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2016年浙江省杭州市五校联盟高考物理二诊试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列说法正确的是( )
A.楞次通过实验研究,总结出了电磁感应定律 B.法拉第通过实验研究,发现了电流周围存在磁场
C.亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同 D.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因 【考点】法拉第电磁感应定律;物理学史.
【分析】法拉第通过实验研究,总结出了电磁感应定律.奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场.伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因.
【解答】解:A、英国物理学家法拉第通过实验研究,总结出了电磁感应定律.故A错误. B、丹麦物理学家奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场.故B错误. C、伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同.故C错误.
D、伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.故D正确. 故选:D.
2.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A.B两点的速度分别为v1和v2,则下列结论中不正确的有( )
A.物体经过AB位移中点的速度大小为
B.物体经过AB位移中点的速度大小为
C.物体通过AB这段位移的平均速度为
D.物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为
【考点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】对于匀变速直线运动,平均速度等于中间时刻的速度,也等于初末速度的平均值,对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根.
【解答】解:物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2,对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根,故物体经过AB位移中点的速度大小为
;故物体通过AB这段位移的平均速度为=
;
而平均速度等于中间时刻的速度,故物体经过AB中间时刻的速度大小应为误,BCD正确. 6
;故A错
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本题选不正确的,故选:A 3.如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是( )
A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变 C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变大,E变小 【考点】电容器的动态分析.
【分析】题中平行板电容器与静电计相接,电容器的电量不变,改变板间距离,由C=分析电容的变化,根据C=分析电压U的变化,根据E=分析场强的变化.
【解答】解:A、B,平行板电容器与静电计并联,电容器所带电量不变.故A、B错误. C、D,增大电容器两极板间的距离d时,由C=
知,电容C变小,Q不变,根据
,
C=知,U变大,而E===,Q、k、?、S均不变,则E不变.故C正确,D错误.
故选C
4.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中( )
A.小桶处于失重状态 B.小桶的最大速度为
C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为mgh
【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律.
【分析】先小桶的加速度,分析其状态.根据A、B的位移之间的关系,分别以A、B为研究对象,根据动能定理列式可求得最大速度. 【解答】解:AC、在整个运动过程中,小桶向上做加速运动,所以小桶受到的拉力大于重力,小桶处于超重状态.故A、C错误; 7
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B、在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做功,由动能定律得:3mg?h?sin30°﹣mgh=(3m+m)v;解得小桶的最大速度:v=
2
,故B正确;
D、小车和小桶具有相等的最大速度,所以小车的最大动能为:EKm=?3mv2=mgh,故D错误. 故选:B
5.如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图2所示,物块的速率υ随时间t的变化规
2
律如图3所示,取sin37°=,cos37°=,重力加速度g=10m/s.下列说法正确的是( )
A.物块的质量为1kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为
C.0~3s时间内力F做功的平均功率为 D.0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为
【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.
【分析】由F﹣t图象求出力的大小,由v﹣t图象判断物体的运动状态,
应用牛顿第二定律、平衡条件与滑动摩擦力公式求出物块的质量与动摩擦因数; 由运动学公式求出物块的位移,由功的计算公式求出功,由功率公式可以求出功率. 【解答】解:A、由速度图象知在1~3s时间内,物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:
+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma, 由v﹣t图象可知,加速度:a=
m/s2=s2.
在3~4s时间内,物块做匀速直线运动,由平衡条件得: μmgcosθ﹣mgsinθ=,
解得:m=1kg,μ=,故A正确,B错误;
C、由v﹣t图象可知,0~1s时间内,物块静止,力F不做功,1~3s时间内,力F=, 物块的位移x=××2m=,0~3s内力F做功的平均功率为:P==
2
=W=,故C
错误;
D、0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为:Wf=μmgcosθ?x=×1×10×cos37°×=,故D正确. 故选:AD.
6.质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的( )
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A.向心加速度为C.对球壳的压力为
B.向心力为m(g+)
)
D.受到的摩擦力为μm(g+
【考点】牛顿第二定律;向心力.
【分析】物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心加速度为an=
,
此时由重力和支持力提供向心力.根据牛顿第二定律求出支持力,由公式f=μN求出摩擦力. 【解答】解:A、物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心加速度为an=
.故A正确.
.故B错误.
),由
B、根据牛顿第二定律得知,物体在最低点时的向心力Fn=man=m C、根据牛顿第二定律得N﹣mg=m
,得到金属球壳对小球的支持力N=m(g+
).故C错误. ).故D正确.
牛顿第三定律可知,小球对金属球壳的压力大小N′=m(g+ D、物体在最低点时,受到的摩擦力为f=μN=μm(g+
故选AD
7.如图所示,在一竖直平面内,BCDF段是半径为R的圆弧挡板,AB段为直线型挡板(长为4R),两者在B点相切,θ=37°,C,F两点与圆心等高,D在圆弧形挡板的最低点,所有接触面均光滑,绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中.现将带电量为+q,质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出,在这段运动过程中,下列说法正确的是(sin37°=,cos37°=)( )
A.匀强电场的场强大小可能是
B.小球运动到D点时动能一定不是最大 C.小球机械能增加量的最大值是
D.小球从B到D运动过程中,动能的增量为﹣ 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.
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【分析】小球能沿挡板内侧ABC内侧运动,电场力垂直AB方向的分力必定大于等于重力垂直AB方向的分力,列式可得到场强的大小范围;根据小球的运动情况,分析小球的合力方向,判断什么位置动能最大;根据动能定理求解小球从B到D运动过程中动能的增量. 【解答】解:A、小球能沿挡板内侧ABC内侧运动,则有:qEcos37°≥mgsin37°,则得:E≥
,故场强大小不可能等于
.故A错误.
B、小球在复合场中受重力和电场力,所以小球运动到合力方向上时动能最大,则知在CD之间的某一点上时动能最大,故B正确;
C、小球运动到C点时,电场力做正功最多,小球的机械能增加量最大,所以小球机械能增加量的最大值为△E=qE[4Rcos53°+R(1﹣cos37°)]=,故C正确.
D、小球从B到D运动过程中,根据动能定理得:动能的增量为△Ek=mgR(1+sin37°)﹣qERcos37°=﹣,故D错误. 故选:BC.
二、非选择题(共78分)
8.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△EK= J,系统势能的减少量△EP= J,由此得出的结论是 在误差允许的范围内,系统机械能守恒 ;
(3)若某同学作出v﹣h图象如图3,则当地的实际重力加速度g= m/s.
【考点】验证机械能守恒定律. 【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计数点5的瞬时速度,从而得出动能的增加量,结合下降的高度求出重力势能的减小量.
根据机械能守恒得出v2﹣h的关系式,结合图线的斜率求出当地的重力加速度.
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