内容正文:
新泰中学2024级高一下学期期末仿真模拟测试
物理试题
考试时间:100分钟
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,下列关于机械能守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中,火箭加速升空的过程中,机械能守恒
B. 乙图中物体在拉力F作用下沿斜面匀速上升,机械能守恒
C. 丙图中小球在水平面内做匀速圆周运动,机械能守恒
D. 丁图中轻弹簧将地面上A、B两小车弹开,两小车组成的系统机械能守恒
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.甲图中,火箭加速升空,动能增加,重力势能增加,火箭的机械能是增加的,A错误;
B.物体匀速运动上升,动能不变,重力势能增加,则机械能必定增加, B错误;
C.小球在做圆锥摆的过程中,细线的拉力不做功,机械能守恒,C正确;
D.轻弹簧将A、B两小车弹开,弹簧的弹力对两小车做功,则两车组成的系统机械能不守恒,但对两小车和弹簧组成的系统机械能守恒,D错误。
故选C。
2. 如图所示,空间有正方体ABCD—。E、F、G、H分别是其中四条边的中点,两个带等量正电的点电荷分别固定于B、两点,则下列说法正确的为( )
A. A、C两点场强相同
B. E、F、G、H四点电势相同
C. 将电子(不计重力)从H点静止释放,电子可能做变速曲线运动
D. 将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,电子可能做匀速圆周运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.正点电荷形成的电场由电荷指向无穷远处,结合矢量的叠加可知,A、C两点场强大小相同,但方向不同,故A错误;
B.两等量正电荷连线的中垂线上,连线中点处电势最大,故F点电势大于其他3点电势,故B错误;
C.两等量正电荷连线的中垂线上,电场方向由连线中点指向远端,故将电子(不计重力)从H点静止释放,电子将在电场力的作用下沿直线向F点运动,故C错误;
D.由上述分析可知,电子在中垂面上受到的电场力指向连线中点,故将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,速度合适时,电场力可能恰好充当向心力,电子可能做匀速圆周运动,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点,可以判定( )
A. 粒子在a点的速度大于在b点的速度 B. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 粒子一定带负电荷 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】AD.该粒子在电场中做曲线运动,则电场力应指向轨迹的凹侧且沿电场线的切线方向,设粒子由a向b运动,则其所受电场力方向和速度方向的关系如图所示
由此可知,电场力做正功,粒子速度增加,电势能减小,故A错误,D正确;
B.b点处电场线比a点处电场线密,即粒子在b点所受电场力大,加速度大,故B错误;
C.因电场线方向与电场力方向一致,所以粒子带正电,故C错误。
故选D。
4. 如图所示,用两根绝缘丝线悬挂两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线的张力分别为TA、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下细线的张力分别为TA′,TB′,则( )
A. TA<TA′ B. TA=TA′ C. TB=TB′ D. TB<TB′
【答案】B
【解析】
【详解】AB.运用整体法研究两个质量相等的小球A和B,不管A、B是否带电,整体都受重力和上丝线的拉力,则由平衡条件得
上丝线的拉力
所以
故A错误,B正确;
CD.隔离B研究,不带电时受重力和下丝线的拉力,由平衡条件得
带电时受重力、下丝线得拉力和A对B的向上的吸引力,由平衡条件得
即
所以
故CD错误。
故选B。
5. 如图为“飞车走壁”杂技表演,杂技演员在近似竖直的“桶壁”内侧做水平面内半径为r的匀速圆周运动,摩托车与桶壁间的动摩擦因数为。若最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,要使摩托车不掉落,摩托车做圆周运动的角速度至少为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】要使摩托车不掉落,有
又
联立解得
故选D。
6. 如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A. 重力做功大小不相等 B. 运动过程中的重力平均功率相等
C. 它们的末动能不相同 D. 它们落地时重力的瞬时功率相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.a做的是匀变速直线运动,b是自由落体运动,c是平抛运动,根据它们各自的运动的特点可以分析运动的时间和末速度的情况,由功率的公式可以得出结论. a、b、c三个小球的初位置相同,它们的末位置也相同,由于重力做功只与物体的初末位置有关,所以三个球的重力做功相等, A错误;
B.由上述分析可知,三个球的重力做功相等,但是三个球运动的时间并不相同,其中bc的时间相同,a的运动的时间要比bc的长,所以a的平均功率最小,所以运动过程中重力的平均功率不相等,B错误;
C.由动能定理可知,三个球的重力做功相等,它们的动能的变化相同,但是c是平抛的,所以c有初速度,故c的末动能要大,C正确;
D.三个球的重力相等,但是它们的竖直方向上的末速度不同,所以瞬时功率不可能相等,D错误。
故选C。
7. 在x轴上坐标为-3L和3L的两点固定电荷量不等的两点电荷,坐标为3L处电荷带正电,电荷量大小为Q。两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的横坐标分别为-2L和2L,则( )
A. 两点电荷为异种电荷
B. 坐标为-3L处电荷的电荷量大小为2Q
C. 负检验电荷在原点O处受到向左的电场力
D. 负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.正电荷周围的电势为正,负电荷周围的电势为负,因此由图可知,两点电荷均为正电荷,故A错误;
BC.在x=L处电势最低,此处图线的斜率为0,即该点的合场强为0,设坐标为-3L处电荷的电荷量大小为
得
故原点出的场强大小为
方向向右,负检验电荷在原点O处受到的电场力向左,故B错误,C正确;
D.由M点到N点电势先减小后增大,所以负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先增大后减小,故D错误。
故选C。
8. 如图,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关 ,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变
C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小
【答案】D
【解析】
【详解】B.若断开开关K,由于静电计所带电荷量很少,可忽略不计,故可认为电容器所带电荷量保持不变,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,根据
,
由于 变大,可知电容器电容变小,电容器极板间电压增大,静电计指针的张角变大,故B错误;
A.根据
可知板间电场强度不变,带电油滴受力保持不变,带电油滴仍保持静止状态,故A错误;
CD.根据
由于板间电场强度不变,P点与下极板距离变大,又下极板接地,电势为零,可知P点电势变大;根据受力平衡可知,带电油滴受到的电场力竖直向上,则带电油滴带负电,根据 ,可知带电油滴在P点电势能变小,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱。下列说法正确的是( )
A. 用a、b两个接线柱时电流表的量程为
B. 用a、b两个接线柱时电流表的量程为
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据电路可知用a、b和a、c接线柱时电流表的量程分别为
①
②
比较①②两式可得
所以用a、b两个接线柱时电流表的量程为0~3A,用a、c两个接线柱时电流表的量程为0~0.6A,故A错误,B正确;
CD.将数据代入①②式可解得
所以
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图甲、乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 0~6 s内拉力做的功为140 J
B. 拉力在0~6 s内做的功与0~2 s内拉力做的功相等
C. 物体质量为0.8kg
D. 物体在0~2 s内所受的拉力为6 N
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.功率与时间的关系图象中,图线与坐标轴所围图形的面积,在数量上等于功,所以0~6s内拉力做的功为
故A正确;
B.拉力在0~6s内做的功大于0~2s内拉力做的功,故B错误;
C.由图乙可知2~6s内拉力的功率
由图甲可知2~6s内物体的速度为
所以拉力的大小为
这段时间内物体做匀速运动,则摩擦力的大小为
在0~2s内,由动能定理可得
即
解得
故C正确;
D.物体在0~2s内的加速度为
由牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选ACD。
11. 用木板搭成斜面从卡车上卸下货物,斜面与地面夹角有两种情况,如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力,则货物( )
A. 沿倾角的斜面下滑到地面时重力势能减小的多
B. 沿倾角的斜面下滑到地面时机械能的损失多
C. 沿倾角的斜面下滑到地面过程中重力的平均功率小
D. 沿两个斜面下滑过程所用的时间相等
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设斜面的长度为L,货物在斜面顶端距地面高度为h,重力势能的减小只与货物下落的高度有关,因此沿倾角的斜面和沿倾角β的斜面下滑到地面时重力势能减小量相等,A错误;
B.由功的计算公式,可得滑动摩擦力对货物做功为
由上式可知,货物质量和动摩擦因数一定时,倾角θ越小,摩擦力做功越多,机械能的损失越多,由于,则沿倾角的斜面下滑到地面时机械能的损失多,B正确;
CD.对货物受力分析,由牛顿第二定律可得
解得货物沿斜面下滑的加速度为
可知斜面的倾角θ越小,下滑的加速度越小,又有θ越小,斜面长度L越长,由可知,倾角θ越小,下滑时间越长,由于,货物沿两个斜面下滑运动中所用时间不相等,可货物沿两个斜面下滑运动中重力做功相等,由可知,倾角θ越小,平均功率越小,因此沿倾角的斜面下滑到地面过程中重力的平均功率小,C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,一长为l的轻杆一端固定在垂直于纸面的水平转轴上,另一端固定一质量为m的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动,角速度为,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点时,杆对球的作用力一定竖直向下
B. 小球运动到左侧与圆心等高的A点时,杆对球的作用力的大小为
C. 在最低点和最高点,杆对球的弹力之差一定为2mg
D. 小球运动到最低点杆对球的作用力一定比运动到最高点时大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设杆的长度为l,若匀速转动时满足
解得
此时小球刚好运动到最高点时,杆对球的作用力为0,故A错误;
B.如图所示
当杆运动到左侧与圆心等高的A点时,小球受重力和杆的弹力,合力提供向心力,则有
故B正确;
C.设在最高点时,杆的弹力为,在最低点时,杆的弹力为,当杆转动的角速度为时,,此时重力提供向心力,即
解得
当杆转动的角速度时,则在最高点,有
在最低点,有
解得
故C错误;
D.由C选项分析,可知小球运动到最低点杆对球的作用力一定比运动到最高点时大,故D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 小华同学利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。
(1)下列说法正确的是___________。
A.电火花计时器应连接交流电源,工作电压约为8V
B.打出的纸带前面一小段被损毁,用剩余部分也能验证机械能守恒定律
C.实验中所测重物的动能增加量通常比其重力势能的减少量稍大
(2)关于本实验的误差,下列说法不正确的是___________。
A.选择质量较小的重物,有利于减小误差
B.选择点迹清晰的纸带,有利于减小误差
C.实验时先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
(3)在实验中,质量的物体自由下落,得到如图乙所示的纸带,相邻两计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量=_____J,此过程中物体动能的增加量=____J(取,结果保留三位有效数字)。
【答案】 ①. B ②. A ③. 2.28 ④. 2.27
【解析】
【详解】(1)[1]A.电火花计时器应连接交流电源,工作电压220V,A错误;
B.打出的纸带前面一小段被损毁,用剩余部分找相距较远的两点也能验证机械能守恒定律。由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,分别求出打两点时的速度,从而求出动能的增加量,测量出该两点间的距离,求出重力势能的减少量,然后两者对比,即可验证机械能守恒定律,B正确;
C.实验中,由于有摩擦和空气阻力的作用,所测重物的动能增加量通常比其重力势能的减少量稍小,C错误。
故选B。
(2)[2] A.选择质量较小的重物时,摩擦和空气阻力的影响会较大,会产生较大的误差,不利于减小误差,A错误,符合题意;
B.选择点迹清晰的纸带,对测量的准确性较高,有利于减小误差,B正确,不符合题意;
C.实验时先松开纸带后接通电源,由于重物运动较快,纸带的利用率会很低,不利于数据的记录和处理,会造成较大的误差,C正确,不符合题意;
D.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用,D正确,不符合题意。
故选A。
(3)[3]物体重力势能的减少量
[4]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度,可得打下B点时的速度
则有物体动能的增加量
14. 某同学在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)请根据下列步骤完成电阻测量:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动__________(填图a中的“S”、“K”或“T”),使指针对准电流的__________刻线(填“0”或“满偏电流”)。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按__________的顺序进行操作,再完成测量。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
(2)正确操作后,读数如图b所示,则阻值为__________Ω。
【答案】 ①. ②. 满偏电流 ③. DBA ④. 24
【解析】
【详解】(1)②[1][2]选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置后,将红、黑表笔短接,进行欧姆调零,旋动T,使指针对准欧姆表的零刻度,电流的满偏电流刻线。
③[3]指针偏转角度过大,说明待测电阻较小,为了得到比较准确的测量结果,应将K旋转到电阻挡“×1”的位置,再将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零,然后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接的顺序进行操作,再完成测量。则正确顺序为DBA。
(2)[4]正确操作后,由图b可得,阻值为
四、解答题(本题共4小题,共44分)
15. 2024年3月31日,据“中国载人航天”微信公众号报道,载人航天工程版月历公布,计划于4月下旬发射神舟十八号载人飞船、迎接神舟十七号乘组返回。假设神舟十八号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行,地球的半径为 ,地球表面的重力加速度为 ,飞船绕地球运行的周期为 ,求:
(1)飞船离地面的高度;
(2)如图所示,卫星 与神舟十八号在同一轨道平面,已知卫星 运行方向与神舟十八号相同, 的轨道半径为的倍,某时刻 、相距最近,则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)飞船绕地球圆轨道运行,根据万有引力提供向心力可得
在地球表面,根据万有引力等于重力有
联立解得飞船离地面的高度为
(2)根据开普勒第三定律有
解得
设经过时间 它们再一次相距最近,则有
解得
16. 如图所示是示波器的部分构造示意图,真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子,电子经电压U0=1.8×104 V的电场加速后,由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.02m的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间,电子穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上,光屏CD距A、B板右侧距离s=0.45m.若在A、B间加UAB=54V的电压.已知电子电荷量e=1.6×10-19C,质量m=9.0×10-31kg.求:
(1)电子通过孔N时的速度大小;
(2)电子通过偏转电场的偏转位移y;
(3)荧光屏CD上的发光点距中心O的距离.
【答案】(1)v= 8×107m/s (2)y= 3.75×10-4m (3)Y= 3.75×10−3m
【解析】
【详解】(1)设电子通过加速电场到达N孔的速度大小为v,根据动能定理:
代入数据解得:v= 8×107m/s
(2)设电子通过加速电场的最大偏移量为y,由类平抛规律得:
加速度为:
水平方向:L=vt
代入数据解得:y= 3.75×10-4m
(3)设荧光屏上发光点到O点的距离为y,打在荧光屏上的电子相当于从A、B板中心沿直线射出,由几何关系得:
代入数据解得:Y= 3.75×10−3m
17. 汽车发动机额定功率为 60 kW,汽车质量为 5.0×103 kg ,汽车在水平路面行驶时,受 到的阻力大小是车重的 0.1倍, (g=10m/s 2 )试求:
(1)若汽车从静止开始,以 0.5 m/s2的加速度匀加速运动,则这一加速度能维持多长时间?
(2)汽车保持额定功率从静止出发后达到最大速度时所用的时间7s,求此段时间内汽车的位移.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)汽车匀加速运动时,牵引力与阻力的合力产生加速度,所以有:F-f=ma
可得汽车匀加速运动时的牵引力F=f+ma=0.1×5×103×10+5×103×0.5N=7.5×103N
根据P=Fv可得汽车匀加速行驶时的最大速度
再根据速度时间关系有汽车匀加速运动的时间
(2)汽车保持额定功率不变,当汽车牵引力与阻力相等时,汽车获得最大速度,根据P=Fv可得汽车所能达到的最大速度vmax= m/s=12m/s
由动能定理:
解得x=12m
点睛:解决本题的关键知道当牵引力等于阻力时速度最大,以恒定加速度起动,当功率达到额定功率时,匀加速直线运动的速度最大.
18. 如图所示,竖直平面内有一固定光滑弧形轨道与粗糙水平地面平滑连接,为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点 距离水平地面的高度。现有一质量为2kg的滑块(可视为质点),从 点由静止开始沿弧形轨道下滑,滑块与水平地面间的动摩擦因数。最后在水平地面上的 点停止运动。不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)滑块滑至点时速度的大小;
(2)B点时滑块对轨道的压力大小;
(3)滑块在水平地面上滑行距离的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
依题意,由动能定理可得
解得
【小问2详解】
在B点,根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律得压力大小
【小问3详解】
滑块在水平地面上滑动过程中,由动能定理可得
代入题中数据解得,滑块在水平地面上滑行距离的大小
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新泰中学2024级高一下学期期末仿真模拟测试
物理试题
考试时间:100分钟
第I卷(选择题)
一、单选题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 如图所示,下列关于机械能守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中,火箭加速升空的过程中,机械能守恒
B. 乙图中物体在拉力F作用下沿斜面匀速上升,机械能守恒
C. 丙图中小球在水平面内做匀速圆周运动,机械能守恒
D. 丁图中轻弹簧将地面上A、B两小车弹开,两小车组成的系统机械能守恒
2. 如图所示,空间有正方体ABCD—。E、F、G、H分别是其中四条边的中点,两个带等量正电的点电荷分别固定于B、两点,则下列说法正确的为( )
A. A、C两点场强相同
B. E、F、G、H四点电势相同
C. 将电子(不计重力)从H点静止释放,电子可能做变速曲线运动
D. 将电子(不计重力)从G点向GH方向射出,电子可能做匀速圆周运动
3. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点,可以判定( )
A. 粒子在a点的速度大于在b点的速度 B. 粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
C. 粒子一定带负电荷 D. 粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
4. 如图所示,用两根绝缘丝线悬挂两个质量相同不带电的小球A和B,此时,上、下丝线的张力分别为TA、TB;如果使A带正电,B带负电,上、下细线的张力分别为TA′,TB′,则( )
A. TA<TA′ B. TA=TA′ C. TB=TB′ D. TB<TB′
5. 如图为“飞车走壁”杂技表演,杂技演员在近似竖直的“桶壁”内侧做水平面内半径为r的匀速圆周运动,摩托车与桶壁间的动摩擦因数为。若最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,要使摩托车不掉落,摩托车做圆周运动的角速度至少为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛。下列说法正确的有( )
A. 重力做功大小不相等 B. 运动过程中的重力平均功率相等
C. 它们的末动能不相同 D. 它们落地时重力的瞬时功率相等
7. 在x轴上坐标为-3L和3L的两点固定电荷量不等的两点电荷,坐标为3L处电荷带正电,电荷量大小为Q。两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=L处电势最低,x轴上M、N两点的横坐标分别为-2L和2L,则( )
A. 两点电荷为异种电荷
B. 坐标为-3L处电荷的电荷量大小为2Q
C. 负检验电荷在原点O处受到向左的电场力
D. 负检验电荷由M点运动到N点的过程,电势能先减小后增大
8. 如图,平行板电容器与一直流电源连接,下极板接地,静电计金属球与电容器上极板连接,静电计开始时所带电荷量很少,可忽略。开关闭合,稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点。若断开开关 ,将平行板电容器的下极板竖直向下平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A. 带电油滴向下运动 B. 静电计指针的张角保持不变
C. 点电势变小 D. 带电油滴的电势能变小
二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9. 如图所示,用内阻为、满偏电流为的表头改装成量程为和的双量程电流表,接线柱a为公共接线柱。下列说法正确的是( )
A. 用a、b两个接线柱时电流表的量程为
B. 用a、b两个接线柱时电流表的量程为
C.
D.
10. 放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用,在0~6 s内其速度与时间的关系图象和该拉力的功率与时间的关系图象分别如图甲、乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 0~6 s内拉力做的功为140 J
B. 拉力在0~6 s内做的功与0~2 s内拉力做的功相等
C. 物体质量为0.8kg
D. 物体在0~2 s内所受的拉力为6 N
11. 用木板搭成斜面从卡车上卸下货物,斜面与地面夹角有两种情况,如图所示。同一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力,则货物( )
A. 沿倾角的斜面下滑到地面时重力势能减小的多
B. 沿倾角的斜面下滑到地面时机械能的损失多
C. 沿倾角的斜面下滑到地面过程中重力的平均功率小
D. 沿两个斜面下滑过程所用的时间相等
12. 如图所示,一长为l的轻杆一端固定在垂直于纸面的水平转轴上,另一端固定一质量为m的小球,轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动,角速度为,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动到最高点时,杆对球的作用力一定竖直向下
B. 小球运动到左侧与圆心等高的A点时,杆对球的作用力的大小为
C. 在最低点和最高点,杆对球的弹力之差一定为2mg
D. 小球运动到最低点杆对球的作用力一定比运动到最高点时大
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
13. 小华同学利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。
(1)下列说法正确的是___________。
A.电火花计时器应连接交流电源,工作电压约为8V
B.打出的纸带前面一小段被损毁,用剩余部分也能验证机械能守恒定律
C.实验中所测重物的动能增加量通常比其重力势能的减少量稍大
(2)关于本实验的误差,下列说法不正确的是___________。
A.选择质量较小的重物,有利于减小误差
B.选择点迹清晰的纸带,有利于减小误差
C.实验时先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
(3)在实验中,质量的物体自由下落,得到如图乙所示的纸带,相邻两计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量=_____J,此过程中物体动能的增加量=____J(取,结果保留三位有效数字)。
14. 某同学在实验室练习使用多用电表测电阻:
(1)请根据下列步骤完成电阻测量:
①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。
②将红、黑表笔短接,旋动__________(填图a中的“S”、“K”或“T”),使指针对准电流的__________刻线(填“0”或“满偏电流”)。
③将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按__________的顺序进行操作,再完成测量。
A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
B.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置
D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置
(2)正确操作后,读数如图b所示,则阻值为__________Ω。
四、解答题(本题共4小题,共44分)
15. 2024年3月31日,据“中国载人航天”微信公众号报道,载人航天工程版月历公布,计划于4月下旬发射神舟十八号载人飞船、迎接神舟十七号乘组返回。假设神舟十八号在飞行的过程中绕地球圆轨道运行,地球的半径为 ,地球表面的重力加速度为 ,飞船绕地球运行的周期为 ,求:
(1)飞船离地面的高度;
(2)如图所示,卫星 与神舟十八号 在同一轨道平面,已知卫星 运行方向与神舟十八号 相同, 的轨道半径为 的 倍,某时刻 、 相距最近,则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
16. 如图所示是示波器的部分构造示意图,真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子,电子经电压U0=1.8×104 V的电场加速后,由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.02m的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间,电子穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上,光屏CD距A、B板右侧距离s=0.45m.若在A、B间加UAB=54V的电压.已知电子电荷量e=1.6×10-19C,质量m=9.0×10-31kg.求:
(1)电子通过孔N时的速度大小;
(2)电子通过偏转电场的偏转位移y;
(3)荧光屏CD上的发光点距中心O的距离.
17. 汽车发动机额定功率为 60 kW,汽车质量为 5.0×103 kg ,汽车在水平路面行驶时,受 到的阻力大小是车重的 0.1倍, (g=10m/s 2 )试求:
(1)若汽车从静止开始,以 0.5 m/s2的加速度匀加速运动,则这一加速度能维持多长时间?
(2)汽车保持额定功率从静止出发后达到最大速度时所用的时间7s,求此段时间内汽车的位移.
18. 如图所示,竖直平面内有一固定光滑弧形轨道 与粗糙水平地面平滑连接, 为弧形轨道的最低点。已知弧形轨道最高点 距离水平地面的高度。现有一质量为2kg的滑块(可视为质点),从 点由静止开始沿弧形轨道下滑,滑块与水平地面间的动摩擦因数。最后在水平地面上的 点停止运动。不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)滑块滑至 点时速度的大小;
(2)B点时滑块对轨道的压力大小;
(3)滑块在水平地面上滑行距离的大小。
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