高考物理一轮复习 滚动测试卷四（第一十二章）.doc

滚动测试卷四(第一十二章)(时间:45分钟满分:100分)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15题只有一项符合题目要求,第68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.(2016河北冀州中学模拟)体育器材室里,篮球摆放在图示的水平球架上。已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为d,不计球与球架之间的摩擦,重力加速度为g。则每只篮球对一侧球架的压力大小为()a.12mgb.mgddc.mgd2d2-d2d.2mgd2-d2d解析对每个球受力分析如图所示,受到重力mg和两杆的弹力,设弹力与竖直方向的夹角为,由平衡条件得,2fncos =mg,由几何关系得cos =d22-d22d2=d2-d2d,所以fn=mgd2d2-d2,c正确。答案c2.(2017湖北宜昌模拟)美国宇航局宣布,他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒-22b”,其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚,假设该行星的密度和地球相当,根据以上信息,估算该行星的第一宇宙速度等于()a.3.3103 m/sb.7.9103 m/sc.1.2104 m/sd.1.9104 m/s导学号17420491解析第一宇宙速度是行星表面的运行速度,根据万有引力提供向心力得gmmr2=mv2r解得v=gmr=g43r3r该行星的密度和地球相当,其直径约为地球的2.4倍。所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍。所以该行星的第一宇宙速度等于1.9104 m/s。答案d3.(2016北京西城区模拟)1966年,在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验。实验时,用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄火),接触以后,开动“双子星号”飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速。推进器的平均推力f=895 n,推进器开动时间t=7 s。测出飞船和火箭组的速度变化v=0.91 m/s。已知双子星号飞船的质量m1=3 400 kg。由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为()a.3 400 kgb.3 485 kgc.6 265 kgd.6 885 kg解析根据动量定理得ft=(m1+m2)v,代入数据解得m2=3 485 kg,b选项正确。答案b4.(2016河北衡水二中期末)如图所示,两根等长带电棒放置在第一、二象限,其端点在两坐标轴上,棒与坐标轴围成等腰直角三角形,两棒所带电荷量相等,且电荷均匀分布,此时o点电场强度大小为e,撤去其中一根带电棒后,o点的电场强度大小变为()a.e2b.22ec.ed.2e解析两根等长带电棒等效成两个正点电荷如图,两正点电荷在o点产生的电场强度的大小为e=2e1,故撤走一根带电棒后,在o点产生的电场强度大小e1=e2=22e,选项b正确。答案b5.(2016云南模拟)如图所示,直线mn右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场,一导线框一半处于匀强磁场中。t=0时刻,框面与磁场垂直,现让线框以mn为轴匀速转动,并以开始运动的四分之一周期内的电流方向为正方向,则下列图象能够表示线框中感应电流随时间变化的是()导学号17420492解析线框以mn为轴匀速转动,由法拉第电磁感应定律和右手定则可判断出能表示线框中感应电流随时间变化关系的是图象a。答案a6.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是()a.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b.没有力的作用,物体只能处于静止状态c.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,故a对;根据惯性定律可知没有力的作用,物体将保持原来的状态,即静止状态或者匀速直线运动状态,故b错;行星在圆轨道上的运动是变速运动,是在万有引力作用下的运动,所以c错;运动物体如果不受力作用,将保持原来的运动状态,即继续以同一速度沿着同一直线运动,d对。答案ad7.如图所示,重12 n的物块g1在三根细绳悬吊下处于静止状态,细绳bp在水平方向,细绳ap偏离竖直方向37角,且连在重50 n的物块g2上,物块g2静止于倾角为37的斜面上(sin 37=0.6,cos 37=0.8),g取10 m/s2。则下列说法正确的是()a.绳pb对物块g2的拉力为9 nb.绳pa对p点的拉力为20 nc.斜面对物块g2的摩擦力为37.2 nd.斜面对物块g2的支持力为34.6 n解析p点受力,如图甲所示,由平衡条件可得:facos 37=g1,fasin 37=fb,解得fb=9 n,fa=15 n,选项a正确,b错误;再分析物块g2的受力情况,如图乙所示。由物体的平衡条件可得ff=g2sin 37+fbcos 37,fn+fbsin 37=g2cos 37,fb=fb,由以上三式解得ff=37.2 n,fn=34.6 n。选项c、d正确。答案acd8.在探究光电效应的实验中,用光照射某种金属,测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为0。若用氢原子发出的光照射该金属,已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应,但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。已知氢原子能级如图所示,真空中的光速为c。则()a.该金属的极限频率为c0b.该金属的逸出功大于0.66 evc.当用氢原子从能级5跃迁到能级3发出的光照射该金属时,该金属一定会发生光电效应d.当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时,该金属一定会发生光电效应导学号17420493解析用光照射某种金属,测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为0。根据波长和频率的关系得:该金属的极限频率为c0,故a正确;从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差,发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功,所以该金属的逸出功大于从能级4跃迁到能级3发出的光子能量,即该金属的逸出功大于0.66 ev,故b正确;若用氢原子发出的光照射该金属,已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应,即该金属的逸出功小于1.89 ev,所以当用氢原子从能级5跃迁到能级3发出的光照射该金属时,该金属不一定会发生光电效应,故c错误;当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时,发出的光子能量大于等于10.20 ev,所以该金属一定会发生光电效应,故d正确。答案abd二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(8分)某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,因操作不当,先松开小车再接通50 hz交流电源,导致纸带上只记录了相邻的三个点,如图所示,则(1)打下a点时小车的瞬时速度是cm/s。(小数点后保留2位数字)(2)小车的加速度大小是m/s2。(结果保留2位有效数字)(3)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。于是该同学重新实验,先接通电源再松开小车,通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带,设纸带上的起始点为o点,之后各点到o点的距离为l,作l-t2图象,得到图象的斜率为k,则小车的加速度a=。解析因为vb=0.46+0.480.022 cm/s=23.50 cm/s,且va+vb2=0.460.02 cm/s,解得va=22.50 cm/s;a=xt2=(0.48-0.46)10-20.022 m/s2=0.50 m/s2;根据l=12at2可知图象的斜率k=a2,即a=2k。答案(1)22.50(2)0.50(3)2k10.甲(12分)小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为:电池组(电动势约6 v,内阻r约3 )、电流表(量程2.0 a,内阻ra=0.8 )、电阻箱r(099.9 )、滑动变阻器r2(0rx)、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和r2接入电路的阻值。(1)小华先利用该电路准确地测出了r2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合s、s2,断开s1,读出电流表的示数i;再闭合s、s1,断开s2,调节电阻箱的电阻值为3.6 时,电流表的示数也为i。此时滑动变阻器接入电路的阻值为。(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。他的实验步骤为:a.在闭合开关前,调节电阻r1或r2至(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关s,再闭合(选填“s1”或“s2”);b.调节电阻(选填“r1”或“r2”),得到一系列电阻值r和电流i的数据;c.断开开关,整理实验仪器。乙图乙是他由实验数据绘出的1i-r图象,图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表,电源电动势e=v,内阻r=。(计算结果保留2位有效数字)。导学号17420494解析(1)本小题就是替代法测电阻,电阻箱的读数即是滑动变阻器的电阻,即电阻为3.6 。(2)为保护电路,先要把可变电阻调到最大值;因为最后要画出图象,所以必须要知道电阻的阻值,所以要用到电阻箱这个支路,所以接下来要闭合s1,调节电阻r1。由闭合电路欧姆定律e=ir+ira+ir,可得1i=1er+r+rae,所以纵截距表示内阻和电流表的内阻之和与电动势的比值,图象斜率表示电动势的倒数,所以图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表电源内阻和电流表的内阻之和。图象斜率为16,所以电动势为6 v,纵截距为0.60,则内阻和电流表的内阻之和为3.6 ,所以电源内阻为2.8 。答案(1)3.6(2)最大值s1r1电源内阻和电流表的内阻之和(或r+ra)6.02.8三、计算题(本题共3小题,共32分)11.(10分)(2016河北衡水中学预测)在十字路口,红灯拦停了很多汽车和行人,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端间距均为d=6.0 m,且车长为l0=4.8 m,最前面的行人站在人行横道线边缘,已知人行横道线宽s=20 m。若汽车启动时都以a1=2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,加速到v1=10.0 m/s后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为a2=0.5 m/s2,达到v2=1.0 m/s后匀速通过人行横道线。已知该路口亮绿灯的时间t=40 s,而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)。另外交通法规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯,因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。请回答下列问题:(1)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过?(2)按题述情景,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车,使车匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐,求刹车后汽车经多长时间停下。解析(1)汽车加速时间t1=v1a1=4.0 s,加速位移为x1=12a1t12=20 m行人加速的时间t2=v2a2=2.0 s,加速位移为x2=v22t2=1 m行人通过横道线的时间为t=t2+s-x2v2=21 s在行人通过横道线的时间内汽车行驶位移x3=x1+v1(t-t1)=190 m能到达横道线的车辆数n1=x3d=31.7,即第32辆车有一部分是行人离开横道线后从侧边走过,故取n1=31辆车擦肩而过。(2)在亮灯t=40 s内汽车行驶的位移x4=x1+v1(t-t1)=380 m该时段内能通过路口的车辆n2=x4d=63.3,取整知n2=64,即第65辆车未能通过。设t0=3 s时第65辆车行驶的位移为x5=x1+v1(t-t1-t0)=350 m,此时车离停车线的距离x6=64d-x1=34 m,故它停下的时间满足x6=v12t3,解得t3=6.8 s。答案(1)31辆(2)6.8 s12.(11分)如图所示,竖直面内固定的半径为r的光滑半圆弧轨道,左、右端点p、q与圆心在同一水平线上,左端点p距地高3r2,右端点q正下方质量均为m0的物体a、b通过一轻弹簧连接,竖直放置处于静止状态,物体a上表面距q端r2,与物体b处于同一水平面且质量为m的小球c(可视为质点),从p端正下方以一定初速度竖直上抛,经半圆弧轨道后与物体a发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后,小球c反弹恰能通过圆弧轨道最高点,物体a恰能到达q端且物体b刚好不离开地面,重力加速度为g,不计空气阻力。求:(1)碰撞后,小球c恰能通过圆弧轨道最高点时的速度大小。(2)质量的比值mm0;(3)小球c竖直上抛的初速度v0。导学号17420495解析(1)设小球c恰能通过半圆弧轨道最高点时的速度大小为v,有mg=mv2r解得v=gr。(2)设小球c与物体a碰撞前速度大小为v1,碰后瞬时小球c速度大小为v1,物体a速度大小为v2。小球c反弹通过半圆弧轨道最高点过程机械能守恒12mv12=12mv2+mg32r解得v1=2gr。由物体a恰能到达q端且物体b刚好不离开地面,得12m0v22=m0gr2解得v2=gr。以竖直向下为正方向,由动量守恒得mv1=m(-v1)+m0v2由机械能守恒得12mv12=12mv12+12m0v22联立解得v1=3gr,mm0=15。(3)小球c竖直上抛至与物体a碰撞前的运动过程中机械能守恒