江西省吉安市新余一中、吉安县中联考高考物理模拟试卷（含解析）.doc

2015年江西省吉安市新余一中、吉安县中联考高考物理模拟试卷 一、选择题(每小题4分，共40分，1至7题每题只有一个选项正确，8至10题每题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有错选和不选的得0分)1下列关于摩擦力的说法中正确的是（）a 摩擦力是阻碍物体运动或运动趋势的力b 运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体可能受到滑动摩擦力作用c 滑动摩擦力可能对物体做正功也可能做负功，而静摩擦力对物体一定不做功d 静摩擦力的方向与物体运动方向可能不在一条直线上，滑动摩擦力的方向与物体运动方向只能在一条直线上2如图所示，a，b，c，d为四个完全相同的光滑圆柱体，质量均为m，两块相同的光滑竖直挡板在大小相等的水平推力f作用下使四个圆柱体处于静止状态，如图所示已知当地的重力加速度为g，则有（）a 力f的最小值为mgb 力f的最大值为mgc b球对a球的弹力大小等于mgd 若减小f，则b和a之间的弹力增加3如图所示，带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示不计空气，则（）a 一定有h1=h2b 一定有h1h4c 一定有h2=h4d 一定有h1=h34加入一载人宇宙飞船在赤道上空距地面高度为4200km的轨道绕地球做匀速圆周运动地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高为36000km宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（）a 4次b 6次c 7次d 8次5假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（） a 0x1范围内各点场强的方向均与x轴平行b 只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动c 负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小d 无法比较x2x3与x4x5间的场强大小6如图所示，在ab间接入正弦交流电u1=220v，通过理想变压器和二极管d1、d2给阻值r=20的纯电阻负载供电，已知d1、d2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为u0，设电阻r上消耗的热功率为p，则有（）a u0=40v，p=80wb u0=40v，p=80wc u0=40v，p=20wd u0=40v，p=20w7一顶角为90的三角形物块m放在光滑水平面上，底角分别为，（），a，b两个质量相等的小物块，分别从光滑斜面上的p，q两点（图中标出p、q）同时由静止释放，如图所示，二者在下滑过程中均未脱离斜面且同时落地，选择地面为零势能面，则正确的是（）a a、b在释放点的重力势能大小相等b a、b到达斜面底端时重力的功率papbc a在下滑过程中的机械能减小d a、b下滑过程中三角形物块m向左运动8某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）a r3短路b rp短路c r3断开d r2断开9在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1规定线圈中感应电流i 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图（2）所示则以下说法正确的是（）a 在时间05s内，i的最大值为0.1ab 在第4s时刻，i的方向为逆时针c 前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01cd 第3s内，线圈的发热功率最大10某同学在开展研究性学习的过程中，利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律，并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示设第1s内运动方向为正方向，则下列说法正确的是（）a 物体先向正方向运动，后向负方向运动b 物体在第3s末的速度最大c 前4s内合外力做的功等于前2s内合外力做的功d 物体在第4s末的动能为22.5j二、实验和填空（共14分）11如图甲所示是一种新的短途代步工具电动平衡车，被称为站着骑的电动车，其最大速度可达20km/h，某同学为测量一电动平衡车在平直水泥里面上受到的阻力情况，设计了下述实验：将输液用的500ml塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的护手上，调节输液管的滴水速度，某滴水刚落地开始计时，从下一滴水开始依次计数为1、2、3，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s，该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行，如图乙所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），已知当地重力加速度g=9.8m/s2，则根据该同学的测量结果可得出：（1）平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔t=s；（2）平衡车加速过程的加速度大小a1=m/s2；（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的k倍，则k=（计算结果保留两位有效数字）12某同学为了测量“3.8v 2.5w”小灯泡正常发光时的电阻值，实验室有下列器材，规格如下a两只相同的电压表（量程5v，内阻很大）b电阻箱r1（0999，最小调节量1）c、电阻箱r2（099.9，最小调节量0.1）d滑动变阻器r3（050，额定电流为1.5a）e滑动变阻器r4（05，额定电流为3a）f直流电源（电动势9v，内阻不计）g开关，导线若干、待测灯泡利用现有器材，请你替这位同学设计本实验（要求：不通过计算，直接测出小灯泡正常发光时的电阻值）（1）在如图方框中画出合理的实验原理图（2）以上器材中电阻箱应选用，滑动变阻器应选用（填序号字母）（3）根据休所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法三、计算（共32分）13如图所示，水平面上放一质量为m=2kg的小物块，通过薄壁圆筒的轻细绕线牵引，圆筒半径为r=0.5m，质量为m=4kg，t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动角速度与时间的关系满足=4t，物块和地面之间动摩擦因数=0.3，轻绳始终与地面平行，其它摩擦不计，求：（1）物块运动中受到的拉力（2）从开始运动至t=2s时电动机做了多少功？14减速带是交叉路口上常见的一种交通设施，在某小区门口有一橡胶减速带（如图），有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过，在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带，而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带（减速带的宽度忽略不计），减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶，设在整个过程中，巡逻车与逃犯均在水平直道上运动，求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间15一宇宙人在太空（万有引力可以忽略不计）玩垒球垒球的质量为m，带有电量大小为q的负电荷，如图所示，太空球场上半部分是长为4a、宽为a的矩形磁场区域，该区域被y轴平分，且有磁感应强度为b、垂直纸面向里的水平匀强磁场球场的下半部分有竖直向下的匀强电场（无限大），x轴恰为磁场与电场的水平分界线，p点为y轴上y=a的一点（1）若宇宙人将垒球从p点静止开始释放，要使垒球不从太空球场上边界射出，求电场的电场强度e大小（2）若垒球还是从p点静止开始释放，在x=2.5a处有一与x轴垂直的足够大的球网（图中未画出）若将球网向x轴正方向平移，垒球打在网上的位置始终不改变，则电场的电场强度e为多大？（3）若a=3m，匀强磁场充满y0的所有区域，磁感应强度b=10t，匀强电场的电场强度e0=100v/m，一宇宙人从p点以适当的初速度平行于负x轴抛出垒球，垒球质量m=0.1kg，q=0.05c，使它经过负x轴上的d点，然后历经磁场一次自行回至p点，求od的距离和从抛出到第一次回到p点所用的时间四、选考题（14分）从16.17两道题中选一题作答【物理选修3-4】16一列简谐横波沿x轴传播，周期为t，t=0时的波形如图所示，此时处于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m和xb=5.5m，则（）a 当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷b 当t=时，a质点正在向y轴负方向运动c 当t=时，b质点正在向y轴负方向运动d 在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同17如图所示，半圆形玻璃砖的半径为r，ab边竖直，一单色光束从玻璃砖的某一点水平射入，入射角=60，玻璃砖对该单色光的折射率n=已知光在真空中的速度为c，求光束经玻璃砖折射后第一次到ab边所需要的时间五、【物理选修3-5】18（2015吉安县校级模拟）下列说法正确的是（）a 一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大功能将变小b 大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性c 电子的发现说明原子是可分的，天然放射现象的发现揭示原子核由复杂的结构d 放射性同位素th232经、衰变会生成rn220，其衰变示意方程为 thrn+x+y，其中x=3，y=1e 原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所粗的化学状态和外部条件无关19（2013广东）如图，两块相同平板p1、p2置于光滑水平面上，质量均为mp2的右端固定一轻质弹簧，左端a与弹簧的自由端b相距l物体p置于p1的最右端，质量为2m且可以看作质点p1与p以共同速度v0向右运动，与静止的p2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后p1与p2粘连在一起，p压缩弹簧后被弹回并停在a点（弹簧始终在弹性限度内）p与p2之间的动摩擦因数为，求：（1）p1、p2刚碰完时的共同速度v1和p的最终速度v2；（2）此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能ep2015年江西省吉安市新余一中、吉安县中联考高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题(每小题4分，共40分，1至7题每题只有一个选项正确，8至10题每题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全得2分，有错选和不选的得0分)1下列关于摩擦力的说法中正确的是（）a 摩擦力是阻碍物体运动或运动趋势的力b 运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体可能受到滑动摩擦力作用c 滑动摩擦力可能对物体做正功也可能做负功，而静摩擦力对物体一定不做功d 静摩擦力的方向与物体运动方向可能不在一条直线上，滑动摩擦力的方向与物体运动方向只能在一条直线上考点：摩擦力的判断与计算专题：摩擦力专题分析：摩擦力定义是两个互相接触的物体，当它们要发生或已经发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力，这种力就叫做摩擦力，摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力，当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同，而做为阻力时方向和物体的运动方向相反解答：解：a、摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力，故a错误；b、运动物体可能受到静摩擦力作用，静止物体也可能受到滑动摩擦力作用，比如汽车刹车时地面受滑动摩擦力，故b正确；c、滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，可能做正功，也可能做负功，静摩擦力对物体也可以做功，故c错误；d、静摩擦力方向与速度方向无关，静摩擦力方向可能与速度方向不在同一直线上，而滑动摩擦力只能与速度方向在同一直线上，故d正确；故选：bd点评：对摩擦力问题，要先区分滑动摩擦力还是静摩擦力，摩擦力可以充当动力，同时掌握摩擦力的方向判定，及做功情况2如图所示，a，b，c，d为四个完全相同的光滑圆柱体，质量均为m，两块相同的光滑竖直挡板在大小相等的水平推力f作用下使四个圆柱体处于静止状态，如图所示已知当地的重力加速度为g，则有（）a 力f的最小值为mgb 力f的最大值为mgc b球对a球的弹力大小等于mgd 若减小f，则b和a之间的弹力增加考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力专题：共点力作用下物体平衡专题分析：当a球与b球之间的弹力等于零时，f最小，对b球受力分析，根据几何关系求出f的最小值，根据分析可知，b球对a球的弹力大小不是恒定的值，可以为零解答：解：a、当a球与b球之间的弹力等于零时，f最小，对b球受力分析，如图所示：根据几何关系可知，=30，则，解得：f=，所以f的最小值为，故a正确，b错误；c、b球对a球的弹力大小可以等于零，故c错误；d、当f时，a对b有弹力作用，若减小f，则b和a之间的弹力减小，当f=时，ab之间的弹力建为零，故d错误故选：a点评：本题主要考查了共点力平衡的直接应用，知道当a球与b球之间的弹力等于零时f最小，并能根据几何关系求出角度与力的大小，难度适中3如图所示，带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示不计空气，则（）a 一定有h1=h2b 一定有h1h4c 一定有h2=h4d 一定有h1=h3考点：动能定理的应用；带电粒子在匀强磁场中的运动分析：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度解答：解：第1个图：小球做竖直上抛运动，上升的最大高度得：h1=第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知，小球在竖直方向上做竖直上抛运动，有：v02=2gh3，所以一定h1=h3故a正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为ek，则由能量守恒得： mgh2+ek=mv02，又由于mv02=mgh1，所以 h1h2第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故abc错误，d正确；故选：d点评：本题要注意洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，只改变球的速度的方向，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功4加入一载人宇宙飞船在赤道上空距地面高度为4200km的轨道绕地球做匀速圆周运动地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高为36000km宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（）a 4次b 6次c 7次d 8次考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：地球同步卫星与宇宙飞船均绕地球做圆周运动，则它们的半径的三次方之比与公转周期的二次方之比相等当它们从相距最近到相距最远，转动的角度相差（2n+）（n=0、1、2、）解答：解：据开普勒第三定律得：= （1） r1=4200km+6400km r2=36000km+6400km （2）可知载人宇宙飞船的运行周期t1与地球同步卫星的运行周期t2之比为，又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h，因而载人宇宙飞船的运行周期t1=h=3h由匀速圆周运动的角速度=，所以宇宙飞船的角速度为rad/h，同步卫星的角速度为rad/h，当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时，相距最远，此时追击距离为r，即一个半圆，追击需要的时间为：h=h追击距离变为2r，即一个圆周，追击时间为：t=h=h可以得到24h内完成追击次数为：=7次，接收站共接收到信号的次数为为7次；故选：c点评：从相距最近再次相距最近，它们转动的角度相差360度；当从相距最近到再次相距最远时，它们转动的角度相差180度5假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是（） a 0x1范围内各点场强的方向均与x轴平行b 只在电场力作用下，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀减速直线运动c 负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小d 无法比较x2x3与x4x5间的场强大小考点：电势差与电场强度的关系；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：由图分析沿x轴方向电势的变化情况，判断x轴是不是一条等势线，根据场强方向与等势面垂直，分析0x1范围内各点场强的方向是否与x轴平行电荷沿x轴从0移到x1的过程中，各点的电势相等，任意两点间电势差为零，电场力不做功根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大，分析电场力做功情况，判断电势能变化情况解答：解：a、由图看出，x轴上0x1范围内各点电势不变，x轴是一条等势线，所以0x1范围内各点场强的方向可能与x轴垂直，不可能与x轴平行故a错误b、x轴从0移到x1，各点电势相等，任意两点间电势差为零，电场力做功为零，正电荷沿x轴从0运动到x1，可做匀速直线运动故b错误c、负电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电势升高，负电荷的电势能减小，电场力做正功，则c正确d、由于该图象仅仅是静电场的电势随x变化情况，而电场强度的方向是未知的，所以仅仅能判断出该电场沿x方向的分量的大小关系，不能判断出x2x3与x4x5间的场强大小之间的关系故d正确故选：cd点评：本题为信息给予题，通过电势随x的变化，可以判定沿x方向的电场强度的变化，也可以判断电场力做功情况，还可以根据公式wab=quab=q（ab）分析，理解电场力做功正负与电势能增大或减小的关系6如图所示，在ab间接入正弦交流电u1=220v，通过理想变压器和二极管d1、d2给阻值r=20的纯电阻负载供电，已知d1、d2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，q为副线圈正中央抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为u0，设电阻r上消耗的热功率为p，则有（）a u0=40v，p=80wb u0=40v，p=80wc u0=40v，p=20wd u0=40v，p=20w考点：变压器的构造和原理；闭合电路的欧姆定律专题：压轴题；交流电专题分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论解答：解：在ab间接入正弦交流电u1=220v，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，有：，得有效值u2=40v而二极管的反向耐压值至少为u0，它是最大值，所以u0=，q为副线圈正中央抽头，则r两端电压为20v，所以r消耗的热功率为故选：c点评：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于二极管和电容器的作用要了解7一顶角为90的三角形物块m放在光滑水平面上，底角分别为，（），a，b两个质量相等的小物块，分别从光滑斜面上的p，q两点（图中标出p、q）同时由静止释放，如图所示，二者在下滑过程中均未脱离斜面且同时落地，选择地面为零势能面，则正确的是（）a a、b在释放点的重力势能大小相等b a、b到达斜面底端时重力的功率papbc a在下滑过程中的机械能减小d a、b下滑过程中三角形物块m向左运动考点：机械能守恒定律专题：机械能守恒定律应用专题分析：分析两物体的滑动过程，对整体由动量守恒定律可明确m是否运动，再对ab两物体进行分析，由机械能守恒定律及功率公式进行分析即可解答解答：解：a、斜面对a的支持力n1=mgcos，故物体a对斜面体的压力为n1=mgcos同理，物体b对斜面体的压力为n2=mgcos因为n2cos=mgcoscos，n1cos=mgcoscos所以n2cos=n1cos，所以m静止不动对a，有 =，对b有：=a、b在释放点的重力势能分别为 epa=mgha=mg，epb=mghb=mg因为，则二者在释放点重力势能不；故a、d错误；b、到达底部时，由于重力做功相等，故速度大小相等，故由p=mgvsin可知，b重力做功的功率要大；故b正确；c、在a下滑时，m保持静止，故a只有重力做功，机械能守恒；故c错误；故选：b点评：本题也可以根据m的受力情况分析其是否运动要注意重力的瞬时功率为 p=mgvsin，是斜面的倾角8某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（）a r3短路b rp短路c r3断开d r2断开考点：闭合电路的欧姆定律专题：恒定电流专题分析：根据四个选项逐一代入检查，分析哪种情况中两电压表测量哪部分电压，示数是否相同，再进行选择解答：解：a、若r3短路时，由于电流表内阻看作零，两电压表都被短路，示数都为零，与题不符故a错误b、rp短路时，两电压表都测量r2的电压，示数相同，而且都不为零故b正确c、r3断开时，电压表v2测量rp的电压，电压表v1测量rp和r2串联的电压，电压表v1的示数大于电压表v2的示数故c错误d、r2断开时，由于电压表内阻看作无限大，rp中电流为零，电压为零，两电压表都测量r3的电压，示数相同，而且都不为零故d正确故选bd点评：本题中两电表都是理想电表，电压表内阻看作无限大，与之串联的电阻没有电流电流表内阻看作零，与电流表并联的电阻被短路9在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1规定线圈中感应电流i 的正方向从上往下看是顺时针方向，如图（1）所示磁场的磁感应强度b随时间t的变化规律如图（2）所示则以下说法正确的是（）a 在时间05s内，i的最大值为0.1ab 在第4s时刻，i的方向为逆时针c 前2s内，通过线圈某截面的总电量为0.01cd 第3s内，线圈的发热功率最大考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率专题：压轴题；电磁感应与电路结合分析：根据法拉第电磁感应定律e=n=n求出各段时间内的感应电动势，就可以解得电流的大小，根据楞次定律判断出各段时间内感应电动势的方向解答：解：a、根据法拉第电磁感应定律e=n=n可以看出bt图象的斜率越大则电动势越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大即：emax=n=v=0.01v，根据欧姆定律：imax=0.01a 故a错误b、从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小，根据楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以电流方向为逆时针方向，故b正确c、通过线圈某一截面的电量q=n=n=c=0.01c，故c正确d、线圈的发热功率：p=（）2，所以bt图象的斜率越大则电功率越大，所以零时刻线圈的发热功率最大，故d错误故选：bc点评：解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律e=n=n，会根据楞次定律判断感应电动势的方向10某同学在开展研究性学习的过程中，利用加速度传感器研究质量为5kg的物体由静止开始做直线运动的规律，并在计算机上得到了前4s内物体加速度随时间变化的关系图象，如图所示设第1s内运动方向为正方向，则下列说法正确的是（）a 物体先向正方向运动，后向负方向运动b 物体在第3s末的速度最大c 前4s内合外力做的功等于前2s内合外力做的功d 物体在第4s末的动能为22.5j考点：动能定理的应用；加速度与力的关系图像；牛顿第二定律专题：动能定理的应用专题分析：由牛顿第二定律知：加速度方向与合外力方向相同，当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；否则做减速运动根据加速度图象，分析物体的运动情况，即可判断速度最大、位移最大的时刻根据at图象的“面积”大小等于速度变化量，求出第4s末物体的速度，即可求出动能解答：解：a、由图象可知，物体在03s内物体沿正方向做加速运动，在34s内沿正方向做减速运动，故在第3s末物体的速度最大，在第4s末距离出发点最远，故a错误，b正确d、at图象的“面积”大小等于速度变化量，则在前4s内物体速度的变化量v等于前2s内速度变化量，由动能定理得，前4s内合外力做的功等于前2s内合外力做的功；为v=21m/s=3m/s，则第4s末的速度为v=3m/s，动能为ek=mv2=532=22.5j故cd正确故选：bcd点评：本题关键有两点：一要正确分析物体的运动情况；二抓住at图象的“面积”求出速度的变化量，得到第4s末的速度二、实验和填空（共14分）11如图甲所示是一种新的短途代步工具电动平衡车，被称为站着骑的电动车，其最大速度可达20km/h，某同学为测量一电动平衡车在平直水泥里面上受到的阻力情况，设计了下述实验：将输液用的500ml塑料瓶装适量水后，连同输液管一起绑在平衡车的护手上，调节输液管的滴水速度，某滴水刚落地开始计时，从下一滴水开始依次计数为1、2、3，当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s，该同学骑上平衡车后，先加速到某一速度，然后关闭动力，让平衡车沿着直线滑行，如图乙所示是某次实验中在水泥路面上的部分水滴及测出的间距值（左侧是起点，单位：m），已知当地重力加速度g=9.8m/s2，则根据该同学的测量结果可得出：（1）平衡车经过路面上相邻两滴水间的时间间隔t=0.50s；（2）平衡车加速过程的加速度大小a1=1.96m/s2；（3）设平衡车运动过程中所受阻力的大小是人与车总重力的k倍，则k=5.3102（计算结果保留两位有效数字）考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题：实验题；牛顿运动定律综合专题分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出d点的速度；根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度，结合牛顿第二定律求出阻力的大小解答：解：（1）当第50滴水刚好落地时停止计时，测得时间为25.0s，则相邻两滴水间的时间间隔为：t=0.50s；（2）在加速阶段，连续相等时间内的位移之差为：x=4m，根据x=at2得：a=m/s2=1.96m/s2（3）在减速阶段，根据x=at2，运用逐差法得：a=m/s2=0.52m/s2根据牛顿第二定律得：f=kmg=ma解得：k=5.3102故答案为：（1）0.50；（2）1.96；（3）5.3102点评：在水泥路面上的部分水滴与纸带问题类似，掌握处理的方法，会根据水滴形成的图样求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用12某同学为了测量“3.8v 2.5w”小灯泡正常发光时的电阻值，实验室有下列器材，规格如下a两只相同的电压表（量程5v，内阻很大）b电阻箱r1（0999，最小调节量1）c、电阻箱r2（099.9，最小调节量0.1）d滑动变阻器r3（050，额定电流为1.5a）e滑动变阻器r4（05，额定电流为3a）f直流电源（电动势9v，内阻不计）g开关，导线若干、待测灯泡利用现有器材，请你替这位同学设计本实验（要求：不通过计算，直接测出小灯泡正常发光时的电阻值）（1）在如图方框中画出合理的实验原理图（2）以上器材中电阻箱应选用c，滑动变阻器应选用e（填序号字母）（3）根据休所设计的电路图，得出测量小灯泡正常发光时的电阻值的方法调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8v时，读出电阻箱的阻值，即为小灯泡正常发光的电阻考点：描绘小电珠的伏安特性曲线专题：实验题；恒定电流专题分析：分析实验中给出的实验数据，明确实验方法，则可以得出正确的实验电路，并选出可用的仪器；通过电路分析，明确准确的测量方法解答：解：（1）题目中只给出了两只电压表和电阻箱，无法通过伏安法进行实验，只能采用等效替代的方法，利用电阻箱和灯泡串联，用电压表分别测量它们两端的电压值；根据串并联电路的特点可求得灯泡的电阻；由于两只滑动变阻器，可以采用小阻值的滑动变阻器，使用分压接法，也可以采用采用限流接法；原理图如图所示；（2）由于小灯泡电阻r=5.8，故选电阻箱r2；即选c；为了方便调节，选择与灯泡阻值相接近的滑动变阻器r4，即e；（3）电阻箱与灯泡串联电流相等，故当分压相等时，阻值相等；故采用的方法为：调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8v时，读出电阻箱的阻值，即为小灯泡正常发光的电阻故答案为：（1）如图所示；（2）c；e；（3）调节电阻箱和滑动变阻器，当两电压表示数都达到3.8v时，读出电阻箱的阻值，即为小灯泡正常发光的电阻点评：本题的难点在于无可用电流表，因此只能采用等效替代的方法，利用灯泡和电阻箱串联使用，即可由串并联电路的规律求解灯泡电阻三、计算（共32分）13如图所示，水平面上放一质量为m=2kg的小物块，通过薄壁圆筒的轻细绕线牵引，圆筒半径为r=0.5m，质量为m=4kg，t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动角速度与时间的关系满足=4t，物块和地面之间动摩擦因数=0.3，轻绳始终与地面平行，其它摩擦不计，求：（1）物块运动中受到的拉力（2）从开始运动至t=2s时电动机做了多少功？考点：动能定理；牛顿第二定律；线速度、角速度和周期、转速专题：动能定理的应用专题分析：（1）物体运动速度与线速度相同，则由圆的转动情况可知物体的运动情况，根据圆的线速度的变化可以求得加速度的大小，再由牛顿第二定律可求得合外力；（2）由动能定理可求得拉力所做的功解答：解：（1）由于圆筒边缘线速度与物块直线运动速度大小相同，根据v=r=4rt=2t，线速度与时间成正比：物块做初速为零的匀加速直线运动物块加速度为a=2m/s2根据物块受力，由牛顿第二定律得 tmg=ma 则细线拉力为 t=10n （2）根据匀变速直线运动规律：t=2s时物体的速度：v=at=22=4m/s 2s内物体的位移：=4m 对整体运用动能定理，有w电+wf=其中wf=mgx=24j 代入数据求得电动机做的功为 w电=72 j 答：（1）物块运动中受到的拉力是10n（2）从开始运动至t=2s时电动机做功72j点评：本题考查动能定理、圆的性质等内容；要求能正确理解题意，并分析物体的爱力情况及能量转化过程，由动能定理即可求解14减速带是交叉路口上常见的一种交通设施，在某小区门口有一橡胶减速带（如图），有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过，在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带，而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带（减速带的宽度忽略不计），减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶，设在整个过程中，巡逻车与逃犯均在水平直道上运动，求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：直线运动规律专题分析：警察先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，逃犯一直做匀速直线运动，警察的位移与逃犯位移之差为50m时警察追上逃犯，应用匀变速直线运动规律与匀速运动规律求出警察追上逃犯的时间解答：解：警察做匀减速直线运动，由速度位移公式可知，加速度：a=3.75m/s2，减速需要的时间：t1=4s，警察加速的时间：t2=6s，加速的位移：s2=75m，设经过时间t警察追上逃犯，警察的位移：s警察=s1+s2+v警察（tt1t2）=50+75+20（t46）=20t75，逃犯的位移：s逃犯=v逃犯t=10t，警察追上逃犯时：s警察s逃犯=50，即：20t7510t=50，解得：t=12.5s；答：从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间是12.5s点评：本题考查了追及问题，分析清楚警察与逃犯的运动过程，应用匀变速直线运动规律、匀速运动规律即可正确解题；分析清楚运动过程，找出追及的条件是解题的关键15一宇宙人在太空（万有引力可以忽略不计）玩垒球垒球的质量为m，带有电量大小为q的负电荷，如图所示，太空球场上半部分是长为4a、宽为a的矩形磁场区域，该区域被y轴平分，且有磁感应强度为b、垂直纸面向里的水平匀强磁场球场的下半部分有竖直向下的匀强电场（无限大），x轴恰为磁场与电场的水平分界线，p点为y轴上y=a的一点（1）若宇宙人将垒球从p点静止开始释放，要使垒球不从太空球场上边界射出，求电场的电场强度e大小（2）若垒球还是从p点静止开始释放，在x=2.5a处有一与x轴垂直的足够大的球网（图中未画出）若将球网向x轴正方向平移，垒球打在网上的位置始终不改变，则电场的电场强度e为多大？（3）若a=3m，匀强磁场充满y0的所有区域，磁感应强度b=10t，匀强电场的电场强度e0=100v/m，一宇宙人从p点以适当的初速度平行于负x轴抛出垒球，垒球质量m=0.1kg，q=0.05c，使它经过负x轴上的d点，然后历经磁场一次自行回至p点，求od的距离和从抛出到第一次回到p点所用的时间考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）根据动能定理求得垒球经电场加速后的速度，由几何关系知垒球恰好不从上边界飞出，说明垒球在磁场中圆周运动的半径刚好等于磁场的宽度，根据半径公式求解即可；（2）根据动能定理和半径公式计算出垒球做圆周运动的半径，然后应用牛顿第二定律求出电场场强；（3）求出垒球在电场与磁场中的运动时间，然后求出总的运动时间解答：解：（1）垒球在电场中加速，由动能定理得：qea=mv20，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvb=m，垒球不从太空球场边界射出需要满足：ra，解得：e；（2）垒球在电场中加速，由动能定理得：qea=mv20，由“将球网向x轴正方向平移，垒球打在网上的位置始终不改变”可知，垒球离开磁场时垒球的速度方向平行于x轴沿+x方向，垒球进入匀强磁场后做匀速圆周运动的轨道半径为：r= n=1，2，3，由牛顿第二定律得：qvb=m，解得：e= （n=1，2，3）（3）垒球在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，设od=d，运动轨迹如图所示：由几何知识得：r=，v0sin=，垒球的轨道半径：r=，解得：d=，代入数据解得：d=2m，在电场中，a=t12，代入数据解得：t1=s，v0=，解得：v0=10m/s，在磁场中：tan=，代入数据解得：=60，在磁场中的运动时间：t2=t=，解得：t2=s，运动时间：t=2t1+t2=s1.53s；答：（1）电场的电场强度e大小为：e（2）电场的电场强度e为：e= （n=1，2，3）；（3）od的距离为2m，从抛出到第一次回到p点所用的时间为1.53s点评：解决本题的关键是掌握带垒球在加速电场中的运动及由动能定理求得经加速电场后的速度，垒球在磁场中在洛伦兹力作用下做圆周运动，要考虑到由条件作出垒球运动轨迹，由轨迹确定垒球运动的半径，再根据洛伦兹力提供向心力列式求解，要注意圆周运动的周期性四、选考题（14分）从16.17两道题中选一题作答【物理选修3-4】16一列简谐横波沿x轴传播，周期为t，t=0时的波形如图所示，此时处于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m和xb=5.5m，则（）a 当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷b 当t=时，a质点正在向y轴负方向运动c 当t=时，b质点正在向y轴负方向运动d 在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系分析：由波动图象，分析质点的振动情况，判断质点a、b的速度方向，分析两位移的关系解答：解：a、由图=4m，xbxa=3m，则a质点处在波峰时，b质点不在波谷故a错误 b、简谐横波沿x轴负方向传播，t=0时，a质点正在向y轴正方向运动，t=时，a质点正在向y轴正方向运动故b错误 c、t=0时刻，b点振动方向向y轴正方向，当t=时，b质点正在向y轴负方向故c正确 d、由于xbxa，位移相同时，速度大小相等，方向相反，两者不可能同时相同故d错误故选c点评：本题考查识别、理解波动图象的能力，根据波动图象，分析质点的振动过程是应具备的能力17如图所示，半圆形玻璃砖的半径为r，ab边竖直，一单色光束从玻璃砖的某一点水平射入，入射角=60，玻璃砖对该单色光的折射率n=已知光在真空中的速度为c