届河南省洛阳市联考高三第一次模拟考试物理试题解析版 1Word文档下载推荐.docx
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考查了动能定理,冲量定理,功率的计算
点评:
在牵涉到矢量的计算过程中一定要注意矢量的方向,在计算恒力的瞬时功率时,一定要将两者投影到一条直线上
2.质量为m的人造地球卫星在地面上受到的重力为P,它在距地面的高度等于地球半径R的圆形轨道上运动时
A.速度为B.角速度为
C.动能为D.重力为0
【答案】A
【详解】质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为P,设地球的质量为M,半径为R。
所以地面上的重力加速度为:
g=,根据万有引力等于重力,有:
=mg,即:
GM=gR2=;
由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得:
,由可解得:
v=,故A正确。
角速度为:
,故B错误。
动能是Ek=mv2=PR,故C错误。
重力是P′==P,故D错误。
故选A。
3.如图倾角为30°
的斜面体固定在水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B(均可视为质点),跨过固定于斜面体顶端的滑轮O(可视为质点),A的质量为m,B的质量为4m,开始时,用手托住A,使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动,将A由静止释放,在其下摆过程中B始终保持静止,则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是()
A.物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上
B.物块B受到的摩擦力增大
C.绳子的张力先增大后减小
D.地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
【答案】D
初始情况下由于绳子无拉力,则物块B受到沿斜面向上的静摩擦力,大小为:
Ff=4mgsin30°
=2mg斜面体在水平方向不存在受地面的摩擦力.小球A下摆过程中,由机械能守恒,到最低点时速度最大,则由机械能守恒定律得:
,又由牛顿第二定律得:
,则小球A对绳的拉力为F=3mg,即物块B受到绳子沿斜面向上的拉力为3mg,此时物块B在平行于斜面方向所受的摩擦力为Ff’=F-4mgsin30°
=3mg-2mg=mg,方向沿斜面向下,由此可知物块B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg,后逐渐减少到零,再沿斜面向下逐渐增大到mg,故AB错误.由以上分析知绳子的张力一直增大,小球A摆到低时对绳的拉力最大,故C错误.将A由静止释放,在其下摆过程中B始终保持静止,在绳子到达竖直位置之前,把斜面与物块B看做整体,绳子始终有拉力,此拉力水平向左有个分力,而整体保持静止,水平方向受力平衡,因此,地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右,故D正确.故选D.
机械能守恒定律;
牛顿第二定律.
【名师点睛】本题解答时要正确的分析好物体的受力,同时,要选好受力的研究对象:
分析绳子拉力时选小球A,分析物块B受的摩擦力时选B物块,分析地面的摩擦力时选斜面与B物块整体,再者要注意物块B所受到的摩擦力是否达到最大值。
4.如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极,两极间距为d,极板面积为S,这两个电极与可变电阻R相连.在垂直前后侧面的方向上,有一匀强磁场,磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体,气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势.若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值,根据上面的公式或你所学过的物理知识,可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为( )
A.B.C.D.
由题,运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势,相当于电源,根据数学知识可知,当外电阻等于电源的内阻时,外电阻消耗的电功率最大,根据电阻定律求出此时的内阻,代入求出R消耗电功率的最值。
运动的电离气体,受到磁场的作用,将产生大小不变的电动势,相当于电源,其内阻为,根据数学知识可知,当外电阻等于电源的内阻,即时,外电阻消耗的电功率最大,此时,由题知,可得最大电功率。
故选B
电功、电功率;
电阻定律
关键是根据电阻定律求出电源的内阻,要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度,图中内电路是导体长度是d,容易搞错。
5.匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1m,D为AB的中点,如图所示。
已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和2V,设场强大小为E,一电量为1×
C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则
A.W=8×
JE>8V/m
B.W=6×
JE>6V/m
C.W=8×
JE≤8V/m
D.W=6×
JE≤6V/m
由题匀强电场中,由于D为AB的中点,则D点的电势,电荷从D点移到C点电场力所做的功为W=qUDC=q(φD-φC)=1×
10-6×
(10-2)J=8×
10-6J.AB的长度为1m,由于电场强度的方向并不是沿着AB方向,所以AB两点沿电场方向的距离d<1m,匀强电场中两点电势差与两点沿电场方向的距离成正比,即U=Ed,所以,故选A。
电势;
电场强度
二、多选题(本大题共4小题,共23.0分)
6.如图所示,一质量m=0.1kg的小煤块以vo=4m/s的初速度从最左端水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传送带可由一电机驱使而转动.已知小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1(取g=10m/s2)()
A.若电机不开启,传送带不转动,小煤块滑离传送带右端的速度大小为2m/s
B.若电机不开启,传送带不转动,小煤块在传送带上运动的总时间为4s
C.若开启电机,传送带以5m/s的速率顺时针转动,则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5m
D.若开启电机,传送带以5m/s的速率逆时针转动,则小煤块在传送带滑动的过程中产生的热量为1.6J
【答案】ACD
若电机不开启,传送带不转动,小煤块做匀减速运动,加速度大小为,由公式,可知滑离传送带右端的速度大小为,所以A正确;
由速度公式代入数据可得t=2s,所以B错误;
传送带以5m/s的速率顺时针转动,则小煤块加速运动,速度加速到和传送带速度相同,加速度大小不变,由可知需要时间1s,由可得小煤块滑行s=4.5m,传送带转过的距离为,痕迹长为,所以C正确;
传送带以5m/s的速率逆时针转动,小煤块滑行的距离为6m,传送带转过的距离为,留下的一段黑色痕迹的长度为16m。
所以D错误。
牛顿第二定律;
匀变速直线运动的位移与时间的关系
7.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A.物块先向左运动,再向右运动
B.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
【答案】CD
【分析】
当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此时滑块的速度小于木板的速度,所受的摩擦力方向向右,木板所受的摩擦力方向向左,根据摩擦力与速度方向关系,分析两物体的运动情况.
【详解】由题分析可知,刚撤掉拉力时,两物体的速度均向右,但此时滑块的速度小于木板的速度,滑块受到向右的滑动摩擦力,而做加速运动,木板受到向左的滑动摩擦力而做减速运动,当两者速度相等时,一起做匀速运动。
所以木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动,而物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动。
故CD正确,AB错误。
故选CD。
【点睛】本题解题关键是分析刚撤去拉力时两物体所受的摩擦力方向,根据摩擦力方向与速度方向的关系,分析物体的运动情况.
8.如图1、2所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力Fl沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向.则两个过程()
A.合外力做的功相同
B.物体机械能变化量相同
C.Fl做的功与F2做的功相同
D.Fl做功的功率比F2做功的功率大
【答案】AB
解:
A、由公式x=at2得,由于x和t均相同,故加速度a相同,由v=at,t相同,则物体到达斜面顶端时速度相同,动能相同,根据动能定理得知,总功相等.所以合外力做功相同,故A正确;
B、物体末速度相同,又由于处于相同的高度,所以两物体机械能变化相同,故B正确;
C、由图示分析可知,第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力,故两物体克服摩擦力做功不同,重力做功相同,则F1做的功比F2做的少.故C错误;
D、物体的运动情况相同,重力做功功率相同,图2中克服摩擦力做功的功率大,故Fl做功的功率比F2做功的功率小,故D错误;
故选AB.
【点评】由物体的运动特征判断出物体机械能的增量关系,结合本题功能关系:
除重力以外的合力对物体做功等于机械能的增量,不难看出结果.
9.如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是_____
A.过程①中气体的压强逐渐小
B.过程②中气体对外界做正功
C.过程④中气体从外界吸热量
D.状态c、d的内能相等
E.状态d的压强比状态b强小
【答案】BDE
本题考查对一定质量的理想气体的V—T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知,pb>
pa,即过程中气体的压强逐渐增大,选项A错误;
由于过程中气体体积增大,所以过程中气体对外做功,选项B正确;
过程中气体体积不变,对外做功为零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程中气体放出热量,选项C错误;
由于状态c、d的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c、d的内能相等,选项D正确;
由理想气体状态方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知,状态d的压强比状态b的压强小,选项E正确。
三、填空题(本大题共1小题,共9.0分)
10.某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。
固定并调整斜槽,使它的末端O点的切线水平,在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。
将小球从不同的标记点由静止释放,记录小球到达斜槽底端时下落的高度H,并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。
改变小球在斜槽上的释放位置,进行多次测量,记录数据如下:
高度H(h为单位长度)
h
2h
3h
4h
5h
6h
7h
8h
9h
水平位移x/cm
5.5
9.1
11.7
14.2
15.9
17.6
19.0
20.6