(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.以下情景中,人或物体可以看成质点的是( D )
A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球
C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作
D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置
解析:长江大桥虽长,但火车长度与之相比不能忽略,不符合“物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题可以忽略时,物体就可以看成质点”的条件,选项A错误;既然是“旋转球”,就是要研究球的旋转的,如果把它看成质点,则掩盖了其旋转的特点,故不能把它看成质点,选项B错误;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,突出的是看清“挥动国旗的动作”,不能把其看成质点,选项C错误;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,突出它的“位置”,可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比,其大小可以忽略),故选项D正确.
2.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为( A )
A. B. C. D.
解析:以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两个小球,分别有h=-vt1+g, h=vt2+g,Δt=t1-t2,解以上三式得两球落地的时间差Δt=,故A正确.
3.
如图所示为某列车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片,甲处显示为“9:28”,乙处显示为“201 km/h”,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量.下列说法中正确的是( D )
A.甲处表示时间,乙处表示平均速度 B.甲处表示时间,乙处表示瞬时速度
C.甲处表示时刻,乙处表示平均速度 D.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度
解析:甲处表示的是时刻,乙处表示的是此时刻的速度,所以是瞬时速度,D正确.
4.关于滑动摩擦力,下列说法正确的是( D )
A.压力越大,滑动摩擦力越大
B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑动摩擦力越大
C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩擦力越大
D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大
解析:由滑动摩擦力计算公式f=μFN知,两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及压力FN有关,与接触面积及两物体间的相对运动速度无关,故D正确.
5.关于惯性,下列说法正确的是( C )
A.汽车行驶越快,惯性越大 B.汽车匀速运动时没有惯性
C.人向前奔跑时被绊,由于惯性向前绊倒 D.汽车突然启动时,车上的乘客由于惯性向前倾斜
解析:惯性是物体的固有属性,与外界因素无关,所以选项A,B错误;人向前运动时,脚被绊但上身仍保持原有运动,故上身向前倾倒,C正确;汽车突然启动时,车上乘客由于惯性向后倾斜,D错误.
6.
如图,轻弹簧上端固定,下端连接一个可视为质点的小球,系统静止时小球的位置为O1.将小球向下拉到O2位置(在弹性限度内),从静止放开,小球在O2,O3之间往复运动.则在小球运动的过程中( A )
A.经过O1位置时,速度最大 B.经过O1位置时,加速度最大
C.经过O1位置时,弹簧弹力最大 D.经过O3位置时,弹簧弹力方向一定向下
解析:从O2到O1位置,弹力大于重力,小球的加速度向上,则小球向上做加速运动,到达O1点时,重力等于弹力,此时加速度为零,速度最大,故选项A正确,B错误;小球在O2位置时,弹簧形变量最大,此时弹力最大,选项C错误;经过O3位置时,小球受的合外力方向向下.弹簧弹力方向不一定向下,选项D错误.
7.一辆赛车在水平公路上转弯,从俯视图中可以看到,赛车沿曲线由P向Q行驶且速度逐渐减小.图中画出了赛车转弯经过M点时所受合力F的方向的四种可能性,其中正确的是( D )
解析:由题意知,赛车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故B,C错误;因为赛车是从P向Q运动的,并且速度在减小,所以合力与赛车速度的方向夹角要大于90°,故A错误,D正确.
8.生活中有很多离心现象,关于离心现象产生的原因,下列说法正确的是( B )
A.物体做圆周运动时受到的离心力大于向心力
B.物体所受合外力小于物体做圆周运动所需要的向心力
C.物体所受合外力大于物体做圆周运动所需要的向心力
D.以上说法都不对
解析:物体做圆周运动时,半径方向的合力提供向心力,物体受力分析时仍然是重力、弹力和摩擦力,不存在向心力和离心力,向心力和离心力都是以效果命名的力,A错误;如果半径方向的合外力不足以提供向心力,那么物体就会偏离圆心做离心运动,B正确;如果合外力大于向心力,那么物体就会偏向圆心做向心运动,C,D错误.
9.2018年2月2日15时51分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道.这标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一.地球的半径为R,“张衡一号”卫星在地球表面所受万有引力为F,则“张衡一号”在离地面高度为R时受到的万有引力为( D )
A.2F B.4F C. D.
解析:“张衡一号”在地面受到的万有引力F=G,“张衡一号”在离地面高度为2R的圆形轨道上受到的万有引力F′=G=F,故D正确,A,B,C错误.
10.济南市某中学于2018年4月27日至28日举行了为期两天的春季运动会.运动会的主题是“我运动,我健康,我快乐”.比赛过程中,整个赛场秩序井然,过程流畅,赛事高潮迭起,全体运动员顽强拼搏,积极进取,赛出了风格,赛出了水平,创造出许多优异的成绩.跳高比赛中,小明成功跳过了1.9 m的高度,若忽略空气阻力,则在他起跳后上升过程中( D )
A.重力做正功,重力势能减少 B.重力做正功,动能增大
C.重力做负功,机械能减少 D.重力做负功,重力势能增大
解析:他起跳后上升过程中,高度增加,因重力向下,方向与位移方向相反,则重力做负功,重力势能增大,故选D.
11.
如图所示,竖直平面内有固定的弯折形滑杆轨道ACB和ADB,AC平行于DB,AD平行于CB.一小圆环(图中未画出)先后套在ACB,ADB上,从A点由静止释放,滑到B点所用的时间为t1,t2,到达B点的速度大小为v1,v2.已知小圆环与两条轨道之间光滑,不计弯折处能量损失.下列关系式成立的是( C )
A.v1>v2 B.v1 解析:整个过程只有重力对圆环做功,且两种情况下重力做功相同,根据动能定理可知圆环到达B点动能相同,速度大小相同. 12.2013年2月15日中午12时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件,它在穿越大气层时摩擦燃烧,发生爆炸,产生大量碎片,形成了所谓“陨石雨”.假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中,其质量不变,则( B ) A.该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量 B.该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量 C.该碎片在陷入地下的过程中合外力做的功小于动能的改变量 D.该碎片在整个过程中克服阻力做的功大于机械能的减少量 解析:根据动能定理可知,碎片动能的增量应等于重力和阻力做功的代数和,所以重力做的功大于动能的增加量,故A错误,B正确;根据动能定理,碎片在陷入地下的过程中重力与阻力的合力做的功等于动能的改变量,故C错误;根据“功能原理”可知,除碎片的重力外其他力即为阻力做的功等于碎片机械能的变化,故D错误. 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. 如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,侧旁小磁针N极的最终指向应为( D ) A.平行纸面向右 B.平行纸面向左 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 解析:根据安培定则可知,导线右侧的磁感线方向垂直纸面向外,故小磁针N极的最终指向应为垂直纸面向外. 14.小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时指向正确的是( B ) 解析:小磁针静止时,N极的指向与该处的磁感应强度方向相同,选项B正确. 15. 带电粒子M和N,先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域,运动轨迹如图所示.不计重力,下列分析正确的是( A ) A.M带负电,N带正电 B.M和N都带正电 C.M带正电,N带负电 D.M和N都带负电 解析:用左手定则判断可知A正确. 16.下列仪器内部装有传感器的是( C ) A.天平 B.刻度尺 C.红外线测温仪 D.弹簧测力计 解析:天平运用受力平衡来实现测量物体的质量,所以没有使用传感器;刻度尺是用来测量长度的工具,没有使用传感器;红外线测温仪是通过将温度转换成电信号,从而显示温度的高低;弹簧测力计也是运用受力平衡来测量力的大小. 17.下列关于电磁波说法不正确的是( B ) A.电磁波是一种物质 B.电磁波不具有能量 C.电磁波可以在真空中传播 D.公式c=λf适用于电磁波 18.下面用电器中一定要接地的是( C ) ①电冰箱 ②空调机 ③录音机 ④电灯 A.① B.② C.①② D.③④ 解析:电冰箱、空调机都是大功率且有金属外壳的用电器,从安全角度考虑一定要接地. 19.下列电学器件中,哪个是电容器( C ) 解析:A是电流表,B是滑动变阻器,C是可变电容器,D是蓄电池. 20.关于家庭安全用电,下列说法正确的是( B ) A.对人体来讲电压在220 V以下的电都是安全的 B.家里的用电器一般都是并联的 C.家庭电路里有火线和零线两条线 D.有人触电时,你应该马上用手把这个人拉开 解析:我国家庭用电电压是220 V,一般而言,不超过36 V的电压对人体都是安全的;家庭电路中有火线、零线、地线三条线;家里的用电器一般都是并联的;家庭电路中若发生触电事故时,应当用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,迅速使触电人脱离电源. 选做题B组(选修31) 21.有两个点电荷,如果将两个点电荷的电荷量都变为原来的2倍,而距离变为原来的3倍,则库仑力变为原来的( A ) A. B. C. D. 22. 如图所示,将一个光敏电阻接入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,用光照射电阻时,表针自左向右偏角为θ;现用手掌挡住部分光线,表针自左向右偏角为θ′,则可判断( B ) A.θ′=θ B.θ′<θ C.θ′>θ D.不能确定 解析:光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,用手掌挡住部分光线,阻值变大,指针自左向右的偏转角度变小. 23.如图是一高温报警装置电路图,其中E是恒压电源,R1是定值电阻,R2是热敏电阻,报警器两端M,N之间接一电压表V,报警器的电阻可视为足够大.实验发现,温度升高,V的示数增大,当示数超过某一设定值时,报警器响起.下列说法正确的有( C ) A.热敏电阻R2的阻值随温度的升高而变小 B.定值电阻R1两端电压随温度的升高而变大 C.高温时流过R1的电流比低温时的小 D.电压表的示数低于设定值时不能正常工作 解析:温度升高,电压表V的示数增大,说明热敏电阻R2的阻值随温度的升高而变大,选项A错误;E是恒压电源,则定值电阻R1两端电压随温度的升高而变小,选项B错误;高温时R1两端电压变小则流过R1的电流比低温时的小,选项C正确;电压表的示数低于设定值时不能报警,但仍能正常工作,选项D错误. 24.两个完全相同的金属球a和b,电荷量分别为+3q和+q,两球接触后再分开,下列分析正确的是( D ) A.a,b的电荷量各保持不变 B.a,b的电荷量都为0 C.a的电荷量为+q,b的电荷量为+3q D.a,b的电荷量都为+2q 解析:完全相同的两金属球接触后平分两球的总电荷量,分开后两球所带的电荷量都为+2q. 25. 如图所示是通有恒定电流的某段导体.在5 s内有10 C的负电荷向右通过横截面A,则导体内电流的大小和方向分别是( B ) A.2 A、向右 B.2 A、向左 C.50 A、向右 D.50 A、向左 解析:由公式I=可知,电流大小为I==2 A,负电荷移动的方向为电流的反方向,所以电流的方向向左. 26. 如图所示,在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈,线圈平面与磁场方向垂直,线圈在磁场内运动.在下列运动中,线圈的磁通量发生变化的是( D ) A.向上平移 B.向右平移 C.沿磁场方向平移 D.绕ab轴旋转 解析:线圈绕ab轴旋转时穿过线圈磁感线的条数改变,即磁通量变化. 27.下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( D ) A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时S极所指的方向 B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致 C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定 D.磁感应强度的方向由磁场本身决定,与是否在磁场中放入通电导线无关 28.把长0.10 m的直导线全部放入匀强磁场中,保持导线和磁场方向垂直.已知磁场的磁感应强度的大小为5.0×10-3T,当导线中通过的电流为3.0 A时,该直导线受到的安培力的大小是( D ) A.3.0×10-3N B.2.5×10-3N C.2.0×10-3N D.1.5×10-3N 解析:导线受到的安培力的大小F=BIL=5.0×10-3×3.0×0.10 N=1.5×10-3N. 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)如图(甲)所示,某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图(乙)所示的aF图像. (1)实验中,下面操作正确的是 (多选). A.适当倾斜木板,放开拖着纸带的小车,若能够匀速下滑,则小车受到的摩擦力已被平衡 B.调节定滑轮的高度,使细线水平 C.先放开小车,再接通打点计时器的电源 D.改变桶中沙的质量之后,无需重新平衡摩擦力 (2)本实验中是否仍需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 (选填“是”或“否”). (3)如图(丙)所示,是实验中打出的一条纸带,已知交流电源的频率是50 Hz,纸带上每两个计数点间还有四个点未画出,则加速度大小为 m/s2.(结果保留两位有效数字) (4)图线不过坐标原点的原因是 . (5)由图像求出小车和传感器的总质量为 kg.(结果保留两位有效数字) 解析:(1)适当倾斜木板,放开拖着纸带的小车,若能够匀速下滑,则小车受到的摩擦力已被平衡,故A正确;调节定滑轮的高度,使细线与长木板平行,故B错误;先接通电源,后释放小车,故C错误;桶中沙的质量不会影响摩擦力,故改变桶中沙的质量之后,无需重新平衡摩擦力,故D正确. (2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,不是将沙和桶的重力作为小车的拉力,故不需要满足沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量. (3)从0点开始每间隔4个点取1个计数点,则计数点之间的时间间隔为0.1 s;利用匀变速直线运动的推论得:Δx=aT2,a==×10-2 m/s2=0.32 m/s2. (4)由图像可知,当F≠0时,加速度仍然为零,说明没有平衡摩擦力或平衡的不够. (5)aF图像中的斜率表示质量的倒数,由图可知, k==kg-1=1 kg-1, 所以质量M==1.0 kg. 答案:(1)AD (2)否 (3)0.32 (4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (5)1.0 评分标准:每空3分. 30.(10分)用F1=2.5 N的水平拉力刚好使质量m=5 kg的物体在水平面上以v0=4 m/s向右做匀速直线运动.经过一段时间后,撤去F1,改用与水平方向成53°的斜向上的拉力F2作用于物体上,使其10 s 内向右匀加速运动了47 m.(g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求: (1)物体与水平面间的动摩擦因数. (2)斜向上拉力F2的大小. 解析:(1)F1作用下的匀速直线运动阶段: 竖直方向:FN1=mg 水平方向:μFN1=F1 解得μ=0.05. (2)改用F2作用后的匀加速阶段, 由公式x=v0t+at2 代入数据得a=0.14 m/s2 物体受力如图, 将拉力F2分解为水平和竖直方向的两个分力. 竖直方向有 FN2+F2sin 53°=mg 水平方向有 F2cos 53°-μFN2=ma 解得F2=5 N. 答案:(1)0.05 (2)5 N 评分标准:每问5分. 31. (15分)如图所示,长为L的细绳一端与质量为m的小球(可看成质点)相连,另一端固定于O点.在最低点a处给小球一个初速度,使小球在竖直平面内做圆周运动,且小球通过最高点b时绳的拉力为0,求: (1)小球通过最高点b时速度的大小. (2)初速度v0的大小. (3)小球在最低点时,绳的拉力大小. 解析:(1)最高点,绳子的拉力为零,靠重力提供向心力, 有mg=m, 解得最高点b的速度大小vb=. (2)小球从a点到最高点b的过程中,由机械能守恒定律得, m=mg·2L+m, 解得初速度的大小v0=. (3)最低点,绳的拉力和球的重力的合力提供向心力 F-mg=m, 代入v0=得F=6mg. 答案:(1) (2) (3)6mg 评分标准:每问5分.
