同一个方向伸长,选项A错误、C正确;在实验前,一定要将弹簧秤调零,选项B正确;只有一个弹簧秤,通过改变方法也可以完成实验,选项D正确.答案:(1)F(3分)(2)BCD(4分)12.(8分)为探究合力与两个分力间所满足的具体关系,某同学设计了如图所示的实验装置.实验时,保持所挂的钩码不变,移动弹簧秤到不同位置,则平衡时弹簧秤的示数F将随着动滑轮两边细线间的夹角α的改变而改变.实验时使夹角α分别为60°、90°、120°,读出对应的F值.(1)该同学通过比较发现α越大、F越大,为了更清楚地了解F随α变化的关系,于是他算出每次实验时的Fα、、Fcos、、、Fcosα等的值.若该同学在实验中的操作都是正确的,则他能够得到的结论(关于F随α变化的关系的结论)是:.(2)经过步骤(1)了解了关于F随α变化的关系,该同学进一步以表示两边细线的拉力的图示的线段为邻边作出平行四边形,发现表示两细线的拉力的线段所夹的对角线基本上都是竖直向上的,但是该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长,出现这一情况的原因应该是.解析:(1)设动滑轮与所挂钩码的总重是为G总,则有2Fcos=G总,由于G总不变,所以Fcos为定值.答案:(1)Fcos为定值(4分)(2)没有考虑动滑轮的重力(4分)13.(10分)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A小球放在固定的光滑斜面上,斜面的倾角为α,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C小球放在水平地面上.现用手控制A小球,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知B、C两小球的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计.(1)求细线无拉力作用时,C小球对地面的压力.(2)缓慢地释放A小球后,最终C小球恰好不受地面的作用力,求B小球上升的高度和A 小球的质量.解:(1)以B、C两小球整体为研究对象,受重力和地面的支持力作用处于平衡状态,所以支持力为F N=2mg.(2分)由牛顿第三定律知:C小球对地面的压力F N'=2mg(1分)(2)设开始时弹簧的压缩量为x1,由胡克定律和平衡条件有:mg=kx1(1分)C小球恰好不受地面的作用力,则弹簧对C小球的拉力大小为mg,设此时弹簧的伸长量为x2,有mg=kx2(1分)所以B小球上升的总高度h=x1+x2=(2分)设A小球的质量为M,由平衡条件得Mgsinα=2mg(2分)所以A小球的质量M=.(1分)14.(10分)随着科学的发展,人们生活中走过的桥正在不断的变化,图甲是古代的石拱桥,图乙是现代的斜拉桥.无论哪种桥与物理知识都有密切联系,请根据所学知识回答下列两个问题.(1)若石拱桥简化为图丙所示的模型,正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为多少?(2)斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上.对于每组对称钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力F1、F2作用在同一点.它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力F一样,如果戊斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,且钢索AC和AB与竖直方向的夹角分别为α和β,如图丁所示,则要保持塔柱所受的合力竖直向下,钢索AC、AB的拉力F AC与F AB之比应为多少?解:(1)楔形石块受力如图戊所示,根据力的合成可得:mg=2Fcos(90°-θ)(3分)=.(2分)所以F=-己(2)因为力F AC与F AB的合力竖直向下,如图己所示,则有:=(3分)解得F AC∶F AB=sinβ∶sinα.(2分)15.(12分)所受重力G1=8甲N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图甲所示,已知sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2.则木块受到斜面对它的摩擦力F f和支持力F N各为多大?乙解:分析P点受力情况如图乙所示,由平衡条件可得:F A cos37°=G1(2分)F A sin37°=F B(2分)可解得:F B=6N(1分)对木块进行受力分析如图丙所示丙由物体的平衡条件可得:F f=G2sin37°+F B'cos37°(2分)F N+F B'sin37°=G2cos37°(2分)F B'=F B(1分)可求得:F f=64.8N(1分)F N=76.4N.(1分)甲16.(13分)图甲中工人在推动一台割草机,施加的力大小为100N,方向与水平地面成30°斜向下.已知割草机重300N.(1)求它对地面的压力大小.(2)若工人对割草机施加的作用力的方向与图示相反,力的大小不变,则割草机作用在地面上向下的压力又为多大?(3)割草机割完草后,现工人用与水平面成某一角度的最小力拉着割草机匀速运动,已知这个最小拉力为180N,求割草机与地面间的动摩擦因数.解:(1)工人对割草机施加的作用力沿竖直方向的分力为F y=Fsin30°=50N(1分)当工人斜向下推割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N1=G+F y=350N.(2分)(2)当工人斜向上拉割草机时,割草机作用在地面上向下的压力为F N2=G-F y=250N.(2分)(3)以割草机为研究对象,受力分析如图乙所示,因为割草机外于平衡状态,则有: Fcosα=μF N(1分)Fsinα+F N=mg(1分)乙联立可解得:F=(2分)令cotφ=μ则有F=可见当sin(α+φ)=1时F有最小值:F min=(2分)代入数值得:μ=.(2分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第1单元
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(一)第一单元直线运动(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共40分)选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.下列关于匀速直线运动的说法中,正确的是A.速度大小不变的运动一定是匀速直线运动B.物体在每秒钟内平均速度相等的运动一定是匀速直线运动C.物体在每秒钟内通过的位移相等的运动一定是匀速直线运动D.物体的瞬时速度不变的运动一定是匀速直线运动解析:匀速直线运动的速度大小、方向在任意时刻都不会发生变化,选项A、B、C错误,D正确.答案:D2.如图所示的图线分别是甲、乙两球从同一地点、沿同一直线运动的v-t图象,根据图线可以判断A.两球在t=2s时速率相等B.图线的交点表示甲、乙相遇C.两球在t=8s时相距最远D.甲的总路程是乙的总路程的2倍解析:t=2s时,两球的速率都是20m/s,A正确;图线的交点表示甲、乙两球有相等的速度,B错误;t=8s时,甲、乙两球各自的位移都等于零,C错误;甲的总路程是160m,乙的总路程是60m,D错误.答案:A3.某同学家住9楼,他乘电梯回家时,注意到当电梯显示屏由4→5→6→7→8→9时共用去时间约5s,由此可估算在这段时间电梯的平均速度为A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.7m/s解析:电梯显示屏从4出现起至9出现止,电梯共上升了5层楼的高度,大约是15m,因此平均速度==3m/s.答案:B4.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B 之间的距离l1=2m,B、C之间的距离l2=3m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于A.mB.mC.mD.m解析:设物体的加速度为a,通过l1、l2两段位移所用的时间均为T,则有:v B==m/s,由l2=v B T+aT2,l1=v B T-aT2可得:Δl=aT2=1m,所以l=-l1=m,即C正确.答案:C5.测速仪能发射和接收超声波,如图所示,测速仪位于汽车正后方337.5m处,某时刻测速仪发出超声波,同时汽车由静止开始做匀加速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,两者相距347.5m.已知声速为340m/s,则汽车的加速度大小为A.2.5m/s2B.5m/s2C.7.5m/s2D.10m/s2解析:超声波射到汽车上所用的时间与超声波被反射回出发点所用的时间是相等的,这就是说,汽车在两个相等的时间段内共前进了10m,则汽车在这两个相等的时间段内分别前进了2.5m和7.5m,即超声波自发射到射到汽车上所用的时间与超声波自被反射到返回出发点所用的时间都是1s,根据x=at2,解得a=5m/s2.答案:B6.一物体从斜面的顶端沿着斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,物体到斜面底端的距离L随时间t变化的图象如图所示,则A.物体的加速度大小为0.8m/s2B.物体的加速度大小为1.0m/s2C.物体落到斜面底端时的速度大小为1.0m/sD.物体落到斜面底端时的速度大小为1.5m/s解析:由图可以看出物体从L=2.5m处开始运动,运动t=2.5s后到达斜面底端,根据L=at2,可以求出a=0.8m/s2,故选项A正确、B错误;根据运动学公式可知v=at=2.0m/s,选项C、D错误.答案:A7.刻舟求剑的故事大家都很熟悉,我国还曾经发行过一套刻舟求剑的邮票.故事说的是楚国有人坐船渡河时,不慎把剑掉入江中,他在舟上刻下记号,说:“这是剑掉下的地方.”当舟停止时,他才沿着记号跳入河中找剑,遍寻不获.从运动学的角度来认识,下面说法正确的是A.楚人的错误在于把小船当做了质点B.楚人的错误在于把小船的路程当做了位移C.楚人的错误在于认为剑会随船一起运动D.应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系解析:剑落水后与船之间发生了相对运动,但仍相对于河岸静止,应选河岸或附近的相对河岸固定不动的物体做参考系来记录剑的位置.答案:CD8.2012年10月15日奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘氦气球到达3.9万米高空后跳下,在平流层近似真空的环境里自由落体持续38s.关于菲利克斯·鲍姆加特纳在这段自由落体运动时间里的位移或速度,以下说法正确的是(重力加速度g=10m/s2)A.运动员自由落体的位移是3.9×104mB.运动员自由落体的位移是7.22×103mC.运动员自由落体的末速度是3.8×102m/sD.运动员自由落体的平均速度是3.8×102m/s解析:根据题意,运动员自由落体运动的位移h=gt2=7.22×103m,A错误、B正确;运动员自由落体的末速度v=gt=3.8×102m/s,自由落体的平均速度=v=1.9×102m/s,C正确、D错误.答案:BC9.一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度为12m/s;当t=2s时,物体的速度为8m/s,则从t=0到物体的速度大小变为2m/s时所用时间可能为A.3sB.5sC.7sD.9s解析:a=-=-2m/s2,故由t'=-可知,当v t'=2m/s时,t'=5s;当v t'=-2m/s时,t'=7s,选项B、C正确.答案:BC10.一辆汽车从静止开始沿直线匀加速开出,然后保持匀速运动,最后做匀减速运动直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度,据此表可以判断A.汽车做匀加速运动时的加速度大小为1.5m/s2B.汽车匀加速运动的时间为6sC.汽车匀速运动的时间为4sD.汽车总共通过的路程为192m解析:汽车加速运动的加速度a1==m/s2=1.5m/s2,A正确;汽车的最大速度是12m/s,因此,匀加速的时间t1=s=8s,B错误;汽车匀减速运动的加速度的大小a2==m/s2=3m/s2,汽车匀减速运动的时间是t2=s=4s,汽车到第22s停止,因此,这中间有10s时间是匀速运动,C错误;总共通过的路程是s=×1.5×82m+10×12m+×3×42m=192m,D正确.答案:AD第Ⅱ卷(非选择题共60分)非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(6分)频闪照相是研究自由落体常用的方法,图示是物体做自由落体运动的一段闪光照片,根据照片上的数据估算频闪周期为s,倒数第二个位置的瞬时速度为m/s.(已知当地重力加速度g=10m/s2)解析:设闪光周期为T,根据Δx=gT2,得T=----s=-s=4.0×10-2s,倒数第二个位置的瞬时速度为v=--×10-2m/s=1.99m/s.答案:4×10-2 1.99(每空3分)12.(9分)利用现代信息技术进行的实验,叫做DIS实验,包括传感器、数据采集器和计算机.下面的实验中,用到了位移传感器,小车的位移被转化成相应的电信号输入数据采集器,然后再输入计算机,屏幕上就出现了不同时刻对应的位移数值,如图所示.则:小车在0.8s~1.2s时间段的平均速度=m/s;小车在1.2s~1.6s时间段的平均速度=m/s,小车在t=1.2s时的瞬时速度v=m/s.(保留两位有效数字)解析:==--m/s=0.33m/s,==--m/s=0.46m/s;小车在t=1.2s时的瞬时速度可以用其两侧一段距离的平均速度表示,距离越短,平均速度越接近瞬时速度,为此可选择(1.12,0.213)和(1.28,0.277)这两个点计算平均速度,即为最接近的瞬时速度,因此v=--m/s=0.40m/s.答案:0.330.460.40(每空3分)13.(10分)如图所示,为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29s,通过第二个光电门的时间Δt2=0.11s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用的时间Δt3=3.57s,求滑块的加速度的大小.解:由于滑块通过光电门的时间很短,所以可以将滑块通过光电门的平均速度当做滑块通过光电门的瞬时速度,故滑块通过第一个光电门时的速度为:v1==-m/s≈0.103m/s(3分)通过第二个光电门时的速度为:v2==-m/s≈0.273m/s(3分)滑块的加速度为:a=-(2分)其中Δt=Δt3(1分)解得:a=0.048m/s2.(1分)14.(10分)汽车刹车后做匀减速运动,若在第1s内的位移为6m,停止运动前的最后1 s内的位移为2m,则:(1)在整个减速运动过程中,汽车的位移为多少?(2)整个减速运动过程共用了多少时间?解:(1)设汽车做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为v0.由于汽车停止运动前的最后1s内位移为2m,则由x2=a可得a==4m/s2(2分)汽车在第1s内位移为6m,则由x1=v0t-a可得:v0=8m/s(3分)在整个减速运动过程中,汽车的位移大小为:x==8m.(2分)(2)对整个减速过程,有:t==2s.(3分)甲15.(12分)如图甲所示,蹦床运动员正在训练室内训练,室内蹦床的床面到天花板的距离是7.6m,竖直墙壁上张贴着一面宽度为1.6m的旗帜.身高1.6m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1m的位置.在自由下落过程中,运动员通过整面旗帜的时间是0.4s,重力加速度为10m/s2,设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的,求:(1)运动员竖直起跳的速度.(2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度.(3)旗帜的上边缘到天花板的距离.解:(1)运动员头顶上升过程的位移为x=7.6m-1.6m-1m=5m(1分)根据运动学公式v2=2gx(1分)可得运动员的起跳速度v=10m/s.(1分)(2)运动员下落身体通过旗帜的过程中位移x'=1.6m+1.6m=3.2m(1分)则平均速度==m/s=8m/s.(2分)乙(3)如图乙所示,设旗帜的上边缘距离运动员头顶能够到达的最高位置的距离为h,运动员身高为l,运动员自由下落过程中脚尖到达旗帜上沿所用的时间为t1,根据自由落体的位移公式h-l=g可得:t1=-(1分)设运动员自由下落过程中头顶离开旗帜下沿所用的时间为t2,这段时间内,头顶自由下落的位移为h+d,根据自由落体的位移公式h+d=g可得:t2=(1分)根据题意t=t2-t1(1分)解得:h=3.4m(2分)旗帜的上边缘到天花板的距离h'=3.4m+1m=4.4m.(1分)16.(13分)有甲、乙两辆汽车静止在平直的公路上,乙车在甲车的前面,某时刻同时由静止向同一方向匀加速行驶,达到最大速度后即开始匀速行驶,已知经过30s后甲车追上乙车,在加速运动的过程中甲、乙两车的加速度分别为a甲=7.5m/s2,a乙=5m/s2,甲、乙两车的最大速度分别为v甲=22.5m/s,v乙=20m/s,问:(1)甲、乙两辆汽车匀速运动的时间各是多少?(2)甲、乙两辆汽车原来相距多远?解:(1)设两车加速时间分别为t甲、t乙,以最大速度匀速运动的时间分别为t甲'、t乙',对于甲车有: v甲=a甲t甲(1分)解得:t甲=3s(1分)甲车以最大速度匀速运动的时间t甲'=30s-3s=27s(1分)对于乙车有:v乙=a乙t乙(1分)解得:t乙=4s(1分)乙车以最大速度匀速运动的时间t乙'=30s-4s=26s.(1分)(2)甲车在0~3s内做匀加速运动,其加速阶段的位移为:x甲=a甲甲=×7.5×32m=33.75m(1分)甲车在3s~30s内做匀速运动,其位移:x甲'=v甲t甲'=22.5×27m=607.5m(1分)甲车全部行程为x甲总=x甲+x甲'=641.25m(1分)乙车在0~3s内做匀加速运动其加速阶段位移:x乙=a乙乙=×5×42m=40m(1分)乙车在4s~30s做匀速运动,其位移:x乙'=v乙t乙'=20×26m=520m(1分)乙车全部行程为x乙总=x乙+x乙'=560m(1分)两车原来相距Δx=x甲总-x乙总=81.25m.(1分)。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国西部)1-14 第11单元(教)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(十一)第十一单元磁场(90分钟100分)第Ⅰ卷(选择题共52分)选择题部分共13小题.在每小题给出的四个选项中,1~8小题只有一个选项正确,9~13小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分. 1.如图所示,将一个蹄形磁铁从中部用细线悬挂起来,在磁铁的正下方有一条水平放置的长直导线,当导线通以方向自左向右的电流时,磁铁的运动情况将是A.保持静止B.向右摆动C.向纸外摆动D.竖直向下看逆时针转动解析:通电导线处在蹄形磁铁的磁场中,根据电流所受安培力可知导线受到顺时针(竖直向下看)的转动作用,根据牛顿第三定律,磁铁受到逆时针的转动作用,选项D正确.答案:D2.图示为物理课上老师演示奥斯特实验的示意图.水平放置的小磁针的正上方平行放置一根未通电的直导线,此时小磁针的N极指向右.给导线通电后,N极转至垂直纸面向外的方向,则以下描述正确的是A.导线沿东、西方向放置,后来通以由东向西的电流B.导线沿东、西方向放置,后来通以由西向东的电流C.导线沿南、北方向放置,后来通以由北向南的电流D.导线沿南、北方向放置,后来通以由南向北的电流解析:未通电时小磁针在地磁场的作用下N极指向北方.当通电后,小磁针N极向纸外转,说明直导线下面的磁场方向向外,由右手螺旋定则知所通的电流自北向南,选项C正确.答案:C3.关于磁感线,下列说法正确的是A.磁感线是真实存在的,磁场中细铁屑排列的曲线就是磁感线B.磁感线上每点的切线方向代表了该处的磁场方向C.沿磁感线方向磁场逐渐减弱D.磁场中的每条磁感线都不闭合解析:磁感线是人们假想出来反映磁场的曲线,并非真实存在,选项A错误;磁感线的方向反映磁场的方向,不能反映强弱,故选项C错误;磁感线都是闭合曲线,D错误.答案:B4.下列关于磁感应强度的大小和方向的说法中正确的是A.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用,但该处的磁感应强度不一定为零B.垂直放入磁场中的一段通电导线的受力方向就是该处的磁感应强度的方向C.磁场中某处的磁感应强度的方向,即正电荷在该处所受磁场力的方向D.某处磁感应强度越大,则同一小磁针在此处所受磁场力就越小解析:磁场对通电导线的作用力还与二者的夹角有关,故选项A正确;安培力的方向与磁场的方向垂直,选项B错误;正电荷所受洛伦兹力与磁场垂直,选项C错误;磁感应强度越大,小磁针的磁极所受磁场力越大,选项D错误.答案:A5.在MN上方分布了水平方向的匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.1T,方向与纸面垂直.如图所示,距离荧屏h处有一粒子源S,以速度v=1×106m/s不断地在纸面内向各个方向发射比荷=1×108C/kg的带正电粒子,不计粒子的重力,则粒子运动的半径为A.1cmB.2cmC.10cmD.20cm解析:由qvB=m可算出运动半径r=10cm.故选项C正确.答案:C6.如图所示,带有相等电荷量的A、B正电粒子(不计重力)以相等的速率v从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以60°和90°(与边界的夹角)射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是A.粒子A做圆周运动的半径是B.粒子B做圆周运动的半径是dC.粒子A的质量是B质量的倍D.粒子A在磁场中运动的时间比B长解析:由几何关系可知A的运动半径是d,B的运动半径是d,选项A错误、选项B正确;由qvB=m可知m∝r,选项C错误;又由T=和偏转角可得,t A∶t B=∶=8∶9,选项D错误.答案:B7.如图所示,在矩形OABC内有垂直于该矩形所在平面的匀强磁场(图中未画出),其下边OC是一个带有孔、缝的挡板.小孔O(大小不计)连着一根垂直于OC的直管,缝宽度为d,其左端M到孔的距离为L(d<<L),利用此装置可以选择一定速率范围内的电子.现有一束电子经直管从O点以不同的速率进入磁场,其中一部分电子从缝射出,对于此装置的分析,下列说法正确的是A.所加磁场的方向应向里B.从N点射出的电子在磁场中运动的时间比从M点射出的电子长C.若要选择速率更大的粒子,则应减小磁感应强度D.若要使选择的电子速率范围更小,则应增大缝宽d解析:根据左手定则可知磁场方向向里,选项A正确;圆周运动的时间由圆心角决定,二者的时间相等,选项B错误;由半径公式可知,在L一定时,可通过增大磁感应强度,而使选择的速率更大,选项C错误;d越大,射出粒子的速率范围越大,故选项D错误.答案:A8.某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A、B两个物块叠放在一起,并置于粗糙的水平地面上.物块A带正电,物块B为不带电的绝缘物块.水平恒力F作用在物块B 上,使A、B一起由静止开始向左运动,则此后的过程中A.A对B的压力变小B.B对地面的压力先变大后不变C.B对A的摩擦力不变D.最终A将落到B的后面解析:根据左手定则可判断A受到的洛伦兹力的方向竖直向下,所以,A对B的压力变大,B对地面的压力也变大,当地面对B的摩擦力增大到等于F的大小时,B对地面的压力不变,选项A错误、选项B 正确;地面对B的摩擦力也增大,故A、B的加速度减小,则B对A的摩擦力随之减小,选项C错误;当地面对B的摩擦力增大到等于F的大小时,A、B一起做匀速运动,选项D错误.答案:B9.下列与地磁场有关的描述正确的是A.信鸽能从遥远的地方飞回而不迷失方向,是由于地磁场的帮助B.地磁场减少了宇宙射线对地球的侵袭,是地球生物的保护伞C.小磁针静止时N极指向地理上的南极附近D.地磁场的N极与地理的南极重合,地磁场的S极与地理的北极重合解析:小磁针静止时的N极指向地理上的北极附近,地磁极与地理南北极并不重合.答案:AB10.在如图所示的正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,一束比荷相同且带同种电荷的粒子流从边界上的O点沿垂直于磁场和边界的方向以不同速率射入磁场,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列分析正确的是A.入射速度相同的粒子,其轨迹一定相同B.若粒子的入射速度相同,则质量大的粒子在磁场中运动的半径大C.质量大的粒子在磁场中的运动周期大D.粒子在磁场中的运动周期相同解析:速度相同,由qvB=m可知,粒子运动半径相同,轨迹也就相同,选项A正确、B错误;由T=知,粒子在磁场中的运动周期相同,选项C错误、D正确.答案:AD11.带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹,图示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的运动轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电荷量保持不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是A.粒子由a向b运动B.粒子由b向a运动C.粒子带负电D.粒子带正电解析:由R=可知,粒子速率减小,则半径减小,所以粒子是由a点运动到b点;曲线运动中合力的方向指向曲线的凹侧,再由左手定则可知该粒子带负电,选项A、C正确.答案:AC12.回旋加速器是加速带电粒子的装置.其主体部分是两个“D”形金属盒,两金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源的两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示.对于其原理的分析,下列说法正确的是A.电场和磁场都对粒子起到一定的加速作用B.用同样的交变电源对不同比荷的粒子加速时,磁感应强度应不同C.增大高频交流电压,可增大加速粒子的最后的动能D.增大金属盒的半径,可增大加速粒子的最后的动能解析:电场起加速作用,磁场起偏转回旋作用,选项A错误;同样的交变电源的频率相同,也就是要求粒子做圆周运动的周期相同,由T=可知,对于比荷不同的粒子,要使周期相同,磁感应强度应该不同,选项B正确;粒子最终获得的动能由“D”形盒的半径和磁感应强度决定,与加速电压无关,选项C错误、D正确.答案:BD13.如图所示,在直角坐标平面上有以原点O为圆心的圆边界匀强磁场,其方向垂直纸面向里.有1、2、3三种电荷量相等、质量相等的粒子以不同的速率从A点沿x轴正方向进入磁场,然后分别从P1、P2、P3三点射出,三点位置如图所示,则以下分析正确的是A.粒子1、3带正电,粒子2带负电B.粒子1的速率最大,粒子3的速率最小C.粒子1在磁场中的运动时间与粒子3相等D.三个粒子在磁场中做匀速圆周运动,且角速度相等.解析:根据偏转方向可知粒子1、3带正电,粒子2带负电,选项A正确;粒子1的半径最小,对应速率最小,而粒子3的半径最大,对应速率最大,选项B错误;三个粒子在磁场中运动的时间比为圆心角之比,即为4∶3∶2,选项C错误;三个粒子运动的周期相等,角速度也相等,选项D正确.答案:AD第Ⅱ卷(非选择题共48分)非选择题部分共4小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.14.(10分)图示是磁流体发电机的原理示意图.已知平行金属板A、B间距d=0.15m,其间有与极板平行的匀强磁场,磁感应强度的大小B=0.1T,等离子体以速度v=2×103 m/s平行于极板从左侧垂直磁场射入.负载电阻R=5Ω.则(1)哪个极板是正极板?(2)该发电机产生的电动势为多少?解:(1)正离子在洛伦兹力的作用下偏向A板,A板是正极板.(3分)(2)设稳定时电动势为E,洛伦兹力与电场力平衡,有:qvB=q(4分)代入数据解得E=30V.(3分)15.(10分)如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10-2kg 的通电直导线,直导线中通有电流强度I=1A、方向垂直于纸面向外的电流,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在匀强磁场中(图中未画出磁场).求分别满足以下条件时磁感应强度的最小值及方向.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)斜面对导线的支持力为零.(2)轻绳对导线的拉力为零.解:(1)导线在重力、线的拉力和安培力的作用下保持平衡,当安培力与斜面垂直时,B有最小值B1,则有:B1IL=mgcos37°(3分)解得B1=1.2T(1分)方向平行斜面向上.(1分)(2)导线在重力、支持力和安培力的作用下平衡,当安培力沿斜面向上时,B有最小值B2,则有:B2IL=mgsinθ(3分)代入数据得B2=0.9T(1分)方向垂直斜面向下.(1分)16.(13分)如图甲所示,在直线MN右侧分布了B=0.1T的匀强磁场,其方向垂直纸面向外.在边界上的P点有一粒子源,能以一定的速率v=1×106m/s在纸面内向各个方向不断地发射比荷为1×108C/kg的带正电粒子(同一时刻在一个方向上仅发射一个粒子,且不计粒子重力及粒子间相互作用),PP'为荧光屏,PP'与MN的夹角为α=30°,当有两个粒子同时打在荧光屏上某点时,该点就被点亮.已知A是PP'上的一个亮点,P、A的距离L=10cm.甲(1)求粒子在磁场中运动的半径.(2)求同时打到A点的两个粒子从射入到打到A点运动的时间之差.解:(1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,设半径为r,有:qvB=m(2分)代入数据解得r=0.1m.(2分)(2)如图乙所示,设点亮A点的其中一个粒子射入磁场时与屏PP'的夹角为θ,则另一粒子与PP'的夹角为π-θ乙则有sinθ==(2分)即θ=(1分)T==6.28×10-7s(2分)两粒子从射入到打在A点的时间分别为t1=Tt2=-T(2分)故两粒子打到A点之前运动的时间差Δt=T=2.09×10-7s.(2分)17.(15分)如图所示,在坐标系xOy构建的空间里,y>0的区间中存在匀强电场,其方向沿y 轴负方向;y<0的区间存在匀强磁场,其方向垂直xy平面向外.一电荷量为q、质量为m 的带正电的粒子(不计重力),经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.求: (1)电场强度的大小.(2)粒子到达P2时速度的大小和方向.(3)磁感应强度的大小.解:(1)粒子在电场中做类平抛运动y方向:h=at2=()2(2分)解得电场强度大小E=.(2分)(2)粒子到达P2点时,v y=at==v0(2分)v==v0(2分)方向与x轴成45°.(1分)(3)在磁场中粒子做圆周运动,由几何关系,轨迹半径R=h(2分)又qvB=m(2分)解得:B=.(2分)。