2024年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理模拟试卷
展开本试卷分选择题和非选择题两部分.满分100分,考试时间75分钟.
一、选择题:本大题共45小题,每小题2分,共计90分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.
1.2022年2月4日至20日召开的北京冬奥会中,许多精彩纷呈的比赛项目都给观众留下了深刻的印象,下面描述正确的是( )
A. 研究滑雪运动员在空中转体动作时,运动员可视为质点
B. 自由式滑雪大跳台项目中,运动员在空中上升到最高点时,速度和加速度都为0
C. 500米短道速滑比赛中,某运动员成绩为40.3s,则他的平均速率约为12.4m/s
D. 双人花样滑冰项目中,男女运动员最初静立于赛场中央,互推后各自沿直线后退,然后进行各种表演,因女运动员质量较小,互推后两人分离时她获得的速度较小
2.质点在水平方向上运动的v−t图像如图所示,取向右为正方向,下列说法正确的是( )
A. 2s末和10s末质点的速度方向相反
B. 质点在2s末的加速度小于6s末的加速度
C. 10s末质点的加速度方向向右
D. 质点在0~5s内的位移大于8~9s内的位移
3.两辆汽车a、b在一条平直公路上同向运行,两车运动的v−t图像如图所示,已知a、b曲线关于它们两交点的连线对称,且在t1时刻两车在同一位置,下列说法中正确的是( )
更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 A. 在t1~t2这段时间内,两车的平均速度相同
B. 在t1~t2这段时间内的任意时刻,a车与b车的加速度都相同
C. 在t2时刻,两车再次处于同一位置
D. 在t1~t2这段时间内,a车始终在b车前面
4.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的最大冲击力:将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球以规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印,再将印有水印的白纸铺在台式测力计上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印,记下此时测力计的示数即为冲击力的最大值,下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是
A. 建立“质点”的概念B. 建立“合力与分力”的概念
C. 建立“瞬时速度”的概念D. 探究加速度与合力、质量的关系
5.第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京、张家口举行,为了保障冬奥会的顺利进行,在各大竞赛场馆组织了一系列冰雪项目的测试赛,下列说法正确的是( )
A. 研究自由式滑雪运动员空中动作时可将运动员看作质点
B. 钢架雪车运动员经过某计时点的速度为110km/ℎ,该速度为瞬时速度
C. 两短道速滑运动员均绕场滑行一周,用时短者平均速度大
D. 一运动的冰壶去撞击一静止的冰壶,该静止的冰壶受到的撞击力更大
6.在国际单位制中,下列物理量属于基本量的是( )
A. 力B. 速度C. 时间D. 加速度
7.2022年卡塔尔世界杯火热开赛。下列说法正确的是( )
A. 研究足球中的“香蕉球”时,可以将足球看成质点
B. 落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变
C. 运动员踢足球时对足球的力大于足球对运动员的力
D. 运动员被绊向前倾倒,这是因为受到向前的作用力
8.一辆汽车由静止开始运动,其v−t图像如图所示,则汽车在0~1s内和1s~2s内相比( )
A. 位移不相同B. 加速度不相同C. 平均速率不相同D. 平均速度不相同
9.下列说法正确的是( )
A. 质点是理想化物理模型,在现实生活中是不存在的
B. 牛顿提出牛顿第一定律,指出力是维持物体运动的原因
C. 一对作用力和反作用力的大小有时可能不相等
D. 给桌子一个推力,桌子仍静止,违背了牛顿第二定律
10.2021年12月20日,在第15届国际泳联世界短池游泳锦标赛“跳水表演赛”中,全红婵首次挑战10米台“跳海”,再度上演海上“水花消失术”。全红婵在跳水过程中,下列说法正确的是( )
A. 起跳时,受到的支持力是由脚部的形变产生的
B. 在空中上升阶段,仅受重力和空气阻力
C. 在最高点时处于平衡状态
D. 研究她在空中做翻转动作时,可将其视为质点
11.如图是控制变量法“探究滑动摩擦力的相关因素”实验,下列研究也用到同样方法的是( )
A. 建立“质点”的概念B. 将“重心”视为重力的作用点
C. 建立“瞬时速度”的概念D. 探究加速度与力、质量的关系
12.下列物理量哪个是标量( )
A. 平均速度B. 速率C. 弹力D. 加速度
13.根据如图所示,下列描述正确的是( )
A. 如图中跳远起跳时地面对人的作用力大于人对地面的作用力
B. 如图中杯子处于静止状态,若手握杯子的力越大,则杯子受到的摩擦力越大
C. 如图中铅球被抛出后可以继续向前飞,是因为受到了冲力的作用
D. 如图中大桥的引桥造得很长,是为了减小汽车沿桥面方向的分力,从而使汽车上桥更省力
14.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,关于它们弹力的情况,以下说法错误的是( )
A. 足球受到的支持力是木板产生的弹力B. 足球产生的弹力作用在木板上
C. 木板形变是由于木板产生弹力造成的D. 足球产生的弹力就是足球对木板的压力
15.一辆小汽车做直线运动,速度与时间的关系如图所示,坐标上面的数字为时间,下面的数字为速度.下列说法正确的是
( )
A. 小车做加速运动,加速度逐渐变大B. 小车做加速运动,加速度逐渐变小
C. 小车加速度方向与速度方向相同D. 小车加速度方向与速度方向相反
16.下列说法正确的是( )
A. 谷爱凌在北京冬奥会大跳台比赛获冠军,比赛中谷爱凌可视为质点
B. 神舟十三号航天员出舱,此时地球对航天员的引力大于航天员对地球的引力
C. 北京冬奥会雪橇比赛场地“雪游龙”,其全程长达1975米、垂直落差为121米。1975米指路程
D. 高亭宇在500m短道速滑决赛中获得金牌,用时34.32s,则他在整个过程的平均速度为14.6m/s
17.小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层.则下列说法正确的是( )
A. 他始终处于超重状态B. 他始终处于失重状态
C. 他先后处于超重、平衡、失重状态D. 他先后处于失重、平衡、超重状态
18.左图为东昌湖上的双拱桥,右图为简化示意图。A、C为拱桥的最高点,B为拱桥的最低点。游客匀速率步行经过该桥,下列说法正确的是( )
A. 游客在A点处于平衡状态
B. 游客在B点处于超重状态
C. 游客所受的向心力是恒力
D. 从A点到B点的过程中,游客重力的功率保持不变
19.某物体以一定初速度做平抛运动,从t=0时刻起,物体的动能Ek随时间t变化的情况是图中所示的哪个图( )
A. B.
C. D.
20.将质量为0.5kg的小球以9m/s的速度从某一高度水平抛出,落地点距抛出点的水平距离为10.8m。若不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2,则小球从抛出至落地过程中重力做功的平均功率为( )
A. 30WB. 45WC. 60WD. 75W
21.关于下列运动说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速运动B. 平抛运动是非匀变速运动
C. 匀速圆周运动是匀变速运动D. 匀速圆周运动是匀速运动
22.如图为某一行星绕太阳运动情况示意图,下列说法正确的是( )
A. 行星在A处的速率大于B处的速率
B. 行星在A处的加速度小于B处的加速度
C. 从C运动到B阶段,行星的机械能逐渐增加
D. 从B运动到D阶段,万有引力对行星一直做负功
23.如图,一质点用长为L轻绳悬于O点,现给它一水平初速度v0,欲使之能完成竖直面内的圆周运动,则v0至少为( )
A. 3gLB. 2 gLC. 5gLD. 6gL
24.坐落在湖州凤凰公园的摩天轮高82m,假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 在最低点时,乘客所受重力等于座椅对他的支持力
B. 在摩天轮转动的过程中,乘客的机械能始终保持不变
C. 在摩天轮转动的过程中,重力对乘客的功率保持不变
D. 在摩天轮转动一周的过程中,合力对乘客做功为零
25.下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 做曲线运动的物体,在某一位置时的速度方向就是曲线在这一点的切线方向
C. 开普勒研究了行星运动的规律得出开普勒三大定律,并从中发现了万有引力定律
D. 做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
26.关于物理概念,下面说法正确的是( )
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体合力始终指向圆心
C. 由Ep=mgℎ可知,放在地面上的物体,它具有的重力势能一定为零
D. 由Ep=kx22可知,弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
27.对曲线运动的理解( )
A. 曲线运动不一定是变速运动
B. 曲线运动的速度大小一定变化
C. 平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D. 匀速圆周运动是速度不变的运动
28.如图所示为游乐场中的摩天轮,摩天轮边缘挂着座舱供游客乘坐观光。当摩天轮在竖直面内匀速转动时游客( )
A. 机械能守恒
B. 所受合外力不断变化
C. 始终处于失重状态
D. 在最高位置可能处于平衡状态
29.如图所示,水平桌面上有一固定的圆弧形光滑斜面,斜面末端b点的切线水平,斜面顶端a离水平桌面的高度ℎ=1.8m,现使质量为1kg的小物块从斜面顶端a点无初速度滑下。已知圆弧的半径为2m,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,则小物块在b点时对圆弧轨道的压力大小为( )
A. 18NB. 20NC. 28ND. 36N
30.如图所示,质量为m的足球经过凹形地面最低点时,受到地面的支持力大小等于足球重力的54,重力加速度为g,此时足球所需向心力的大小为
( )
A. mgB. 34mgC. 12mgD. 14mg
31.用细线拴住小球在光滑的水平面内做匀速圆周运动,下列描述小球运动的物理量发生变化的是( )
A. 动能B. 周期C. 向心加速度D. 角速度
32.一物体做自由落体运动.在下落过程中,物体所受重力的瞬时功率( )
A. 变大B. 变小C. 不变D. 先变大后变小
33.如图所示,小朋友在荡秋千。在他从P点向右运动到Q点的过程中(忽略空气阻力),则( )
A. 重力一直做正功
B. 重力势能一直减小
C. 动能一直增加
D. 人在最低点时绳的拉力最大
34.如图所示,一个质量为M=40kg的小男孩站在m=10kg的轮胎上玩荡秋千游戏,该秋千由两条平行的绳子吊成。若男孩运动至最高位置时,两秋千绳与竖直方向夹60°,若g取10m/s2,则当男孩运动至最低点时每根绳子的拉力为( )
A. 400NB. 500NC. 800ND. 1000N
35.将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上,如图所示。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短
B. 篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次
C. 篮球两次撞墙的速度可能相等
D. 抛出时的速度大小,第一次一定比第二次小
36.如图所示是微信启动的界面,该照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄,见证着科学家15年的辛苦和努力.下列说法正确的是( )
A. “风云四号”可能经过无锡正上空
B. “风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度
C. 与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D. “风云四号”的运行速度大于7.9 km/s
37.如图所示,质量为m的物块与转台之间的动摩擦因数为μ,与转轴相距为R.物块随转台由静止开始转动,当转速缓慢增加到某值时,物块即将在转台上滑动,此时,转台已开始做匀速转动.在这一过程中,摩擦力对物体做的功为
( )
A. 0B. 2πμmgRC. 2μmgRD. 12μmgR
38.如图所示是游乐场里的过山车,过山车运动过程中经过A、B两点
( )
A. 在A点时对轨道压力较小B. 在A点时所受摩擦力较大
C. 在B点时所受向心力较大D. 在B点时合外力方向竖直向下
39.如图,在水平虚线MN右方存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。边长为L的n匝线圈垂直磁场放置,线圈左边一半在磁场外,右边一半在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为
( )
A. 12nBL2B. nBL2C. 12BL2D. BL2
40.正点电荷P和一个接地金属球壳附近的电场线分布如图所示。电场中有a、b、c、d四个点,其中b点和c点与点电荷P距离相等,则( )
A. a点的电场强度比b点的大
B. b点的电势和c点相等
C. 把一个正电荷从a点移到b点电势能增加
D. 将一个质子由c点静止释放,质子将沿电场线运动到d
41.真空中有一带负电的电荷q绕固定的点电荷+Q运动,其运动轨迹为椭圆,如图所示。已知a、b、c、d为椭圆的四个顶点,+Q处在椭圆的一个焦点上,则下列说法正确的是( )
A. +Q产生的电场中,a、c两点的电场强度相同
B. 负电荷q在b点的速度大于在d点的速度
C. 负电荷q在b点的电势能大于在d点的电势能
D. 负电荷q在运动过程中电场力始终不做功
42.如图所示,当导线中通有电流时,小磁针发生偏转。这个实验说明了
( )
A. 通电导线周围存在磁场B. 通电导线周围存在电场
C. 电流通过导线时产生焦耳热D. 电流越大,产生的磁场越强
43.众多的科学家对物理学的发展做出了重大贡献,下列陈述中不符合历史事实的是( )
A. 法拉第首先引入“场”的概念来研究电现象
B. 安培发现了电流的磁效应现象
C. 卡文迪什利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量
D. 伽利略对自由落体运动进行了系统的研究,并得出自由落体运动是匀变速直线运动
44.如图所示为平行板电容器,其内部有M、N两点,则电容器内部( )
A. 电场一定不是匀强电场B. 电场是点电荷产生的电场
C. M、N两点的电场强度方向一定相同D. M、N两点的电场强度大小一定不相同
45.如图所示,均匀的带正电圆环圆心为O,以O点为坐标原点建立x轴,坐标轴垂直于圆环平面。A是x轴上的一点,带电圆环在A点产生的电场强度为E、电势为φ,现在A处再放一同样的带正电圆环,圆心在A点,环面与x轴垂直。则A点
( )
A. E增大、φ增大B. E不变、φ增大C. E增大、φ不变D. E不变、φ不变
二、实验题(本大题共2小题,每空2分,46题共6分,47题共4分)
46.如图(甲)所示,在长1m的两端封闭的玻璃管中装满水,水中放有一个红蜡烛做成的小物体,将管竖直倒置时蜡制小物体能在管中沿玻璃管匀速上升,现做下面实验:(以水平方向为x轴,沿玻璃管方向为y轴)
甲 乙
(1)实验一:迅速将管倒置,小物体从管底部上升的同时,使玻璃管保持竖直且开始沿水平方向匀速直线运动。从地面上看,红蜡块的运动轨迹可能是图(乙)中的__________。
(2)实验二:迅速将管倒置,小物体从管底部上升的同时,若使玻璃管从静止开始沿水平方向做匀加速直线运动。从地面上看,红蜡块的运动轨迹可能是图(乙)中的__________。
(3)在上述两次实验中,红蜡块从玻璃管底部上升到顶部需要的时间__________。
A.相等 B.不相等 B.无法确定
47.如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉木板,木板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与木板间的滑动摩擦力的大小是_____N.若测得物块P质量为500g,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为_______.(g取10m/s2)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查质点、平均速度和牛顿第二定律的应用,基础题目。
根据看作质点的条件分析即可判断;根据最高点的特征分析即可判断;根据平均速率的定义计算即可判断;根据牛顿第二定律分析即可判断。
【解答】
A.滑雪运动员在空中转体动作时,人的形状不可忽略,故滑雪运动员不能看成质点,故A错误:
B.运动员在空中上升到最高点时,速度为0,所受合力不为0,加速度不为0。故B错误;
C.500米短道速滑比赛中,平均速率约
故C正确:
D.男女运动员互推分离后,根据牛顿第二定律,女运动员质量较小,所以惯性小,获得的速度较大,故D错误。
故选C。
2.【答案】D
【解析】【分析】
在速度−时间图像中,速度的正负表示速度方向;图像的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,物体的加速度越大;图像与时间轴所围的面积表示位移。
本题的解题关键是理解v−t图像的物理意义:v−t图像的斜率表示物体运动的加速度、图像与时间轴所围的面积的代数和表示位移。
【解答】
A、在v−t图像中,2s末和10s末质点的速度均为正值,所以速度方向相同,故A错误;
BC、在v−t图像中,某点切线的斜率表示质点的加速度,斜率绝对值越大,物体的加速度越大,由图可知质点在2s末的加速度大于6s末的加速度。10s末质点的加速度为负值,与质点运动方向相反即加速度方向向左,故BC错误;
D、在v−t图像中,图线与时间轴所围面积表示质点的位移,由图可知,质点在0~5s内的位移大于8~9s内的位移,故D正确。
故选:D。
3.【答案】D
【解析】解:A、由图线知,在t1~t2之间的任意时刻a车的速度均大于b车,则两车的平均速度va>vb,故A错误;
B、v−t图线切线的斜率表示加速度,图线关于两交点的连线是对称的,可知在t1~t2这段时间内除加速度为0(即图线中切线斜率为0时)之外的任一时刻,a车与b车加速度大小相等,方向相反,故B错误;
BC、在t1时刻两车在同一位置,在t1~t2时间内,a图线与时间轴围成的面积一直大于b图线与时间轴围成的面积,则在t1~t2时间内,a车始终在b车前面,且t2时刻a车位移一定大于b车位移,两车不会处于同一位置,故C错误,D正确。
故选:D。
根据速度−时间图线判断汽车的运动规律,通过图线与时间轴围成的面积表示位移判断哪个汽车在前。通过图线的斜率判断加速度的大小。
解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,图线的切线斜率表示瞬时加速度。
4.【答案】B
【解析】【分析】
由题中信息分析出研究此问题的研究方法,再逐一分析各项即可。
分析出正确的研究方法是解题的关键。
【解答】
通过白纸上的球的印迹,来确定球发生的形变的大小,从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来,在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小,这是用来等效替代的方法,由此分析:
A.质点是一种理想化的模型,是采用的理想化的方法,故A错误;
B.合力和分力是等效的,它们是等效替代的关系,故B正确;
C.瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度,是采用的极限的方法,故C错误;
D.研究加速度与合力、质量的关系的时候,是控制其中的一个量不变,从而得到其他两个物理量的关系,是采用的控制变量的方法,故D错误.
5.【答案】B
【解析】【分析】
根据把物体看成质点的条件来判断;瞬时速度对应空间某一位置;根据平均速度的定义判断;根据牛顿第三定律判断。
本题以第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月4日在北京、张家口举行为背景,考查了质点、瞬时速度与平均速度、牛顿第三定律等基础知识在实际问题中的应用,要求学生对这部分知识要深刻理解,并加强记忆。
【解答】
A、研究自由式滑雪运动员空中动作时,运动员的形状和大小不能忽略,所以不能看成质点,故A错误;
B、钢架雪车运动员经过某计时点的速度为110km/ℎ,对应某计时点的空间位置,该速度为瞬时速度,故B正确;
C、两短道速滑运动员均绕场滑行一周,位移为零,根据平均速度的定义,可知两短道速滑运动员均绕场滑行一周的平均速度相等,故C错误;
D、一运动的冰壶去撞击一静止的冰壶,根据牛顿第三定律,可知该静止的冰壶受到的撞击力与运动的冰壶受到的撞击力等大反向,故D错误。
故选:B。
6.【答案】C
【解析】解:国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。故ABD错误,C正确。
故选:C。
单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位.
解决本题的关键知道七个基本物理量,长度、时间、质量、电流、物质的量、热力学温度、光强度.需识记.
7.【答案】B
【解析】A.研究足球中的“香蕉球”时,需要考虑足球受力的不同部位,不能忽略足球的形状和大小,不可以将足球看成质点,A错误;
B.落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变,B正确;
C.运动员对足球的力与足球对运员的力是作用力与反作用力关系,始终等大反向,C错误;
D.运动员被绊向前倾倒,这是因为腿部(脚)受到向后的作用力而停下,身体由于惯性仍有向前的速度所以倾倒,D错误。
故选B。
8.【答案】B
【解析】【分析】
加速度的大小为v−t图象斜率的绝对值.图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移;匀变速直线运动的平均速度可公式v−=v0+v2求解。
v−t图象的斜率即为物体运动的加速度,“面积”大小等于位移,掌握这点是解决此类题目的关键所在。
【解答】
A、图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移,所以汽车在0~1s内和1s~2s内位移大小相等、方向相同,故A错误;
B、在0~1s内,加速度为正,在1s~2s内加速度为负,故加速度不同,故B正确;
CD、在0~1s内和1s~2s内,最大速度为5m/s,最小速度为零,故平均速度均为v−=v0+v2=0+52m/s=2.5m/s,平均速度都相同,单向直线运动,平均速率等于平均速度的大小,故CD错误.
故选:B。
9.【答案】A
【解析】A.质点是理想化物理模型,在现实生活中是不存在的,A正确;
B.牛顿提出牛顿第一定律,指出力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,B错误;
C.据牛顿第三定律可知,一对作用力和反作用力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上,C错误;
D.给桌子一个推力,桌子仍静止,可知桌子还受到静摩擦力的作用,桌子的合力为零,加速度为零,符合牛顿第二定律,D错误。
故选A。
10.【答案】B
【解析】A.起跳时,支持力的施力物体是跳板,故支持力是由跳板的形变产生的,故A错误;
B.在空中上升阶段,受到向下的重力,又题中不忽略空气中的阻力,故在空中上升阶段,仅受重力和空气阻力,故B正确;
C.在最高点时,竖直方向速度为零,竖直方向空气阻力为零,故在竖直方向仅存在重力,故不处于平衡状态,故C错误;
D.在空中做翻转动作时,不可忽略大小和形状,不可将其视为质点,故D错误。
故选B。
11.【答案】D
【解析】“探究滑动摩擦力的相关因素”实验,采用控制变量法,
A、建立“质点”的概念,采用理想模型法,不采用控制变量法,故A错误;
B、物体各部分都要受到重力,重心是物体的各部分所受重力的等效作用点,是用来等效替代物体各部分所受重力总效果的,不采用控制变量法,故B错误;
C、建立“瞬时速度”的概念,采用极限法,不采用控制变量法,故C错误;
D、研究加速度与合力、质量的关系,采用控制变量法,故D正确。
故选:D。
12.【答案】B
【解析】【分析】
对于矢量与标量,要知道它们的两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则。
【解答】
A.平均速度既有大小也有方向,其方向与物体位移方向相同,即为矢量,故A错误;
B.速率只有大小,没有方向,即为标量,故B正确;
C.弹力既有大小也有方向,是矢量,故C错误;
D.加速度既有大小也有方向,其方向与合力方向相同,即为矢量,故D错误。
故选B。
13.【答案】D
【解析】【分析】
作用力和反作用力大小相等,方向相反,且同时产生、同时变化、同时消失,是同种性质的力;静摩擦力与施加的压力无关,根据共点力平衡求得摩擦力大小;铅球继续向前运用是由于铅球的惯性;高大的桥要造很长的引桥,增加了斜面的长度,从而减小了斜面的坡度,将重力按效果正交分解后根据平衡条件判断即可。
【解答】
A、跳远起跳时地对人的作用力与人对地的作用力是一对相互作用力,大小相等,故A错误;
B、如图中杯子处于静止状态,竖直方向受到重力和摩擦力,此时摩擦力等于杯子的重力,与手握杯子的力大小无关,故B错误;
C、如图中铅球被抛出后可以继续向前飞,是因为惯性原因,故C错误;
D、重力产生两个作用效果,使物体沿斜面下滑,使物体紧压斜面,将大桥的引桥造得很长,是为了减小汽车重力沿桥面方向的分力,故D正确;
故选:D。
14.【答案】C
【解析】解:A、根据弹力产生的特点可知,足球受到的支持力是由木板发生弹性形变而产生的,故A正确;
B、足球发生形变,产生的弹力作用在与足球接触的木板上,故B正确;
C、根据弹力产生的特点可知,木板形变是由于木板发生弹性形变形成的,故C错误;
D、足球产生的弹力作用在与足球接触的木板上,可知足球产生的弹力就是足球因为受到重力对木板产生压力的结果,故D正确。
本题选择错误的,
故选:C。
弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,弹力的方向垂直于接触面指向被支持的物体。
发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生的力叫弹力.
弹力的产生条件:①弹力的产生条件是两个物体直接接触,②并发生弹性形变.
弹力的方向:力垂直于两物体的接触面.
15.【答案】C
【解析】解:AB、由图可知,每1s内速度增加量△v=v4−v3=v3−v2=v2−v1=v1−v0=5m/s,增加量相同,说明小车做加速运动,且做匀加速运动,故AB错误
CD、图可知,小车的速度随时间逐渐增大,故做加速运动,说明速度方向与加速度方向相同,故C正确,D错误;
故选:C。
根据速度的变化判断出小车做加速度运动,根据相同时间内速度的变化量判断出加速度的变化即可。
本题主要考查了v−t图象,根据相同时间内的速度变化量判断出加速度的变化即可。
16.【答案】C
【解析】解:A.谷爱凌在北京冬奥会大跳台比赛中需要关注其肢体动作,故不可视为质点,故A错误;
B.地球对航天员的引力和航天员对地球的引力是一对作用力和反作用力,总是等大反向,故B错误;
C.北京冬奥会雪橇比赛场地“雪游龙”,不是一条直线,其全程长达1975米指的是路程,故C正确;
D.500m短道指路程是500m,500m除以34.32s,得平均速率14.6m/s,而不是平均速度,平均速度等于位移除以时间,故D错误。
故选C。
17.【答案】C
【解析】解:A、一个人乘电梯从一楼直达十楼,电梯先向上做加速运动,再匀速向上运动,后向上做减速运动,所以加速度方向先向上,再为零,后向下,则人先超重再正常后失重,则人对地板的压力先增大后不变再减小,故C正确
故选:C。
失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度,合力也向下;
超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上.
本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了.
18.【答案】B
【解析】A.游客在A点的加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;
B.游客在B点的加速度方向向上,处于超重状态,故B正确;
C.向心力只是效果力,不是实际力,且向心力方向时刻发生变化,故C错误;
D.从A点到B点的过程中,游客的竖直分速度先增大后减小,根据P=mgvy,可知游客重力的功率先增大后减小,故D错误。
故选B。
19.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查平抛运动位移的计算,用动能定理求解外力做功和初末速度。
【解答】
在重力作用下物体做平抛运动,加速度为g,垂直位移y=12gt2,由动能定理mgy=Ek − E0,解得Ek=E0+12mg2t2,故选项D正确。
故选D。
20.【答案】A
【解析】解:小球在水平方向做匀速直线运动,则x=v0t,解得t=1.2s
小球下降的高度ℎ=12gt2=12×10×1.22m=7.2m
小球从抛出至落地过程中重力做功的平均功率为P−=mgℎt=0.5×10×,故A正确,BCD错误;
故选:A。
小球做平抛运动,根据水平方向的位移求出平抛运动的时间,竖直方向做自由落体运动,求得下降高度,根据P−=mgℎt求得重力做功的平均功率。
本题主要考查了平均功率的计算,利用好P−=Wt,关键是抓住小球做平抛运动,利用好其特点即可。
21.【答案】A
【解析】AB、平抛运动只受重力作用,所以加速度是恒定的,所以平抛运动是匀变速运动,故A正确,B错误;
CD、匀速圆周运动的速度大小不变方向时刻改变,所以不是匀变速运动,也不是匀速运动,故CD错误;
故选:A。
平抛运动只受重力,是加速度大小和方向都不变的运动;匀速圆周运动是加速度大小不变,方向不断变化的曲线运动;两种运动都是变速运动,但前者是匀变速运动,后者是变加速运动。
本题关键明确平抛运动与匀速圆周运动的运动性质,特别是要有矢量的意识,匀速圆周运动中向心力和线速度都是方向变化、大小不变,都是变量。
22.【答案】A
【解析】A.根据开普勒第二定律可知,行星与太阳中心连线在相同时间内扫过的面积相等,则有12rAvA⋅Δt=12rBvB⋅Δt
由于rA
B.根据牛顿第二定律可得GMmr2=ma,解得a=GMr2∝1r2,可知行星在A处的加速度大于B处的加速度,B错误;
C.从C运动到B阶段,只有万有引力对行星做功,行星的机械能守恒,C错误;
D.从B运动到D阶段,行星的速度在增大,行星的动能在增大,万有引力对行星做正功,D错误。
故选A。
23.【答案】C
【解析】当恰好能过最高点时有mg=mv2L,解得v= gL,则最低点到最高点由动能定理可得−mg⋅2L=12mv2−12mv02,解得v0= 5gL,故C正确,ABD错误。
故选C。
24.【答案】D
【解析】解:A、在最低点时,由重力和支持力的合力提供向心力F,向心力指向上方,所以Fn=N−mg,则支持力N=mg+Fn,所以座椅对他的支持力大于重力,故A错误;
B、机械能等于重力势能和动能之和,摩天轮在运动过程中做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变化,重力势能在变化,所以机械能在变化,故B错误;
C、在摩天轮转动的过程中,乘客的重力大小不变,速度大小不变,但是速度方向时刻在变化,竖直分速度在变化,所以重力的瞬时功率在变化,故C错误;
D、在摩天轮转动一周的过程中,动能的变化量为零,由动能定理知,合力对乘客做功为零,故D正确。
故选:D。
在最低点时,根据向心力的来源分析重力和支持力的情况;根据机械能的定义分析机械能的变化情况;根据瞬时功率计算式分析重力的瞬时功率如何变化;根据动能定理分析合力做的功。
解决本题的关键是要明确乘客做匀速圆周运动,速率不变,在最高点或最低点,由合外力提供向心力。知道合力做功等于动能的变化量。
25.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查曲线运动的基本概念,涉及到做曲线运动的条件,做曲线运动的物体速度方向的确定,以及匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别。还涉及到开普勒和牛顿的贡献。属基础题,容易混淆。
(1)物体做曲线运动的条件:合力与速度不在同一条直线上;(2)曲线运动速度的方向与该点曲线的切线方向相同;(3)物理学史中,开普勒与牛顿的贡献不能混淆;(4)只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心,非匀速圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心。
【解答】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动,受到的重力就是恒力,故A错误;
B.做曲线运动的物体,在某一位置时它的速度的方向与该点曲线的切线方向相同,故B正确;
C.开普勒研究了行星运动的规律得出开普勒三大定律,牛顿发现了万有引力定律,故C错误;
D.只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心,非匀速圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心,故D错误。
故选:B。
26.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查对匀速圆周运动的认识,对重力势能和弹性势能的理解,基础题目。
根据匀速圆周运动的特点直接可判断;根据圆周运动合外力特点即可判断;根据重力势能的定义式直接可判断;根据弹性势能知识可判断。
【解答】
A.匀速圆周运动的加速度不为零,是变速运动,不处于平衡状态,故A错误;
B.匀速圆周运动的物体的向心力是指向圆心方向的合力,方向是时刻发生变化的,故B正确;
C.由Ep=mgℎ可知,由于零势能点不确定,则放在地面上的物体,它具有的重力势能不一定为零,故C错误;
D.由Ep=kx22可知,弹簧形变量越大,弹性势能越大;弹簧变长时,形变量不一定大,则它的弹性势能不一定增大,故D错误。
故选B。
27.【答案】C
【解析】AB、曲线运动的速度方向一定变化,大小不一定变化,故曲线运动一定是变速运动,故AB错误;
C、平抛运动速度的变化量Δv=gΔt,方向与加速度的方向相同,竖直向下,故C正确;
D、匀速圆周运动是速度大小不变、方向时刻变化的运动,故D错误。
故选:C。
曲线运动的速度方向沿着轨迹切线方向,大小不一定变化;根据Δv=gΔt判断平抛运动速度的变化量。
本题要注意速度是矢量。
28.【答案】B
【解析】解:A.当摩天轮在竖直面内匀速转动时,机械能等于动能和重力势能的总和,在这个过程中游客的动能不变,重力势能在不断的变化,故机械能在变化,故A错误;
B.当摩天轮在竖直面内匀速转动时,合力提供向心力,大小不变,但方向时刻发生变化,故B正确;
C.游客做匀速圆周运动,合力指向圆心,从最低点到与圆心等高处,合力向上,从与圆心等高处到最高点,合力向下,所以游客向上运动时先超重后失重,向下运动时先失重后超重,故C错误;
D.在最高位置时,游客依然受到向下的合外力,用来提供向心力,故不会平衡,故D错误;
故选:B。
根据机械能的定义判断;游客跟着摩天轮一起围绕固定轴做匀速圆周运动,其合力提供做圆周运动的向心力,向心力的方向总是沿着半径指向圆心;根据合力的方向判断超重失重。
解决该题的关键是明确知道匀速圆周运动的向心力是由合力提供,知道向心力的特征,会分析不同位置的受力情况。
29.【答案】C
【解析】根据机械能守恒定律
mgℎ=12mvb2解得
vb= 2gℎ=6m/s 小物块在b点时受圆弧轨道的支持力大小为F,根据牛顿第二定律
F−mg=mvb2R解得
F=28N根据牛顿第三定律可知,小物块在b点时对圆弧轨道的压力大小为28N,故ABD错误C正确。
故选C。
30.【答案】D
【解析】略
31.【答案】C
【解析】【分析】
用细绳拉着质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,速度的大小不变,方向时刻改变,而动能是标量,只有大小,没有方向。周期是标量,不变,角速度虽然是矢量,但它的方向也不变。
解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点,速度方向是切线方向,动能是标量。
【解答】
A、动能Ek=12mv2是标量,只有大小没有方向,由于速度的大小不变,所以动能不变,故A错误;
B、周期是标量,T=2πRv,v的大小不变,故匀速圆周运动的周期不变,故B错误;
C、小球做匀速圆周运动,向心加速度始终指向圆心,方向不断变化,故C正确;
D、角速度虽然是矢量,但方向不变,大小ω=vR,v大小不变,角速度不变,故D错误。
故选:C。
32.【答案】A
【解析】解:因只受重力方向竖直向下,在物体下落的过程中竖直向下的速度增大,则重力的瞬时功率P=mgv,mg不变,v增大,则重力的瞬时功率不断增大,故A正确,BCD错误
故选:A。
重力的方向竖直向下,根据速度增大,可判断出重力的瞬时功率P=mgv的变化.
本题关键要发掘自由落体运动的受力特点和运动情况,知道重力瞬时功率与物体运动情况的关系,比较简单.
33.【答案】D
【解析】解:AB、小朋友从P点向右运动到Q点的过程中,高度先降低再升高,重力先做正功后做负功,重力势能先减小,后增大,故AB错误;
C、小朋友运动过程中机械能守恒,重力势能先减小,后增大,动能先增大,后减小,故C错误;
D、小朋友在最低点动能最大,根据牛顿第二定律有:F−mg=mv2R,解得F=mg+mv2R,所以人在最低点时绳的拉力最大,故D正确;
故选:D。
根据小朋友上升还是下降判断重力的做功情况.根据机械能守恒定律分析动能变化,根据牛顿第二定律分析拉力。.
知道重力做功的特点及机械能守恒定律即可正确解题,本题是一道基础题.
34.【答案】B
【解析】解:取最低点所在水平面为参考平面,根据机械能守恒定律得:
(M+m)gL(1−cs60°)=12(M+m)v2在最低点,以小孩和秋千为研究对象,根据牛顿第二定律得:
2T−(M+m)g=(M+m)v2L联立解得:T=500N,
故B正确,ACD错误;
故选:B。
小孩和秋千向下摆动的过程中,受到重力和拉力,拉力与速度垂直,不做功,故机械能守恒,根据机械能守恒定律列式求秋千到达最低点的速度;在最低点,小孩由重力和支持力的合力提供向心力,根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解秋千对小孩的支持力,从而得到小孩对秋千的压力。
本题关键要明确小孩摆动过程中整体的机械能守恒,同时要知道在最低点,由重力和支持力的合力提供小孩所需要的向心力。
35.【答案】A
【解析】【分析】
采用逆向思维,篮球做平抛运动,根据高度比较球在空中运动的时间,根据速度时间公式得出竖直分速度的大小关系。
抓住水平位移相等,通过时间比较篮球撞墙的速度大小是求解关键。
【解答】
A. 采用逆向思维,篮球做平抛运动,第二次的高度较小,根据t= 2ℎg知,第二次在空中运动的时间较短,故A正确;
B.根据vy=gt知,第一次运动的时间较长,则篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次大于第二次,故B错误;
C.两球的水平位移相等,第一次的时间大于第二次,根据x=v0t知,第二次撞墙的速度较大,故C错误;
D.根据速度的合成可知,不能确定抛出时的速度大小,故D错误。
故选A。
36.【答案】B
【解析】由题可知,“风云四号”卫星是地球同步卫星,而同步卫星只能在赤道正上空,且高度保持不变,故A错误;
根据GMmr2=man,得an=GMr2,其中G为引力常量,M为地球质量,r为轨道半径,因“风云四号”卫星的轨道半径小于月球的轨道半径,故“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度,故B正确;
与“风云四号”同轨道的卫星都是同步卫星,故线速度大小一定相等,但不知道各个卫星的质量是否相等,根据Ek=12mv2知动能不一定相等,故C错误;
卫星围绕地球表面运行的最大线速度是7.9 km/s,此时它的轨道半径等于地球半径,而“风云四号”的轨道半径大于地球半径,根据v= GMr可知,其线速度小于7.9 km/s,故D错误.
37.【答案】D
【解析】物体即将滑动时,最大静摩擦力提供向心力
μmg=mv2R解得v= μgR ①
物体做加速圆周运动过程
Wf=12mv2②由①②两式解得Wf=12mμgR
38.【答案】B
【解析】【分析】
车在AB点时,重力和支持力合力提供向心力,切线方向有摩擦力,物体做非匀速圆周运动。
【解答】
解:AB.在A点有向上的向心加速度,物体处于超重状态,对轨道压力较大,根据f=μN可知摩擦力也较大,故A错误,故B正确;
C.从A到B,摩擦力和重力都做负功,物体动能减少速度减少,由图可知半径变大,根据向心力公式Fn=mv2R,可知在B点时所受向心力较小,故C错误;
D.过山车B点时受到重力、支持力、摩擦力,故合外力不是竖直向下,故D错误。
故选B。
39.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查了磁通量的概念,知道磁通量的大小只与线圈有效面积和磁感应强度有关,与线圈匝数无关,基础题。
【解答】
线圈放在磁场中的面积为12L2,磁场的磁感应强度为B,故穿过线圈的磁通量大小Φ=12BL2,故C正确,ABD错误。
40.【答案】C
【解析】A.电场线的疏密表示场强的大小,由图可知,a点的电场线比b点稀疏,故a点的电场强度比b点的电场强度小,A错误;
B.若电场为点电荷产生的电场,则因为b点和c点与点电荷P距离相等,b、c两点在同一个等势面上,电势相等,但是本题中的电场是正点电荷P和一个接地金属球壳共同激发的,电场线在空间的分布情况发生改变,由图可知b点附近的电场线更密,场强更大,故从正电荷出发,经过相同距离,到达b点电势降落更多,所以b点电势低,B错误;
C.沿电场线电势降低,由图可知a点电势低于b点,则把一个正电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加,C正确;
D.将一个质子由c点静止释放,若质子沿电场线运动,质子受到的电场力方向时刻改变,速度方向始终与电场力方向相同,质子不会做曲线运动,故质子不会沿电场线运动到d,D错误。
故选C。
41.【答案】B
【解析】A. a 、 c 两点的电场强度方向不同,A错误;
BC.负电荷 q 由 b 运动到d的过程中,电场力做负功,电势能增加,动能减小,所以负电荷 q 在 b 点的速度大于在d点的速度,在 b 点的电势能小于在d点的电势能,B正确,C错误;
D.若负电荷逆时针转动,则负电荷 q 由 a 经d运动到 c 的过程中,电场力先做负功再做正功,D错误;
故选B。
42.【答案】A
【解析】【分析】本题是电流的磁效应实验,首先是由奥斯特观察到这个实验现象,根据这个实验的意义分析即可.
电流磁效应的发现,揭开了人类研究电与磁之间联系的序幕,奥斯特的成就和该实验的意义要记牢.
【解答】当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转,说明电流能产生磁场,从而使小磁针受到磁场力而发生偏转,即通电导线周围存在磁场,不能说明其他.故A正确,BCD错误。
43.【答案】B
【解析】解:A、根据物理学史可知,法拉第首先引入“场”的概念来研究电现象,故A正确;
B、奥斯特发现了电流的磁效应现象,故B错误;
C、牛顿发现万有引力定律之后,卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值,故C正确;
D、根据物理学史可知,伽利略对自由落体运动进行了系统的研究,并得出自由落体运动是匀变速直线运动,故D正确。
本题选不正确的,
故选:B。
根据物理学史和常识解答,记住著名科学家的物理学贡献即可。
本题考查物理学史,要求学生掌握科学家的主要贡献,重视历史知识的积累。
44.【答案】C
【解析】解:AB、平行板电容器形成的电场内部为匀强电场,故AB错误;
C、依据电场线某点的切线方向即为电场强度方向,则M、N两点的电场强度方向一定相同,故C正确;
D、由AB选项分析,可知,M、N两点的电场强度大小一定相同,故D错误。
故选:C。
45.【答案】B
【解析】设圆心在O点的圆环为圆环O,圆心在A处的圆环为圆环A,则圆环A在A点产生的合场强为零,所以A点场强E不变;圆环A在A点产生的电势大于零,所以A点电势φ增大,故 B正确,ACD错误;
故选B。
46.【答案】(1)A;(2)B;(3) A
【解析】【分析】
(1)小物体在竖直方向与水平方向的分运动均为匀速直线运动,即可判断其实际运动的性质;
(2)小物体在竖直方向做匀速直线运动,水平方向做匀加速直线运动,即可判断其实际运动性质;
(3)根据小物体在竖直方向的分运动性质进行分析。
本题考查运动的合成,注意分析分运动的性质是关键。
【解答】
(1)由题意可知小物体在竖直方向沿管向上做匀速直线运动,在水平方向跟随管向右做匀速运动,则可知物体的实际运动为匀速直线运动,其运动轨迹为直线,故A正确,BC错误。
故选A。
(2)由题意可知小物体在竖直方向沿管向上做匀速直线运动,在水平方向跟随管向右做匀加速直线运动,则可知小物体的加速度水平向右,合外力向右,根据曲线运动的合外力指向轨迹的内侧可知,其运动轨迹可能是图乙中B,故B正确,AC错误。
故选B;
(3)两次实验中,小物体在竖直方向均做速度相等的匀速直线运动,且位移相等,所以两次实验中,小物体从玻璃管底部上升到顶部需要的时间相等,故A正确,BC错误。
故选A。
故答案为:(1)A;(2)B;(3) A
47.【答案】1.50;橡胶。
【解析】【分析】
利用平衡条件可知物块P与木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小,求出摩擦力大小;再利用动摩擦力公式f=μFN求出物块P与木板之间的动摩擦因数,根据计算的结果对照表中给出的动摩擦因数,推算出物块P的材料。
本题考查滑动摩擦力,解答本题的关键是掌握平衡条件求出物块P与木板间的滑动摩擦力的大小,再结合滑动摩擦力公式求出动摩擦因数,推算出物块P的材料。
【解答】
用力F水平向左拉木板,木板向左运动,此时测力计的示数稳定
此时物块P处于静止状态,则物块P与木板间的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力大小
从图中可以读出测力计示数为1.50N,
即物块P与木板间的滑动摩擦力的大小也为1.50N
物块P质量为500g=0.5kg
则物块P对木板的压力FN=mg=0.5×10N=5N
而滑动摩擦力f=μFN
得μ= f FN = 1.50N5N =0.3
根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为橡胶;
故答案为;1.50,橡胶。
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