高考模擬訓練(二)
一、選擇題
1．物理學的發展豐富了人類對物質世界的認識，推動了科學技術的創新和革命，促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步，下列表述正確的是( )
a．牛頓通過實驗測出了引力常量 b．牛頓發現了萬有引力定律
c．伽利略發現了行星運動的規律 d．洛倫茲發現了電磁感應定律
解析： 由物理學史可知，卡文迪許測出了引力常量，選項a錯誤；牛頓發現了萬有引力定律，選項b正確；克卜勒發現了行星運動的規律，選項c錯；法拉第發現了電磁感應定律，選項d錯誤．
答案： b
2．如圖所示，一木箱位於粗糙的水平地面上，在與水平方向成θ角的推力f作用下，向右勻速運動．若保持f的方向不變而增加其大小，則木箱( )
a．仍做勻速運動b．做減速運動
c．做加速運動 d．以上三種情況都有可能
解析： 對木箱進行受力分析可得fcos θ－μ(mg＋fsin θ)＝ma，當a＝0時木箱做勻速運動，f增大時加速度a＞0，即木箱將做加速運動，對比各選項可知選c.
答案： c
3．如圖所示的真空空間中，僅在球體中的黑點處存在著電荷量大小相等的點電荷，則圖中m、n兩點的場強和電勢均相同的是( )
答案： cd
4．如圖甲所示，一木塊從斜面底端以初速度v0＝20 m/s沿斜面向上運動，並恰好能到達斜面頂端．其速度隨時間的變化規律如圖乙所示，由圖可以判斷( )
a．斜面的長度為20 m b．3 s末木塊回到斜面底端
c．0～3 s合力做功為零 d．0～3 s機械能守恆
答案： b
5.一物塊在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力f作用下，斜面和物塊始終處於靜止狀態，當f按圖甲所示規律變化時，物體與斜面間的摩擦力大小變化規律可能是圖乙中的( )甲乙
解析： 在f的作用下，當物塊有向上的運動趨勢時，由平衡條件得f＝mgsin θ＋ff，當f減小時，ff也減小，當f＝0時，ff＝－mgsin θ，即靜摩擦力先減小至零又反向變大；在f的作用下，物塊有向下的運動趨勢時，由平衡條件得f＋ff＝mgsin θ，當f減小時，ff變大，當f＝0時，ff＝mgsin θ，故只有c圖正確．
答案： c
6．在滑動變壓器原線圈中接有電流錶，副線圈輸出端接有如圖所示的電路．在原線圈中輸入穩定的交流電壓，初始時開關s1與2接通，開關s2與4接通，開關s3閉合．則在下列措施中能使電流表示數變大的是( )
a．僅將s1從2撥向1 b．僅將s2從4撥向3
c．僅將s3從閉合改為斷開 d．僅將滑動變阻器r3的滑動觸頭上移
解析： 將s1從2撥向1，n1變小，根據變壓器原副線圈的變比關係可以判定u2變大，所以副線圈中電流i2變大，故原線圈中電流i1變大，a正確；同理可判定b錯誤；將s3從閉合改為斷開，負載電阻變大，所以副線圈中電流i2變小，故原線圈中電流i1變小；c錯誤；將滑動變阻器r3的滑動觸頭上移，r3連入電路阻值變大，所以副線圈中電流i2變小，故原線圈中電流i1變小，d錯誤．
答案： a
7．(2011·廣東卷·20)已知地球質量為m，半徑為r，自轉週期為t，地球同步衛星質量為m，引力常量為g.有關同步衛星，下列表述正確的是( )
a．衛星距地面的高度為
b．衛星的執行速度小於第一宇宙速度
c．衛星執行時受到的向心力大小為g
d．衛星執行的向心加速度小於地球表面的重力加速度
解析： 天體運動的基本原理為萬有引力提供向心力，地球的引力使衛星繞地球做勻速圓周運動，即f引＝f向＝m＝.當衛星在地表執行時，f引＝＝mg(此時r為地球半徑)，設同步衛星離地面高度為h，則f引＝＝f向＝ma向＜mg，所以c錯誤，d正確．由＝得，v＝＜，b正確．由＝，得r＋h＝，即h＝－r，a錯．
答案： bd
8．一質量為m、電阻為r的金屬桿ab，以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行，導軌平面與水平面成30°角，兩導軌上端用一電阻r相連，如圖所示，磁場垂直斜面向上，導軌的電阻不計，金屬桿向上滑行到某一高度之後又返回到底端時的速度大小為v，( )
a．向上滑行的時間小於向下滑行的時間
b．在向上滑行時電阻r上產生的熱量大於向下滑行時電阻r上產生的熱量
c．向上滑行時與向下滑行時通過電阻r的電荷量相等
d．金屬桿從開始上滑至返回出發點，電阻r上產生的熱量為m(v02－v2)
解析： 導體杆沿斜面向上運動時安培力沿斜面向下，沿斜面向下運動時安培力沿斜面向上，所以上公升過程的加速度大於下滑過程的加速度，因此向上滑行的時間小於向下滑行的時間，a對；向上滑行過程的平均速度大，感應電流大，安培力做的功多，r上產生的熱量多，b對；由q＝知c對；由能量守恆定律知迴路中產生的總熱量為m(v02－v2)，d錯．
答案： abc
二、非選擇題
9．如圖甲所示，是某同學驗證動能定理的實驗裝置．
其步驟如下：
a．易拉罐內盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連線在小車上，小車連線紙帶．合理調整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑．
b．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細沙的質量m及小車質量m.
c．取下細繩和易拉罐後，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，o為打下的第一點．已知打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g.
(1)步驟c中小車所受的合外力為________．
(2)為驗證從o→c過程中小車合外力做功與小車動能變化的關係，測出bd間的距離為x0，oc間距離為x1，則c點的速度為需要驗證的關係式為________(用所測物理量的符號表示)．
答案： (1)mg (2) mgx1＝
10．(1)用伏安法測金屬絲的電阻時，測出了包括(0,0)在內的6組電流i和電壓u的值，並已經標在了如圖所示的座標紙上，請用鉛筆和直尺在座標紙上畫出合理的圖線，並求出該段金屬線的電阻rx
(2)測該金屬絲電阻時，可供該實驗小組選擇的器材如下：
a．量程0.6 a，內阻約0.5 ω的電流錶a1
b．量程3 a，內阻約0.01 ω的電流錶a2
c．量程10 ma，內阻ra＝50 ω的電流錶a3
d．量程15 v，內阻約30 kω的電壓表v
e．阻值為0～10 ω的滑動變阻器
f．阻值為0～1 000 ω的電阻箱
g．兩節乾電池
h．電鍵乙個、導線若干
如圖所示，試補畫出該小組同學測金屬絲電阻rx採用的電路圖，並標明所選用電表的符號，如a1或a2等．
解析： (1)畫線時注意讓多數點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側．u－i圖線的斜率表示電阻rx＝＝5 ω.
(2)電路中的最大電流i＝＝a＝0.6 a，電流錶選用a1；電壓表v量程太大，不能用，應考慮將a3與電阻箱r2串聯改裝成電壓表；因為測量值是從電壓0開始的，故滑動變壓器應採用分壓式接法．
答案： (1)5 連線如圖甲所示 (2)電路圖如圖乙所示
11．如圖所示，滑板運動員從傾角為53°的斜坡頂端滑下，滑下的過程中他突然發現在斜面底端有乙個高h＝1.4 m、寬l＝1.2 m 的長方體障礙物，為了不觸及這個障礙物，他必須在距水平地面高度h＝3.
2 m的a點沿水平方向跳起離開斜面．已知運動員的滑板與斜而間的動摩擦因數μ＝0.1，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.
6.求：
(1)運動員在斜面上滑行的加速度的大小；
(2)若運動員不觸及障礙物，他從a點起跳後到落至水平面的過程所經歷的時間；
(3)運動員為了不觸及障礙物，他從a點沿水平方向起跳的最小速度．
解析： (1)設運動員連同滑板的質量為m，運動員在斜面上滑行的過程中，根據牛頓第二定律
mgsin 53°－μmgcos 53°＝ma
解得運動員在斜面上滑行的加速度
a＝g(sin 53°－μcos 53°)＝7.4 m/s2.
(2)運動員從斜面上起跳後在豎直方向做自由落體運動，根據自由落體公式h＝gt2
解得t＝＝0.8 s.
(3)為了不觸及障礙物，運動員以速度v沿水平方向起跳後豎直下落高度為h－h時，他沿水平方向運動的距離為hcot 53°＋l，設他在這段時間內運動的時間為t′，則
h－h＝gt′2
hcot 53°＋l＝vt′
v＝6.0 m/s.
答案： (1)7.4 m/s (2)0.8 s (3)6.0 m/s
12．有乙個帶正電的小球，質量為m、電荷量為q，靜止在固定的絕緣支架上．現設法給小球乙個瞬時的初速度v0使小球水平飛出，飛出時小球的電荷量沒有改變．同一豎直麵內，有乙個豎直固定放置的圓環(圓環平面保持水平)，環的直徑略大於小球直徑，如圖所示．空間所有區域分布著豎直方向的勻強電場，垂直紙面的勻強磁場分布在豎直方向的帶狀區域中，小球從固定的絕緣支架水平飛出後先做勻速直線運動，後做勻速圓周運動，豎直進入圓環．已知固定的絕緣支架與固定放置的圓環之間水平距離為2x，支架放小球處與圓環之間的豎直距離為x，v0＞，小球所受重力不能忽略．求：
(1)空間所有區域分布的勻強電場的電場強度e的大小和方向；
(2)垂直紙面的勻強磁場區域的最小寬度，磁場磁感應強度b的大小和方向；
(3)小球從固定的絕緣支架水平飛出到運動到圓環的時間t.
解析： (1)小球水平飛出，由平衡條件得
mg＝qe
解得電場強度e＝
方向豎直向上．
(2)由題意可知，垂直紙面的勻強磁場區域最小寬度為x
要使小球準確進入圓環，所加磁場的方向為垂直紙面向外
由於重力與電場力平衡，帶電小球進入磁場後在洛倫茲力作用下做圓周運動，軌跡半徑r＝x，qv0b＝
解得磁感應強度b＝.
(3)小球從運動開始到進入磁場的時間t1＝在磁場中運動時間t2＝
小球到達圓環總時間t＝t1＋t2＝.
答案： (1) 方向豎直向上 (2) (3)
選考部分
13．(3－3模組)(1)下列關於分子熱運動的說法中正確的是________．
a．布朗運動就是液體分子的熱運動
b．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故
c．對於一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那麼它的內能一定增大
d．如果氣體溫度公升高，分子平均動能會增加，但並不是所有分子的速率都增大
(2)一定質量的理想氣體狀態變化如圖所示，其中ab段與t軸平行，已知在狀態a時氣體的體積為10 l，那麼變到狀態b時氣體的體積為________l，變到狀態c時氣體的壓強是0 ℃時氣體壓強的________倍．
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