全国各地高考招生物理试题汇编力学实验.docx

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全国各地高考招生物理试题汇编力学实验

2017·新课标全国Ⅱ（理综物理）

14．C1[2017·新课标全国卷Ⅱ]一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图像是（　　）

14．C　[解析]方法一：

由于静摩擦力的作用，当F＝0时并不会产生加速度，A、B、D错误，C正确；方法二：

由牛顿第二定律有：

F－μmg＝ma，可得：

F＝ma＋μmg，即F是a的一次函数，且截距为正，C正确．

15．B7[2017·新课标全国卷Ⅱ]如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2>0）．由此可求出（　　）

A．物块的质量

B．斜面的倾角

C．物块与斜面间的最大静摩擦力

D．物块对斜面的正压力

15．C　[解析]考查静摩擦力的临界平衡问题．当F为最大值时，此时F1＝mgsinθ＋Ff①；当F为最小值时，此时F2＝mgsinθ－Ff②；由①②可知能求出最大静摩擦力，但不能求出物块的质量、斜面的倾角，C正确．

16．L2[2017·新课标全国卷Ⅱ]如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d>L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右行动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v－t图像中，可能正确描述上述过程的是（　　）

16．D　[解析]由于线框在进入磁场过程要切割磁感线而产生感应电流，故线框受到安培力的作用做减速运动，A错误；安培力F安＝，因v在减小，故F安在减小，加速度a＝在减小，即线框进入磁场过程做加速度减小的变减速运动，B错误；由于d>L，若线框完全进入磁场中仍有速度，则线框将会在磁场中做匀速运动直至右边滑出磁场，线框出磁场过程仍做加速度减小的减速运动，C错误，D正确.

17．K2[2017·新课标全国卷Ⅱ]空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（　　）

A.　　　　　　　　B.

C.D.

17．A　[解析]由Bqv0＝可得：

B＝，粒子沿半径射入磁场必沿半径射出磁场，可作出运动轨迹图如图所示，由几何知识可得：

r＝R，即B＝，A正确．

18．K1[2017·新课标全国卷Ⅱ]如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k.若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为（　　）

A.B.

C.D.

18．B　[解析]由题意，三个小球均处于静止状态，对c球而言，a、b两球在c球所在位置处产生的合场强与匀强电场的场强等大反向，故匀强电电场的场强大小E＝2cos30°＝，B正确．

19．L1[2017·新课标全国卷Ⅱ]在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是（　　）

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系

B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子环流假说

C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

19．ABD　[解析]奥斯特观察到电流的磁效应，表明电流可以产生磁场，揭示了电与磁的联系，A正确；安培根据通电螺线管和条形磁铁磁场的相似性，提出了分子环流假说，符合物理史实，B正确；法拉第发现处于变化的磁场中的闭合线圈中会产生感应电流，C错误；D项的叙述符合楞次定律的发现过程，D正确．

20．E6[2017·新课标全国卷Ⅱ]目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（　　）

A．卫星的动能逐渐减小

B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小

C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

20．BD　[解析]由G＝m可得v＝，轨道半径变小，则运行的速度变大，卫星的动能增大，A错误；轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能减小，B正确；由于气体阻力做负功，产生热量，故机械能减小，C错误；由动能定理，动能增大，则克服气体阻力做的功小于引力做的功，而引力做功等于引力势能的减小，故克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，D正确．

21．D4[2017·新课标全国卷Ⅱ]公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处，（　　）

A．路面外侧高内侧低

B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动

C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动

D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小

21．AC　[解析]由题意，当汽车的速率为vc时无滑动趋势，说明此时汽车与路面没有横向摩擦力，路面应不是平的，而应是外侧高内侧低，由重力的分力充当向心力，A正确；当车速低于vc时，车和地面之间会产生横向静摩擦力，阻碍汽车向内侧滑动，B错误；当车速高于vc时，车和地面之间仍会有摩擦力，此力与重力的分力一起提供向心力，只要车速不超过某一最高速度，车辆便不会向外侧滑动，C正确；因为vc是车和地面无摩擦时的临界值，所以与路况无关，D错误．

22．E6[2017·新课标全国卷Ⅱ]某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：

一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

图（a）

回答下列问题：

（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的________（填正确答案标号）．

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点的水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量Δx

E．弹簧原长l0

（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝________．

（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s－Δx图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s－Δx图线的斜率会________（填“增大”“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s－Δx图线的斜率会________（填“增大”“减小”或“不变”）．由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的________次方成正比．

图（b）

22．

（1）ABC

（2）

（3）减小　增大　2

[解析]

（1）根据平抛运动规律求小球抛出时的动能．

动能Ek＝mv，根据平抛运动规律有：

h＝gt2，s＝v0t，

可得：

Ek＝，故需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s和桌面到地面的高度h，选项A、B、C正确．

（3）由图像可知，s与Δx成正比，设图像斜率为k，则s＝kΔx，弹性势能Ep与动能Ek的关系为Ep＝Ek＝，故Ep＝·Δx2，即弹簧的弹性势能与Δx的二次方成正比．当h不变时，m增大，k就减小；当m不变时，h增大，k就增大．

23．J6[2017·新课标全国卷Ⅱ]某同学用量程为1mA、内阻为120Ω的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表．图中R1和R2为定值电阻，S为开关．回答下列问题：

（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线．

（2）开关S闭合时，多用电表用于测量________（填“电流”“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量________（填“电流”“电压”或“电阻”）．

（3）表笔A应为________色（填“红”或“黑”）．

（4）定值电阻的阻值R1＝________Ω，R2＝________Ω.（结果取3位有效数字）

　　　图（a）　　　　　　　　　　　图（b）

23．

（1）连线如图所示

（2）电流　电压

（3）黑

（4）1.00　880

[解析]

（1）根据电路图连接实物图，注意两表笔与表头的正负接线柱．

（2）根据“串联分压，并联分流”可知，当S断开时，多用电表测量电压；当S闭合时，多用电表测量电流．

（3）电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出．从电路图中表头和表笔的接法可知电流从表笔A流出，所以A为黑表笔．

（4）当S断开时为电压表，此时R2＝－120Ω＝880Ω；当S闭合时为电流表，此时R1＝≈1.00Ω.

24．I7[2017·新课标全国卷Ⅱ]如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q（q>0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb.不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．

24．[解析]质点所受电场力的大小为

f＝qE　①

设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有

f＋Na＝m　②

Nb－f＝m　③

设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有

Eka＝mv　④

Ekb＝mv　⑤

根据动能定理有

Ekb－Eka＝2rf　⑥

联立①②③④⑤⑥式得

E＝（Nb－Na）　⑦

Eka＝（Nb＋5Na）　⑧

Ekb＝（5Nb＋Na）　⑨

25．C5[2017·新课标全国卷Ⅱ]

一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示．已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g＝10m/s2，求：

（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

（2）从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小．

25．[解析]

（1）从t＝0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止．

由图可知，在t1＝0.5s时，物块和木板的速度相同．设t＝0到t＝t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则

a1＝　①

a2＝　②

式中v0＝5m/s、v1＝1m/s分别为木板在t＝0、t＝t1时速度的大小．

设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得

μ1mg＝ma1　③

（μ1＋2μ2）mg＝ma2　④

联立①②③④式得

μ1＝0.20　⑤

μ2＝0.30　⑥

（2）在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向．设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别a′1和a′2，则由牛顿第二定律得

f＝ma′1　⑦

2μ2mg－f＝ma′2　⑧

假设f＜μ