一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分) 1.下列各组单位都是国际单位制基本单位的是 ( ) A.kg、m、s B.J、m、A C.A、m/s、kg D.N、kg、s
图F1-1
2.如图F1-1所示,表演者静止在弯曲的竹竿上,则下列说法正确的是 ( ) A.表演者对竹竿的弹力是由竹竿形变产生的 B.表演者对竹竿的力竖直向下 C.表演者对竹竿的摩擦力一定为零
D.表演者对竹竿的力大于竹竿对表演者的力
图F1-2
( )
3.如图F1-2所示,一架执行救援任务的直升机悬停在上空,钻井平台位于飞机正下方,救生员抱着伤员,缆绳正在将他们拉上飞机.若以救生员为参考系,则处于静止状态的是 A.伤员
B.直升机
D.直升机驾驶员
( )
C.钻井平台
4.关于加速度的概念,下列说法中正确的是 A.加速度就是速度对时间的变化率 B.加速度反映了速度变化的大小 C.加速度反映了速度变化的多少
D.加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大
图F1-3
5.如图F1-3所示,两块完全相同的积木A、B叠放在一起,质量均为m,交界面与水平面夹角为θ,B与水平地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.对B施加大小为F的水平外力后,两积木仍然保持静止状态,则B受到水平地面的摩擦力大小一定为 A.F
B.2μmg
( )
C.F-mgcos θ D.F-mgcos 2θ
图F1-4
6.沿同一条直线运动的a、b两个质点在0~t0时间内的x-t图像如图F1-4所示,则下列说法正确的是 A.两质点都做变速直线运动
B.t'时刻,a、b的位置相同,但两者速度不同 C.在0~t'时间内,a、b的位移和路程都相同
D.在0~t0时间内,a通过的路程是b通过的路程的两倍
( )
图F1-5
( )
7.如图F1-5所示,普通小型轿车速度能在20 s内由0增加到108 km/h;列车以216 km/h的速度行驶,进站时能在500 s内停下来.下列说法中正确的是 A.20 s内小型轿车的速度改变量为108 m/s B.500 s内列车的速度改变量为-60 m/s C.小型轿车的速度变化比列车慢 D.小型轿车的加速度比列车的加速度小
8.张明同学站在水平地面上向正前方的小桶中水平拋出皮球,结果皮球划着一条弧线飞到小桶的前方(球扔得太远了).不计空气阻力,为了能把皮球拋进小桶中,再次水平拋皮球时,可做出的调整为 A.增大初速度,增大拋出点高度 B.增大初速度,拋出点高度不变 C.减小初速度,降低拋出点高度 D.初速度不变,增大拋出点高度
( )
图F1-6
9.如图F1-6所示,倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动,在传送带的A端无初速度放置一物块.选择B端所在的水平面为参考平面,物块从A端运动到B端的过程中,其机械能E与位移x的关系图像可能是图F1-7中的
( )
图F1-7
10.东阳市计划将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯.已知高压钠灯功率为400 W,LED灯功率为180 W.若更换4000盏,则一年可节约的电能约为 ( ) A.1×105 kW·h B.4×106 kW·h C.6×105 kW·h D.1×1012 kW·h
图F1-8
11.如图F1-8所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的是 A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1 B.电动势E1=E2,内阻r1>r2 C.电动势E1>E2,内阻 r1 图F1-9 12.2018年4月19日TESS搭乘Space X公司的猎鹰9号火箭成功发射升空.科学家们希望它不仅是作为即将于2020年前后升空的詹姆斯·韦伯望远镜的得力助手,更希望它能作为NASA此前发射的开普勒太空望远镜的继承者继续服务全人类.在发射升空后的几个星期的时间里,TESS卫星使用6个推进器燃料运行使TESS卫星最终进入周期为13.7天的匀速圆周运动轨道上.科学家们希望,TESS能在为期两年的太空飞行任务中通过对深空的观察并借助最先进的人工智能技术,最终从海量的观测数据中能发现数千颗新的系外行星.以下说法正确的是 ( ) A.根据以上数据可以估算TESS在匀速圆周运动轨道上的动能 B.TESS卫星的运行轨道半径比同步卫星的轨道半径大 C.TESS卫星的向心加速度比月亮绕地球运行的向心加速度小 D.TESS卫星的线速度大于第一宇宙速度 图F1-10 13.如图F1-10所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=10 V、φ2=20 V、φ3=30 V.一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从A点运动到B点,由此可知 A.粒子带负电 B.粒子的速度变小 C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大 ( ) 图F1-11 14.小明有一个磁悬浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图F1-11所示.若图中电源的电压固定,则下列叙述正确的是 A.电路中的a端点应连接直流电源的负极 B.电路中的a端点可以连接直流电源的正极或负极 C.若将可变电阻的阻值调大,则玩偶在该位置具有向上的加速度 D.若将可变电阻的阻值调大,可减小玩偶飘浮的最大高度 ( ) 图F1-12 15.如图F1-12所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上.现在b盒内缓慢放入适量沙粒,a、b、c始终处于静止状态,下列说法正确的是( ) A.b对c的摩擦力可能先减小后增大 B.地面对c的支持力可能不变 C.c对地面的摩擦力方向始终向左 D.弹簧的弹力可能增大 图F1-13 16.如图F1-13所示,图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U-I图线,电源的电动势和内阻分别用E、r表示.根据所学知识分析,下列判断正确的是( ) A.电源的电动势E=40 V B.电源的内阻r= Ω C.当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为20 Ω D.当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为80 W 17.某空间存在匀强磁场和匀强电场,一个带电粒子(不计重力)以一定的初速度射入该空间后做匀速直线运动,下列说法正确的是( ) A.磁场与电场可以不垂直 B.粒子运行方向可以与电场不垂直 C.粒子运行方向可以与磁场不垂直 D.同时增大磁感应强度和电场强度,粒子一定不做直线运动 图F1-14 18.如图F1-14所示,一个静止的质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子最后落到P点,设OP=x,图F1-15中能够正确反映x与U之间的函数关系的是 ( ) 图F1-15 二、非选择题(本题共5小题,共34分) 19.(6分) 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条纸带,如图F1-16所示,并且每五个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为s,且s1=0.96 cm,s2=2.88 cm,s3=4.80 cm,s4=6.72 cm,s5=8.64 cm,s6=10.56 cm,电磁打点计时器所接的电源频率为50 Hz. 图F1-16 (1)电磁打点计时器每隔 s打一个点. (2)小车的加速度大小a= m/s2. (3)打第4个计数点时小车的速度大小v= m/s. 20.(6分)小王要用如图F1-17所示电路测定两节干电池的电动势和内阻,图中的R0是一个保护电阻(阻值为十几欧姆). (1)实验之前小王需要用多用电表测量R0的阻值.小王在机械调零后将选择开关打到欧姆挡“×10 Ω”,将两表笔短接进行欧姆调零.欧姆调零后对R0进行测量,正确操作时发现电表指针位置如图F1-18所示,需要进行换挡,应该把选择开关打到 (选填“×1 Ω”或“×100 Ω”)挡.正确操作之后电表指针位置如图F1-19所示,可知测得的R0的阻值为 Ω. 图F1-17 图F1-18 图F1-19 (2)小王用多用电表的电压挡测量电压,红表笔a接如图F1-20所示的开关S的接线柱,则黑表笔b应该接图中的 (选填“A”“B”或“C”)接线柱. (3)正确测量之后,小王得到如图F1-21所示的U-I图线,可以知道这两节干电池的总内阻约为 (保留两位有效数字)Ω. 图F1-20 图F1-21 21.(6分)图F1-22为某科技小组设计的一“电流表”的原理示意图.质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的绝缘弹簧相连,绝缘弹簧劲度系数为k.在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合;当MN中有电流通过时,指针示数可表示电流. (1)当“电流表”示数为零时,弹簧伸长量是多少?(重力加速度为g) (2)若要“电流表”正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接? (3)若k=2.0 N/m, =0.20 m, =0.050 m,B=0.20 T,此“电流表”的量程是多少?(不计通电时电流产生的磁场的作用) 图F1-22 22.(7分)如图F1-23所示的小型飞机的机翼主要功用是通过改变气流流动方向,为飞机提供升力.当相对于机翼的风速为v时(相当于飞机相对地的滑行速度),机翼产生向上的升力大小为F=ρAWv2,其中ρ为空气密度,AW为 机翼的总面积.飞机螺旋桨的剖面形状与机翼的剖面形状相似,相当于一竖直安装的机翼,在发动机驱动下高速旋转,从而使空气产生向前的推力,推力大小也类似有FP=ρAP ,其中AP为螺旋桨有效总面积,vP为螺旋桨推进的 平均速度.若飞机的质量M≈4×103 kg,ρ≈1 kg/m3,AW≈40 m2,AP≈0.5 m2,vP≈100 m/s,g取10 m/s2.不计阻力,试估算飞机: 图F1-23 (1)起飞的速度大小; (2)起飞所需要的跑道长度; (3)在起飞过程中发动机所做的功. 23.(9分)某校校园文化艺术节举行四驱车模型大赛,其中规定赛道如图F1-24所示.某四驱车以额定功率20 W在水平轨道AB段由静止开始加速4 s后从B点水平飞出,无碰撞进入圆弧轨道CD,O为圆弧CD的圆心,OD在竖直方向,该圆弧所对的圆心角为37°,半径R0=5 m,右侧竖直圆轨道的半径R=2.4 m.在恰好经过圆轨道最高点F后,继续沿着轨道运动从平台H处水平飞出后落入沙坑中.已知EG平面距离沙坑上表面高度h2=2 m,四驱车的总质量为2 kg,g取10 m/s2,四驱车看作质点,C点右侧轨道均视为光滑轨道. (1)求四驱车在AB段克服摩擦力做的功. (2)求四驱车在E点时对轨道的压力. (3)末端平抛平台高度h1为多少时,四驱车落到沙坑中的点与G点的水平距离最大? 图F1-24 学考仿真卷(一) 1.A 2.B [解析] 表演者对竹竿的弹力是由人发生形变产生的,故A错误;表演者静止在弯曲的竹竿上,受到重力、弹力和摩擦力作用,且处于平衡,故竹竿对表演者的力竖直向上,根据牛顿第三定律可知,表演者对竹竿的力竖直向下,故B正确,C错误;根据牛顿第三定律可知,表演者对竹竿的力与竹竿对表演者的力大小相等,故D错误. 3.A [解析] 救生员与伤员相对静止,所以以救生员为参考系,伤员处于静止状态;由于缆绳正在将他们拉上飞机,所以以救生员为参考系,直升机向下运动;由于救生员与伤员相对静止向上运动,所以以救生员为参考系,钻井平台向下运动;由于缆绳正在将他们拉上飞机,直升机驾驶员相对直升机静止,所以以救生员为参考系,直升机驾驶员向下运动. 4.A [解析] 根据加速度的定义式a= 知,加速度就是速度对时间的变化率,A正确;加速度反映了速度变化的快慢,B、C错误;加速度为正值,如果速度是负值,则加速度与速度方向相反,速度减小,D错误. 5.A [解析] 将A、B看成一个整体,整体受到重力、支持力、推力和静摩擦力,由平衡条件可知,静摩擦力大小等于F,故A正确. 6.A [解析] x-t图像中图线上某点的切线的斜率表示该点的瞬时速度,因图线均为曲线,所以两质点都在做变速直线运动,故A正确.t'时刻,a、b的图线在该时刻的斜率均为零,所以两者的速度均等于零,故B错误.0~t'时间内,a、b两质点的初位置都在坐标原点,末位置都在-5 m处,所以位移大小均为5 m,但a的路程比b的路程大,故C错误.0~t0时间内,a质点的路程是5 m+5 m+5 m+5 m+5 m+5 m=30 m,b质点的路程为5 m+5 m=10 m,所以a质点的路程是b质点的路程的3倍,故D错误. 7.B [解析] 108 km/h=30 m/s,216 km/h=60 m/s,规定初速度的方向为正方向,20 s内小型轿车的速度改变量为Δv=30 m/s-0=30 m/s,选项A错误;500 s内列车的速度改变量为Δv'=0-60 m/s=-60 m/s,选项B正确;小型轿车的加速度a= = m/s2=1.5 m/s2,列车的加速度a'= = m/s2=-0.12 m/s2,则小型轿车的速度变化比列车快,小型轿车的加速度比列车的加速度大,选项C、D错误. 8.C [解析] 皮球的运动可看作平抛运动,水平方向上为匀速直线运动,速度vx=v0,位移x=v0t,竖直方向上为自由落体运动,位移y= gt2,可做出的调整为减小初速度和降低抛出点的高度,故选项C正确. 9.D [解析] 以B端所在的水平面为参考面,物块的初始机械能不可能为零,选项A错误.对物块进行受力分析可知,物块先受到对其做正功的滑动摩擦力,所以物块机械能先增加.在E-x图像中,斜率即为物块受到的除重力之外的其他力的合力.当物块的速度增大到与传送带速度相同时,物块有可能与传送带一起匀速下滑,但物块的机械能减少,斜率为负数,选项B、C错误,选项D正确. 10.B [解析] 把4000盏高压钠灯更换为等数量的LED灯,每盏灯节省的功率为220 W,则这样4000盏灯每年节省的电能为E=4000×220 W×365×12 h=3.85×106 kW·h≈4×106 kW·h,故B正确. 11.D [解析] 由图像可知,两个电源的电动势相等,但短路电流I1>I2,故选项A、C错误;电源内阻为r= ,电源1的内阻较小,故选项B错误;从图像可知,当两个电源工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大,故选项D正确. 12.B [解析] 由于题目中并不知晓TESS卫星的质量,因此无法估算TESS在匀速圆周运动轨道上的动能,选项A错误;根据开普勒第三定律 =k 可知,周期越大,则轨道半径越大,同步卫星的周期是1天,所以TESS的轨道半 - 径大,选项B正确;月亮的周期约27.3天,所以月亮到地球的距离大于TESS到地球的距离,根据万有引力提供向心力得G =ma,可得a=G ,轨道半径越大,则向心加速度越小,所以TESS卫星的向心加速度要比月亮绕地球运行的向心加速度大,选项C错误;根据v= 可知,TESS 卫星的线速度小于第一宇宙速度,选项D错误. 13.A 14.D [解析] 由题意可知,螺线管上方应该为N极,即电流应该从下方流向上方,所以a接电源正极,选项A、B错误;若将可变电阻的阻值调大,则电流减小,产生的磁感应强度变小,所以玩偶飘浮的最大高度减小了,选项C错误,D正确. 15.A [解析] 绳子拉力大小等于a的重力与弹簧弹力的合力,保持不变.b对斜面的压力等于b(含沙粒)的重力垂直于斜面的分力.b(含沙粒)的重力沿斜面向下的分力与拉力的合力大小等于静摩擦力.当向b中缓慢加入沙粒时,根据平衡条件讨论b受到的摩擦力的变化,整体保持静止,合力为零,保持不变.由于不知道b(含沙粒)的重力沿着斜面方向的分力与绳子拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,随着沙粒质量的增加,静摩擦力可能增大,也可能减小,还可能先减小后增大,A正确;以b与c组成的整体为研究对象,整体受到重力、支持力、绳子向右上方的拉力、地面的摩擦力,在b盒内缓慢加入适量沙粒后,竖直向下的重力增大,所以整体受到的支持力一定增大,而水平方向除摩擦力外,只有绳子的拉力有向右的分力,所以c对地面的摩擦力的方向一定向右,B、C错误;a、b、c始终处于静止状态,则弹簧的长度不变,由胡克定律可知弹簧的弹力大小不变,故D错误. 16.C [解析] 甲为电源的U-I图像,故纵截距表示电源电动势,即E=50 V,在路端电压为20 V时,电路电流为6 A,根据闭合电路欧姆定律可得50=20+6r,解得r=5 Ω,A、B错误;当该导体直接与该电源相连时,两图线的交点表示工作时的电压和电流,故电阻两端的电压为40 V,通过电阻的电流为2 A,所以该导体的电阻为20 Ω,电路消耗的总功率为P=EI=50×2 W=100 W,C正确,D错误. 17.C 18.B [解析] 带电粒子在电场中加速时,由动能定理得qU= mv2,而在磁场中偏转时,由牛顿第二定律得qvB=m ,又知x=2r,联立解得x= 19.(1)0.02 (2)1.92 (3)0.768 20.(1)×1 Ω 11.0 (2)A (3)4.4 21.(1) (2)M端 (3)0~2.5 A [解析] (1)设弹簧的伸长量为Δx,有mg=kΔx 解得Δx= . (2)为使“电流表”正常工作,作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下,因此M端应接正极. (3)设满量程时通过MN的电流为Im,有BIm +mg=k( +Δx) 联立解得Im= =2.5 A. 22.(1)10 m/s (2)400 m (3)2×106 J [解析] (1)飞机离开地面时,有F=Mg,则v= ≈10 m/s (2)飞机在跑道上的加速度a= = ,故 B正确. =1.25 m/s 跑道长度L= =400 m (3)在起飞过程中发动机所做的功W= Mv2=2×106 J 23.(1)16 J (2)120 N,方向竖直向下 (3)2 m [解析] (1)设在AB段上克服摩擦力做功为Wf,根据动能定理得Pt-Wf= m 由于无碰撞从C点进入圆弧轨道,则vx=vB=vCcos 37° 根据机械能守恒定律得 m +mgR0(1-cos 37°)= m +2mgR 由于四驱车恰好经过最高点F,有mg=m 联立解得Wf=16 J (2)根据机械能守恒定律得 m +mgR0(1-cos 37°)= m 在E点时,有FN-mg=m 解得FN=120 N,即四驱车对轨道压力为120 N,方向竖直向下 (3)根据机械能守恒定律得 m =mgh1+ m 飞出后,四驱车做平抛运动,有h1+h2= gt2 水平位移x=vHt, 变形得x= - · 即x= - 当h1=2 m时,水平距离有最大值,为xmax=8 m. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容