一、选择题(本大题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项是符合题目要求,第6~8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.【晋江2019届调研】2018年2月22日晚,在短道速滑男子500 m 决赛中,世界排名第一的中国选手武大靖,以39.584 s 的成绩,打破了世界纪录,为中国队收获了平昌冬奥会上的首枚金牌。
已知500 m 速滑跑道每圈长度为111.12 m ,由此可计算武大靖在这次决赛中的( )A .平均速率B .平均速度C .起跑时的加速度D .冲过终点时的瞬时速度 【答案】A【解析】根据题意可知运动员在短道速滑男子500 m 决赛中的路程和时间,由此可求解武大靖在这次决赛中的平均速率,故选A 。
2.【天津2019届摸底】下列说法正确的是( ) A .玻尔原子理论能够解释所有原子光谱现象 B .β射线的穿透本领比β射线弱C .23892U 衰变成20682Pb 要经过8次β衰变和6次α衰变D .在原子核中,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固 【答案】D【解析】玻尔原子理论只能解释氢原子光谱,不能够解释所有原子光谱现象,选项A 错误;γ射线的穿透本领比β射线强,选项B 错误;23892U 衰变成20682Pb ,α衰变一次质量数减少4个,次数23820684n -==,β衰变的次数为n =88×2+82-92=6要经过8次α衰变和6次β衰变,故C 错误;在原子核中,比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,选项D 正确。
3.【深圳质检】如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,圆形金属环B 正对电磁铁A ,当导线MN 在导轨上向右加速滑动时,则( )A .MN 导线无电流,B 环无感应电流 B .MN 导线有向上电流,B 环无感应电流C .MN 导线有向下电流,从左向右看B 有逆时针方向电流D .MN 导线有向上电流,从左向右看B 有顺时针方向电流 【答案】D4.【临川一中调研】某人造地球卫星绕地球的运动轨迹为椭圆,地球位于椭圆的一个焦点上,已知卫星在近地点的速率为v 1、加速度大小为a 1、到地心距离为r 1,卫星在远地点的速率为v 2、加速度大小为a 2、到地心距离为r 2;则( )A .a 1<a 2B .a 1r 1>v 12C .a 2r 2>v 22D .a 1r 1=v 12 【答案】C 【解析】根据2GMa r =,因r 1<r 2可知a 1>a 2,选项A 错误;若在近地点处以r 1为半径做圆周运动,则211v a r =,有a 1r 1=v 2;而卫星做椭圆运动,在近地点的速度v 1>v ,所以a 1r 1<v 12,同理可得a 2r 2>v 22,故B 、D 错误,C 正确。
5.【阜阳2019届摸底】取水平地面为重力势能零点,一小球从距地某高度处自由下落,经过时间t 到达A 处,在A 处的重力势能与动能的比值E pA : E kA =4,再经过时间t 到达B 处,则在B 处的动能与重力势能的比值E kB : E pB 为( )A .5B .4C .3D .2 【答案】B【解析】设开始时小球离地面的高度为H ,根据自由落体运动的规律可知,两段时间内的高度之比为 1 : 3,设为h 和3h ,由能量关系得pA pB()4E mg H h E mgh-==,解得H =5h ;到达B 点时pB pA44(4)E mg hE mg H h ⋅==-,故选B 。
6.【汉阳区2019届高中联考】如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n 1 : n 2=10 : 1,原线圈输入交变电压u =t (V),在副线圈中接有理想交流电流表、阻值为25 Ω的定值电阻R 和电容器C 。
下列说法中正确的是( )A .电阻R 中电流方同1 s 内变化100次B .电流表示数是2 AC .电阻R 消耗的电功率为1 W D.电容器的耐压值至少是 【答案】ACD7.【济宁模拟】一汽车在水平平直路面上,从静止开始以恒定功率P 运动,运动过程中所受阻力大小不变,汽车最终做匀速运动。
汽车运动速度的倒数10v=与加速度a 的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .汽车运动的最大速度为v 0B .阻力大小为2PvC .汽车的质量为002Pa v D .汽车的质量为00Pa v【答案】AD【解析】根据牛顿第二定律可知/1F f P v f P fa m m m v m--===⋅-,则由图象可知,当a =0时速度最大,最大值为v 0,选项A 正确;由10P fm v m⋅-=得阻力大小0P f v =,选项B 错误;由图象可知,当a =-a 0时10v=,则f =ma 0,则000f P m a a v ==,选项C 错误,D 正确。
8.【郑州2019届质量检测】如图所示,不可伸长的轻绳通过定滑轮将物块甲、乙(均可视为质点)连接,物块甲套在固定的竖直光滑杆上,用外力使两物块静止,轻绳与竖直方向夹角θ=37°,然后撤去外力,甲、乙两物块从静上开始无初速释放,物块甲能上升到最高点Q ,己知Q 点与滑轮上缘O 在同一水平线上,甲、乙两物块质量分别为m 、M ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g ,不计空气阻力,不计滑轮的大小和摩擦。
设物块甲上升到最高点Q 时加速度为a ,则下列说法正确的是( )A .M =3mB .M =2mC .a =0D .a =g 【答案】BD【解析】当甲上升到最高点时,甲和乙的速度均为零,此时设甲上升的高度为h ,则乙下降的高度为1tan37cos372h h h -︒=︒,由能量关系可知12mgh Mg h =⋅,则M =2m ,选项B 正确,A 错误;甲在最高点时,竖直方向只受重力作用,则a =g ,选项C 错误,D 正确。
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。
第9题~第12题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第13题~第14题为选考题,考生根据要求做答)(一)必考题(共47分)9.【长沙联考】(6分)如图所示,在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F 作用下从A 位置(弹簧原长位置)拉伸x 到B 位置,作出的F -x 图象为过坐标原点O 的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)F -x 图象中,图线OP 的斜率的物理意义是:___________。
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO 的面积的物理意义是:___________。
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k 的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x 时,弹簧的弹性势能的表达式为E p =_______________。
【答案】(1)弹簧的劲度系数k (2)拉力F 做的功 (3)212kx【解析】(1)根据胡克定律可知F =kx ,则F -x 图象中,图线OP 的斜率的物理意义是:弹簧的劲度系数k 。
(2)根据W =Fx 可知,直角三角形PQO 的面积的物理意义是:拉力F 做的功。
(3)由图象可知拉力做功212W kx =,则根据能量守恒关系可知,在弹性限度内,当其形变大小为x 时,弹簧的弹性势能的表达式为2p 12E kx =。
10.【银川一中二模】学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。
取该金属制成的一个“圆柱形”导体,用游标卡尺测量其长度L 、用螺旋测微器测量其直径d ,如图所示。
(1)请读出长度L 和直径d :L = cm ,d = mm 。
(2)设“圆柱形”导体的电阻为R x ,接入如图所示的电路中。
请将以下实验步骤补充完整: 第一步:闭合开关S 前先将滑动变阻器R 的滑动头P 滑到最 端(填“左”或“右”); 第二步:调节电阻箱R 2,使其处于某一适当值;第三步:闭合开关S ,移动滑动头,使电流计G 有适当的读数; 第四步:调节R 2, ;第五步:读出R 2,可得R x = ;(用R 1、R 2、R 3表示) 第六步:用d 、L 、R 1、R 2、R 3表示电阻率ρ= 。
【答案】(1)10.400 2.150 (2)右 使电流计G 中的电流为零 231R R R 2231π4d R R LR11.【天水一中模拟】如图所示,“冰雪游乐场”滑道B 点的左边为水平滑道,右边为半径R =6.4 m 的圆弧滑道,左右两边的滑道在B 点平滑连接。
小孩乘坐冰车从圆弧滑道顶端A 点由静止开始出发,半径OA 与竖直方向的夹角为θ=60°,经过B 点后,被静止在C 点的家长迅速抱住,然后一起在水平滑道上滑行。
已知小孩和冰车的总质量m =30 kg ,家长和冰车的总质量为M =60 kg ,人与冰车均可视为质点,不计一切摩擦阻力,重力加速度g =10 m/s 2,求:(1)小孩乘坐冰车经过圆弧滑道末端B 点时对滑道的压力N 的大小;(2)家长抱住孩子的瞬间,小孩和家长(包括各自冰车)组成的系统损失的机械能ΔE ; (3)家长抱住孩子的瞬间,家长对小孩(包括各自冰车)的冲量I 的大小。
【解析】(1) 从最高点到最低点,对小孩根据机械能守恒定律得:21(1cos )2BmgR mv θ-= ① 在轨道最低点B ,对小孩由牛顿第二定律:2N Bv F mg m R-= ②由①②并代入数据得F N =600 N ③根据牛顿第三定律可知,小孩对轨道的压力F N ʹ=F N =600 N ④(2)家长抱住小孩的瞬间,根据动量守恒定律有:mv B =(M +m )v ⑤ 家长和小孩组成的系统损失的机械能2211()22BE mv M m v ∆=-+ ⑥ 由⑤⑥并代入数据得:ΔE =640 J ⑦(3)家长抱住小孩的瞬间,根据动量定理:I =mv -mv B ⑧ 由②⑤⑧并代入数据得I =-160 N ∙s ⑨ 即家长对小孩的冲量大小为160 N ∙s 。
12.【重庆4月调研】如图所示,在直角坐标系xOy 中,第一象限内有沿y 轴负向的匀强电场,场强大小为E ,第四象限内有垂直xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。
现有一正粒子从y 轴上坐标为(0,h )的P 点,沿x 轴正向射入第一象限,能通过x 轴上坐标为(7h ,0)的Q 点。
已知粒子的比荷满足关系:22q E m B h=,不计粒子重力,求粒子在P 点入射速度的所有可能值(用E 、B 表示)。
【解析】设粒子入射的速度为v 0,粒子从P 点到达x 轴上a 点,历时t ,水平位移x 1,由粒子做平抛运动,有: 212Eq h t m=⋅x 1=v 0t到达a 点时竖直速度大小为y Eq v t m= 到达a点速度大小为v =到达a 点速度v 与x 轴正向夹角为θ,从a 点经磁场做半径为r 的匀速圆周运动,回到x 轴上b 点,b 、a 间的水平距离为x 2,如图,有mv r qB=x 2=2r sin θ要粒子通过x 轴上坐标为(7h ,0)的Q 点,需满足1sin x r r θ≥+ 解得083Ev B≥①若通过Q 点速度方向为右下,则需满足:7h =(2n -1)x 1-(n -1)x 2 n=1,2,3,… 解得072(1)21n Ev n B+-=⋅-当n =1时,07Ev B = 当n =2时,03E v B=②若通过Q 点速度方向为右上,则需满足:7h =(2n -1)x 1-nx 2 n =1,2,3,… 解得07221n Ev n B+=⋅- 当n =1时,09E v B= 当n =2时,0113Ev B=综上所述,粒子入射速度有4个值,分别为:3E B ,113E B ,7E B ,9E B。