1、1滚动检测卷(三)本试卷分选择题和非选择题两部分,满分 100 分,考试时间 90 分钟。选择题部分一、选择题(每题 3 分,共 45 分)1.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是( )A.大地 B.太阳C.滑板运动员 D.步行的人答案 C “追拍法”是跟踪运动的物体,将运动的物体看成是静止的,该图片是运动的滑板运动员被摄影师当成静止的,而用镜头跟踪,故参考系是滑板运动员。故 C 正确,A、B、D 错误。2.2016 年 1 月 1 日南京扬子江隧道实施免费通行政策,大大缓解市
2、民过江压力,该隧道全程 7.36 公里,设计速度为 80 km/h,隧道管养在夜间 1:005:00。下列说法正确的是( )A.汽车通过 7.36 公里隧道指的是汽车运动的位移B.80 km/h 为瞬时速度C.1:00 养护开始指的是时间间隔D.在遵守规定的情况下,4 min 内汽车可以通过隧道答案 B 7.36 km 为路程,A 错。80 km/h 为车通过隧道的限速,即瞬时速度,B 正确。1:00 为养护的开始时刻,C 错。设计时速为行驶速度的最大值,故在遵守规定的情况下,汽车通过隧道的最短时间为 tmin=h=5.52 min,故 D 错。7.36803.关于通电直导线周围磁场的磁感线分
3、布,下列示意图中正确的是( )2答案 A 伸开右手,大拇指方向为电流方向,则四指环绕方向为磁场方向,故 A 正确。4.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景。某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为 18 m/s,经过 3 s 汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车的加速度大小为( )A.3 m/s2 B.6 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2答案 B 根据匀变速直线运动的速度时间关系有:v=at,所以汽车的加速度大小:a= = m/s2=6 m/s2。vt1835.如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运
4、动。当坐在战车中的导师按下按钮时,战车就由静止开始沿长 10 米的斜面冲到学员面前,最终刚好停在斜面的末端,此过程约历时 4 秒。在战车的运动过程中,下列说法正确的是( )A.战车在运动过程中导师处于失重状态B.战车在运动过程中所受外力始终不变C.战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度答案 D 由题可知,“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速,加速的过程中有向下的分加速度,战车处于失重状态,当战车减速时,有向上的分加速度,战车处于超重状态,故 A、C 错误;由题可知,“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速,结合牛顿第二定律可知,战车受到的合外力先沿斜面向下,后沿
5、斜面向3上,故 B 错误;战车的位移是 10 m,运动时间约 4 s,所以可以估算出平均速度 = = m/s=2.5 m/s,故 Dvxt104正确。6.如图是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间,如果网球离开球拍后,沿图中虚线做曲线运动,则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是( )A.v1B.v2C.v3D.v4答案 B 依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向。所以图中能正确表示网球在相应点速度方向的是 v2,故 B 正确。7.如图所示是我国独立研制的“直 11”系列直升机,是一种小吨位直升机,用作轻型武装直升机或运输机。在直升机螺旋桨上有 A、B
6、、C 三点,其中 A、C 在叶片的端点,B 在叶片的中点。当叶片转动时,这三点( )A.线速度大小都相等 B.线速度方向都相同C.角速度大小都相等 D.向心加速度大小都相等答案 C 由题图可知,A、B、C 三点属于同轴转动,各点的角速度是相等的,A、C 在叶片的端点,B 在叶片的中点,所以 A、C 的线速度大小相等,而与 B 点的线速度大小不相等,故 A 错误,C 正确;由题图可知,A、B 与 C 点的位置不同,线速度的方向不同,故 B 错误;A、C 与 B 的角速度相等而半径不同,由 a= 2r 可知,A、C 的向心加速度的大小与 B 点不相等,故 D 错误。8.美国宇航局 2011 年 1
7、2 月 5 日宣布,他们发现了太阳系外第一颗类似地球的可适合居住的行星“开普勒-226”,其直径约为地球的 2.4 倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚,假设该行星的密度和地球相当,根据以上信息,估算该行星的第一宇宙速度等于( )A.3.3103 m/s B.7.9103 m/sC.1.2104 m/s D.1.9104 m/s答案 D 设地球的密度为 ,半径为 R,第一宇宙速度为 v1,“开普勒-226”的第一宇宙速度为 v2,则有= ,G 43 R3mR2 mv21R4= ,G 43(2.4R)3m0(2.4R)2 m0v222.4R得 v2=2.4v1=1.9104 m/s,故 D 正确
8、。9.将四个定值电阻 a、b、c、d 分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是( )A.a 和 b B.b 和 dC.a 和 c D.c 和 d答案 A 本题考查 U-I 图像的意义。根据 R= 知,定值电阻的 U-I 图线的斜率表示定值电阻的阻值。在UIU-I 图中分别连接 O 与 4 个点,根据它们的倾斜度可知,a 和 b 的阻值最接近,故选 A。10.带电体 A 固定在绝缘支架上,用一根绝缘丝线将带电小球依次悬挂在 1、2、3、4、5、6 六个不同的位置,丝线偏转情况如图所示。小球在不同位置时受到带电体 A 的库仑力( )A.方向不同,离 A 越远库仑力越
9、小B.方向相同,离 A 越远库仑力越小C.方向相同,离 A 越远库仑力越大D.方向不同,离 A 越远库仑力越大答案 A 根据同种电荷相斥及库仑力的方向沿两者的连线方向,可知它们的方向不同,再依据丝线的偏转角度,结合矢量的合成与平衡条件,可知小球受到的电场力 F=k =mg tan ,丝线与竖直方向夹角 q1q2r2越小,F 越小,可知离 A 越远库仑力越小,离 A 越近库仑力越大,故 A 正确,B、C、D 错误。11.游乐园的摩天轮是一种大型竖直转轮状的娱乐设施,乘客在厢体中随摩天轮匀速运行,下列说法正确的是( )A.某时刻所有乘客运动的线速度都相同B.当某一乘客运动到与圆心等高处时,厢体对乘
10、客的作用力大小等于重力5C.某乘客分别经过最高点和最低点时,所受的合外力大小相等D.乘客从最高点运动到最低点处于失重状态答案 C 线速度是矢量,摩天轮做匀速圆周运动,不同乘客的位置不同,所以他们运动的线速度方向不相同,故 A 错误;摩天轮做匀速圆周运动,加速度的方向始终指向圆心,厢体对乘客的作用力与重力的合力提供向心力,合力指向圆心,由牛顿第二定律可知,当某一乘客运动到与圆心等高处时,摩天轮对乘客的作用力大小不等于重力,故 B 错误;摩天轮做匀速圆周运动,乘客受到的合外力提供向心力,由 F 向 =知 ,R、 v 大小不变,向心力大小不变,合外力大小不变,所以乘客分别经过最高点和最低点时 ,所受
11、的合mv2R外力大小相等,故 C 正确;在最高点乘客所受合力向下,即加速度方向向下,所以乘客处于失重状态,在最低点乘客所受合力向上,即加速度方向向上,所以乘客处于超重状态,可知乘客从最高点运动到最低点的过程中,先处于失重状态,后处于超重状态,故 D 错误。12.如图所示,物体 P 以一定的初速度沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧相撞,并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在 P 与弹簧发生相互作用的整个过程中 ( )A.P 做匀变速直线运动B.P 的加速度大小不变,但方向改变一次C.P 的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小D.有一段过程,P 的加
12、速度逐渐增大,速度也逐渐增大答案 C 当 P 向右压缩弹簧时,弹簧长度逐渐减小,加速度逐渐增大,P 的速度逐渐减小,当弹簧被压缩到最短时,P 的加速度最大,速度为零,最小,故 C 正确。13.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x 轴垂直于环面且过圆心 O。下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A.O 点的电场强度为零,电势最低B.O 点的电场强度为零,电势最高C.从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高D.从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低6答案 B 由微元法和对称的思想分析可知,均匀带电圆环内部 O 点的场强为零,电势为标量,且正电荷周围的电势为
13、正,故 O 点电势最高,选项 A 错、B 对;从 O 点沿 x 轴正方向电场强度先增大后减小,电势降低,选项 C、D 错误。14.如图甲所示,固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒 ab、cd 置于导轨上,棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场 B 中。现让导体棒 ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒 cd 始终静止在导轨上,以水平向右为正方向,则导体棒 cd 所受的静摩擦力 f 随时间变化的图像是选项中的( )答案 B 由右手定则可知 ab 中感应电流的方向向上,由法拉第电磁感应定律得 E=BLv,由欧姆定律得I= 。感应电流从上向下流过
14、cd 棒,由左手定则可知,产生的安培力向右,大小为 F=BIL= ,对 cd 进行BLvR B2L2vR受力分析可知,cd 棒竖直方向受到重力和轨道的支持力,水平方向受到安培力和摩擦力的作用,由共点力的平衡可得,水平方向受到的摩擦力与安培力大小相等,方向相反,即方向向左,大小为 f=F= ,可得大B2L2vR小与速度 v 成正比,与速度的方向相反,故 B 正确,A、C、D 错误。15.如图所示,将理想变压器原线圈接到电压随时间变化规律为 u=220 sin 100t(V)的交流电源上,2在副线圈两端并联接入规格为“22 V,22 W”的灯泡 10 个,灯泡均正常发光。除灯泡外的电阻均不计,下列
15、说法正确的是( )A.变压器原、副线圈匝数比为 10 12B.电流表示数为 1 A7C.电流表示数为 10 AD.副线圈中电流的频率为 5 Hz答案 B 由原线圈电压瞬时值表达式可知,原线圈输入电压的有效值为 220 V,交变电流的频率f= = =50 Hz,D 项错;副线圈上灯泡正常发光,说明副线圈输出电压有效值为 22 V,由理想变压器变压规1T2律可知, = =10,A 项错;由灯泡电功率 P=UI 可知,通过每个灯泡的电流为 1 A,故副线圈输出电流为 10 A,由n1n2U1U2理想变压器变流规律可知, = =10,所以原线圈中电流的有效值为 1 A,B 项正确,C 项错。I2I1n
16、1n2非选择题部分二、非选择题(共 55 分)16.(6 分)某兴趣小组在探究物体动能大小实验时,让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动,记录下速度、时间、位置等实验数据,然后分别作出动能 Ek随时间变化和动能 Ek随位置变化的两个图线,但横坐标没有标出。(1)请你判断物体动能随位置变化的图线应是图 ; (2)若图甲中 OA 连线的斜率为 k1,图乙中直线的斜率为 k2,则物体所受合外力的大小为 ,在 A 点所对应的瞬时速度的大小为 。 答案 (1)乙 (2)k 2 2k1k2解析 (1)由 Ek=W=Fx,可得 Ek与 x 成正比,故乙图是物体动能随位置变化的图线。(2)由 Ek=F
17、x 得 F= ,在乙图中,斜率为:k 2= Ekx Ekx故物体所受合外力的大小为 k2在甲图中,k 1= Ekt由得: = k1k2xt又因在这个过程中平均速度为 = ,所以 x= tvv2 v2将代入得 = ,解得 v=k1k2vt2t 2k1k2817.(4 分)在探究变压器两端的电压与匝数的关系的实验中。(1)图 1 中电源的输出端与变压器线圈的连接方式正确的是 (填“甲”或“乙”)。变压器原、副线圈的匝数分别为 120 和 60,测得电压分别为 8.2 V 和 3.6 V,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是 。 图 1图 2(2)按如图 2 将长导线一匝一匝地绕在铁芯的左边,边
18、绕边观察小灯泡的发光情况,等小灯泡发出耀眼的强光后,再将导线一匝一匝地退出铁芯,边退边观察小灯泡的发光情况,你观察到的现象是 ; 由此你能得出的结论是 。 答案 (1)乙 导线发热、铁芯漏磁和铁芯内部涡流发热消耗 (2)线圈匝数越少,小灯泡越暗 变压器变压与匝数有关解析 (1)变压器只适用于交流电,故选图乙;变压器是不理想的,故有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压。(2)将长导线一匝一匝地绕在铁芯的左边,再将导线一匝一匝地退出铁芯,故副线圈匝数先增加后减小,根据变压比公式 = ,小灯泡两端的电压先增加后减小,故灯泡先慢慢变亮再慢慢变暗;观察到的现象是U1U2n1n2线圈匝数越少,小灯泡越暗;实
19、验结论为变压器变压与匝数有关。18.(5 分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过 2.5 V,最大电流不超过 0.55 A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:A.电压表(量程是 03 V,内阻是 6 k)B.电压表(量程是 015 V,内阻是 30 k)C.电流表(量程是 00.6 A,内阻是 0.5 )D.电流表(量程是 03 A,内阻是 0.1 )9E.滑动变阻器(阻值范围 05 ,额定电流为 0.6 A)F.滑动变阻器(阻值范围 0100 ,额定电流为 0.6 A)G.直流电源(电动势 E=3 V,内阻不计)H.开关、导线若干。该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数
20、据(I 和 U 分别表示电学元件上的电流和电压)。I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表选 ;电压表选 ;滑动变阻器选 。(以上均填写器材代号) (2)请在虚线框中画出实验电路图。答案 (1)C A E (2)见解析图解析 (1)从表格中的实验数据可知,电流测量值 I 的范围为 00.50 A,电压测量值 U 的范围为 02.00 V,因此电流表应选 C,电压表应选 A。因为
21、本实验要测量多组(U,I)值,需使电压 U 从零开始连续变化,因此,滑动变阻器应接成分压式,故选阻值较小的 E。(2)由表格中的数据,根据 R= ,估算电学元件的电阻值大约为几欧,因此采用电流表外接法。电路图如图UI所示。19.(8 分)影视剧中经常有这样的场景:电梯的曳引钢丝绳断裂后,轿厢以自由落体的速度往下坠落,伴随着火花四溅,最后重重地砸在地上。这样的事件真的会发生吗?都市快报记者拍的一个实验就模拟了钢丝绳全部断裂这种极端的情况。实验中的电梯是一台西子奥的斯观光电梯,服役时间 10 年,配备 8根曳引钢丝绳。实验前,西子奥的斯机电的工作人员缷下了其中的 4 根,剩下 4 根用液压剪一一切
22、断。最后一根钢丝绳断裂,一声巨响,电梯轿厢呈自由落体下坠了一段距离,然后稳稳地刹住了车,停在了两层楼之间。电梯之所以能在短时间内紧急刹车,安全钳起到了作用。当钢丝绳全部断裂,电梯处于自由落体状态,重力加速度会让电梯在几毫秒内迅速触发装置,带动装在轿厢底部的安全钳启动,以机械形式10强制将桥厢紧紧地夹在导轨上。设在本次实验中下落的总高度为 36 cm,自由下落一段距离后,轿厢受到的安全钳阻力为其重力的 2.25 倍,求下落过程中的最大速度及所用的总时间。答案 2 m/s 0.36 s解析 轿厢先自由落体后以大小为 a 的加速度做匀减速运动a= = =12.5 m/s2,方向竖直向上F阻 -mgm
23、 2.25mg-mgm轿厢下落的总高度:h 总 = t1+ t2= (t1+t2)0+vmax2 vmax+02 vmax2轿厢下落过程中的最大速度:vmax=0+gt1vmax-at2=0由上面几式联立计算求得:vmax=2 m/st1=0.2 s,t2=0.16 s,t 总 =t1+t2=0.36 s20.(10 分)如图所示,参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台以 v0=8 m/s 的速度从 A 点水平跃出后,沿B 点切线方向进入光滑圆弧轨道,沿轨道滑到 C 点后水平离开轨道。已知 A、B 之间的竖直高度 H=1.8 m,圆弧轨道半径 R=10 m,选手的质量为 50 kg,不计空气阻
24、力,g=10 m/s 2,求:(1)选手从 A 点运动到 B 点的时间及到达 B 点的速度;(2)选手到达 C 点时对轨道的压力。答案 (1)0.6 s 10 m/s,与水平方向的夹角为 37(2)1 200 N,方向竖直向下解析 (1)选手离开平台后做平抛运动,11在竖直方向 H= gt212解得:t= =0.6 s2Hg在竖直方向 vy=gt=6 m/s选手到达 B 点的速度为 vB= =10 m/sv20+v2y设与水平方向的夹角为 ,则 tan = =0.75,则 =37。vyv0(2)从 B 点到 C 点:mgR(1-cos )= m - m12v2C12v2B在 C 点:F NC-
25、mg=mv2CR解得:F NC=1 200 N由牛顿第三定律得,选手对轨道的压力 FNC=FNC=1 200 N,方向竖直向下。21.(6 分)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示,AB 是水平路面,BC 是半径为 20 m 的圆弧,CDE 是一段曲面。运动员驾驶功率始终为 P=1.8 kW 的摩托车在 AB 段加速,通过 B 点时速度已达到最大 vm=20 m/s,再经 t=13 s 的时间通过坡面到达 E 点,此刻关闭发动机水平飞出。已知人和车的总质量 m=180 kg,坡顶高度 h=5 m,落地点与 E 点的水平距离 s=16 m,重力加速度 g=10 m/
26、s2。如果在 AB 段摩托车所受的摩擦阻力恒定,且不计空气阻力,求:(1)AB 段摩托车所受摩擦阻力的大小;(2)摩托车过圆弧 B 点时受到地面支持力的大小;(3)摩托车在沿 BCDE 冲上坡顶的过程中克服摩擦阻力做的功。答案 (1)90 N (2)5 400 N (3)1 440 J解析 (1)摩托车在水平路面上已经达到了最大速度,牵引力与阻力相等。则P=Fvm=Ffvm,Ff= =90 N。Pvm(2)摩托车在 B 点,由牛顿第二定律得:FN-mg=m ,v2mRFN=m +mg=5 400 N。v2mR12(3)对摩托车的平抛运动过程,有t1= =1 s,2hg平抛的初速度 v0= =1
27、6 m/s,摩托车在斜坡上运动时,由动能定理得st1Pt-Wf-mgh= m - m ,12v2012v2m解得 Wf=1 440 J。22.(8 分)如图所示的平面直角坐标系 xOy,在第象限内有平行于 y 轴的匀强电场,方向沿 y 轴正方向;在第象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场,方向垂直于 xOy 平面向里,正三角形边长为 L,且 ab 边与y 轴平行。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子,从 y 轴上的 P(0,h)点,以大小为 v0的速度沿 x 轴正方向射入电场,通过电场后从 x 轴上的 a(2h,0)点进入第象限,又经过磁场从 y 轴上的某点进入第象限,且速度与 y 轴负方向成
28、 45角,不计粒子所受的重力。求:(1)电场强度 E 的大小;(2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向;(3)abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。答案 (1) (2) v0 指向第象限与 x 轴成 45角mv202qh 2(3)2mv0qL解析 (1)设粒子在电场中运动的时间为 t,则有x=v0t=2hy= at2=h12qE=ma13联立以上各式可得 E=mv202qh(2)粒子到达 a 点时沿负 y 方向的分速度为 vy=at=v0所以 v= = v0v20+v2y 2方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角(3)粒子在磁场中运动时,有 qvB=mv2r当粒子从 b 点射出时,磁
29、场的磁感应强度为最小值,此时有r= L,所以 B=22 2mv0qL23.(8 分)如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ 被固定在水平面上,导轨间距 l=0.6 m,两导轨的左端用导线连接电阻 R1及理想电压表 V,电阻 r=2 的金属棒垂直于导轨静止在 AB 处;右端用导线连接电阻 R2,已知 R1=2 ,R 2=1 ,导轨及导线电阻均不计。在矩形区域 CDFE 内有竖直向上的磁场,CE=0.2 m,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。开始时电压表有示数,当电压表示数变为零后,对金属棒施加一水平向右的恒力 F,使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值,金属棒在磁场运动
30、过程中电压表的示数始终保持不变。求:(1)t=0.1 s 时电压表的读数;(2)恒力 F 的大小;(3)从 t=0 时刻到金属棒运动出磁场过程中整个电路产生的热量。答案 (1)0.3 V (2)0.27 N (3)0.09 J解析 (1)设磁场宽度为 d=CE,在 00.2 s 的时间内,有 E= = ld=0.6 V t B t此时,R 1与金属棒 r 并联,再与 R2串联R=R 并 +R2=(1+1) =2 U= R 并 =0.3 VER(2)金属棒进入磁场后,有I= + =0.45 AUR1UR214F 安 =BIl=10.450.6 N=0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表示数始终不变,所以金属棒做匀速运动,有F=F 安 =0.27 N(3)金属棒在 00.2 s 的运动时间内有Q= t=0.036 JE2R金属棒进入磁场后,有R= +r= R1R2R1+R2 83E=IR=1.2 V,E=Blv,v=2 m/st= = s=0.1 sdv0.22Q=EIt=0.054 JQ 总 =Q+Q=(0.036+0.054) J=0.09 J
