物理 海东市2016年高三第一次模拟试卷
精品
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多选题 本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
1
题型: 多选题
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分值: 4分

8.如图所示的电路中变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1为加在原线圈两端的交变电压,I1I2分别为原线圈和副线圈中的电流。下列说法正确的是(  )(多选题)

A保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则R上消耗的功率减小

B保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,则I2减小

C保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,则I1增大

D保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,则I1减小

正确答案

B,C

解析

A、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以R上消耗的功率变大,故A错误;

B、S由a切换到b副线圈匝数变小,所以副线圈电压变小,电阻不变,所以I2减小,故B正确;

C、S由b切换到a,副线圈匝数变大,所以副线圈电压变大,电阻不变,所以I2增大,理想变压器输出功率与输入功率相等且都增大,则I1增大,故C正确;

D、S置于b位置不动,P向上滑动,电阻变小,电压不变,所以输出功率变大,故原线圈的输入功率变大,则I1增加,故D错误.

考查方向

变压器的构造和原理

解题思路

理想变压器输入功率等于输出功率,原副线圈电流与匝数成反比,原副线圈电压与匝数成正比.

易错点

理解理想变压器的原理,输出电压由输入电压与匝数比决定,输出功率决定输入功率.

教师点评

本题考查了变压器的构造和原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与交流电的有效值,电路的动态分析等知识点交汇命题.

知识点

变压器的构造和原理
1
题型: 多选题
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分值: 4分

9.跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机下落,运动一段时间后打开降落伞,展伞后运动员以5 m / s2的加速度匀减速下落,则运动员减速下降的任一秒内( )(多选题)

A这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m / s2

B这一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍

C这一秒内的位移比前一秒内的位移小5 m

D这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m / s

正确答案

C,D

解析

ABD、展伞后运动员以5m/s2的加速度匀减速下降,运动员减速下降的任一秒内速度减小5m/s,不是0.2倍的关系,这一秒末与前一秒初的时间为2s,所以速度减小10m/s,故AB错误,D正确;

C、这一秒内的位移比前一秒内的位移小x=at2=5×1=5m;故C正确;故本题选CD.

考查方向

匀变速直线运动规律的综合运用

解题思路

当降落伞展开后运动员以5m/s2的加速度匀减速下降,可知单位时间内的速度减小5m/s.由△x=at2可解得位移的差值.

易错点

关键掌握加速度的定义式,知道加速度等于单位时间内的速度变化量.

教师点评

本题考查了匀变速直线运动规律的综合运用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律等知识点交汇命题.

知识点

加速度匀变速直线运动规律的综合运用
1
题型: 多选题
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分值: 4分

12、 如图所示,回旋加速器D形盒的半径为R,所加磁场的磁感应强度为B,用来加速质量为m、电荷量为q的质子,质子从下半盒的质子源由静止出发,加速到最大能量E后,由A孔射出。则下列说法正确的是(  ) (多选题)

A回旋加速器不能无限加速质子

B增大交变电压U,则质子在加速器中运行时间将变短

C回旋加速器所加交变电压的频率为

D下半盒内部,质子的运动轨迹半径之比(由内到外)为

正确答案

A,B,C

解析

A、质子射出回旋加速器时的速度最大,此时的半径为R,由洛伦兹力提供向心力得:,所以当轨道半径最大时,最大速度为,所以不能无限制的加速质子,故A正确;

B、粒子离开回旋加速器的动能是一定的,与加速电压无关;每次经过电场加速获得的动能为qU,故电压越大,加速的次数越少,又知周期,故运动的时间变短,故B正确;

C、由知回旋加速器的电压频率为,故C正确;

D、粒子在加速电场中做匀加速运动,在磁场中做匀速圆周运动,由动能定理得:质子的轨道由内到外对应的速度之比为;再根据,则半径比为,故D错误;

考查方向

质谱仪和回旋加速器的工作原理

解题思路

回旋加速器运用电场加速、磁场偏转粒子,根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度,从而求出最大动能.在加速粒子的过程中,电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.

易错点

关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,知道最大动能与什么因素有关,以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.

教师点评

本题考查了质谱仪和回旋加速器的工作原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动等知识点交汇命题.

知识点

质谱仪和回旋加速器的工作原理
1
题型: 多选题
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分值: 4分

11.如图所示,质量为m的物体A在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程斜面体B仍静止,斜面体的质量为M,则水平地面对斜面体(  )(多选题)

A有水平向左的摩擦力

B物块A受的滑动摩擦力大小与mgsinθ的大小关系无法判断

C支持力为(m+M)g

D支持力小于(m+M)g

正确答案

A,D

解析

ACD.由于A匀速下滑、B静止不动,可将A、B视为整体,根据平衡条件可知,斜面体B应该受到地面对它施加的水平向左的静摩擦力Ff,满足Ff=Fcosθ,竖直方向有:N+Fsinθ=(m+M)g,故AD正确,C错误;

B.对物块A受力分析,物块A受到向上的拉力和向上的滑动摩擦力两者的合力等于mgsinθ,故物块A受的滑动摩擦力大小小于mgsinθ,故B错误;故本题选AD

考查方向

共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用

解题思路

利用整体法对AB组合体进行受力分析,并对拉力F沿水平和竖直两个方向进行正交分解,根据运动状态列方程求解.

易错点

关键应用整体法和隔离体法对物体进行受力分析,根据物体的运动状态列式解答.

教师点评

本题考查了共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与匀变速直线运动规律的综合运用等知识点交汇命题.

知识点

力的合成与分解的运用共点力平衡的条件及其应用
单选题 本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
1
题型: 单选题
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分值: 4分

7.如图所示,电源电动势为4 V,内阻为1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2R3=4 Ω,电流表的内阻不计,闭合S,电路达到稳定状态后,电容器两极板间电压为(  )

A0

B2.3 V

C3 V

D3.2 V

正确答案

C

解析

电流表的内阻不计,R2和R3被电流表短路,根据闭合电路欧姆定律:,电容器两端的电压等于R1两端的电压,则电压为U1=IR1=1×3V=3V,故C正确,ABD错误;

考查方向

闭合电路的欧姆定律;电容器与电容

解题思路

由题意可知,电流表的内阻不计,R2和R3被电流表短路,根据闭合电路欧姆定律去求电流表的读数.电容器并联在R1的两端,电容器两端的电压等于R1两端的电压,根据Q=CU1求电容器所带的电荷量.

易错点

电流表是理想电流表,抓住R2和R3被电流表短路,是分析和求解的关键.

教师点评

本题考查了闭合电路的欧姆定律;电容器与电容,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电路的动态分析,电容器的动态分析等知识点交汇命题.

知识点

闭合电路的欧姆定律串联电路和并联电路
1
题型: 单选题
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分值: 4分

6.声音在某种气体中的速度v的表达式,可以只用气体的压强P、气体的密度ρ和没有单位的比例常数k表示,根据你所学的物理思维与方法,试判断下列各表达式中可能正确的是(  )

Av=k

Bv=k

Cv=k

Dv=k

正确答案

A

解析

解:等式的左边,速度的单位是m/s

所以等式的右边的单位必须也是m/s

由于压强

单位可化为

密度的单位是:

由以上可得:

所以,

A 正确。

考查方向

国际制中的基本单位

解题思路

等式成立, 则等式左右边的单位一定一致

易错点

单位和物理量之间的对应关系,特别是物理量和单位符号使用同一个字母是,质量m ,长度单位米也用m表示, 容易在计算中弄错。

教师点评

本题表面上考察的是物理国际制基本单位,实际上是综合考察了各物理量之间的联系,综合性较强。

知识点

力学单位制
1
题型: 单选题
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分值: 4分

4.如图,在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面下滑的加速度为(  )

A

Bgsinα

Cgsinα

D2gsinα

正确答案

C

解析

木板沿斜面加速下滑时,猫保持相对斜面的位置不变,即相对斜面静止,加速度为零.将木板和猫作为整体,根据牛顿第二定律F=F+F木板=0+2ma(a为木板的加速度),整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小.

即F=3mgsinα,解得,故C正确,ABD错误;

考查方向

牛顿第二定律

解题思路

对猫和木板受力分析受力分析,可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式,也可以考虑整体法求解.

易错点

应用整体法对猫和木板受力分析,根据牛顿第二定律列式解答.

教师点评

本题考查了牛顿第二定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与匀速直线运动及其公式、图像等知识点交汇命题.

知识点

牛顿第二定律
1
题型: 单选题
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分值: 4分

2.某列火车在一段长为30 km的路段上行驶,行驶的平均速度为60 km/h,下列说法中正确的是( )

A这列火车通过这段路程所用的时间为0.5 h

B这列火车一定以60 km/h的速度在这段路程中运行

C这列火车如果行驶60 km,那么它一定要用1 h

D60 km/h是火车在这段路程中的最高速度

正确答案

A

解析

A、因为火车的平均速度为60km/h,则火车通过这段路程所需的时间,故A正确;

B、火车的平均速度为60km/h,火车的速度不一定始终以60km/h运行,故B错误;

C、行驶60km,平均速度不一定等于60Km/h,所以所需时间不一定为1h,故C错误; 

D、60km/h为这段路程中的平均速度,不是最高速度,故D错误; 

考查方向

平均速度

解题思路

平均速度等于某段位移与时间的比值.

易错点

关键知道平均速度的定义,知道平均速度与瞬时速度的区别.

教师点评

本题考查了平均速度,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与匀速直线运动及其公式、图像等知识点交汇命题.

知识点

速度
1
题型: 单选题
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分值: 4分

10.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T.现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是(  )(多选题)

A质量为2m的木块受到四个力的作用

B当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断

C当F逐渐增大到1.5T时,轻绳还不会被拉断

D轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为

正确答案

C

解析

A.质量为2m的木块受到重力2mg、质量为m的木块对其的压力N'、m对其作用的向后的摩擦力f,轻绳的拉力F'、地面的支持力N五个力的作用,故A错误;

BC.对整体,由牛顿第二定律可知,;隔离后面的叠加体,由牛顿第二定律可知,轻绳中拉力为,由此可知,当F逐渐增大到2T时,轻绳中拉力等于T,轻绳才刚好被拉断,故B错误,C正确;

D.轻绳刚要被拉断时,物块加速度,质量为m和2m的木块间的摩擦力为,故D错误.

考查方向

牛顿运动定律的应用-连接体;力的合成与分解的运用

解题思路

对物体进行受力分析,采用隔离法分析2m可得出其受力的个数;再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系;再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系,则可分析得出F与T的关系.

易错点

关键合理的的选取对象,正确的受力分析,由整体法与隔离法分析拉力之间的关系.

教师点评

本题考查了牛顿运动定律的应用-连接体;力的合成与分解的运用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力的平衡条件,整体法与隔离法等知识点交汇命题.

知识点

牛顿运动定律的应用-连接体
1
题型: 单选题
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分值: 4分

5.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定电流,细线中拉力不为零,两细线竖直. 保持匀强磁场磁感应强度大小不变,方向缓慢地转过90°变为竖直向下,在这个过程中(     )

A细线向纸面内偏转,其中的拉力一直增大

B细线向纸面外偏转,其中的拉力一直增大

C细线向纸面内偏转,其中的拉力先增大后减小

D细线向纸面外偏转,其中的拉力先增大后减小

正确答案

A

解析

初始状态时,金属棒受重力、拉力和安培力平衡.当磁场方向由垂直纸面向里缓慢地转过90°变为竖直向下,知安培力的大小FA=BIL不变,方向由竖直向上变为垂直纸面向里.

根据共点力平衡知,细线向纸面内偏转.因为金属棒受重力、拉力和安培力平衡,重力和安培力的合力与拉力大小等值反向,重力和安培力的大小不变,两力之间的夹角由180°变为90°,知两个力的合力一直增大,所以拉力一直增大,故A正确,BCD错误.

考查方向

法拉第电磁感应定律; 通电直导线在磁场中受到的力——安培力

解题思路

根据左手定则判断出安培力的方向,根据安培力方向的变化,结合共点力平衡判断拉力方向和大小的变化.

易错点

关键能够正确的对金属棒受力分析,运用共点力平衡进行分析,注意由于磁场的方向始终与金属棒垂直,安培力的大小始终不变.

教师点评

本题考查了法拉第电磁感应定律; 通电直导线在磁场中受到的力——安培力,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力的平衡条件等知识点交汇命题.

知识点

通电直导线在磁场中受到的力左手定则
1
题型: 单选题
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分值: 4分

3. 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在tt1时刻力F的瞬时功率是(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

由牛顿第二定律可以得到,F=ma,所以,t1时刻的速度为,所以t1时刻F的功率为:,故C正确,ABD错误;

考查方向

功率、平均功率和瞬时功率

解题思路

物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小,再由速度公式可以求得物体的速度的大小,由P=FV来求得瞬时功率.

易错点

关键求出t1时刻物体的速度,根据瞬时功率表达式列式.

教师点评

本题考查了功率、平均功率和瞬时功率,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与功的计算、动能定理等知识点交汇命题.

知识点

牛顿运动定律的综合应用功率
1
题型: 单选题
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分值: 4分

1.关于弹力的方向,下列说法中正确的是( )

A细硬直杆对物体的弹力方向一定沿杆的方向

B物体对支持面的压力方向一定竖直向下

C绳子拉物体时产生的弹力方向一定沿绳子的方向

D支持面对物体的支持力的方向一定竖直向上

正确答案

C

解析

A、轻杆一端所受弹力的作用线不一定与轻杆平行,也不一定垂直,杆的弹力方向与物体的状态有关,故A错误; 

BD、压力和支持力都是弹力,其方向一定垂直于接触面,不一定沿竖直方向,故BD错误; 

C、轻绳子的拉力一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向,故C正确.

考查方向

物体的弹性和弹力

解题思路

发生形变时物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力.轻杆一端所受弹力的作用线不一定与轻杆平行,也不一定垂直.而压力和支持力的方向总是垂直于接触面,绳的拉力一定沿绳子方向.

易错点

掌握常见的弹力压力、支持力和绳子拉力、轻杆弹力的方向特点.

教师点评

本题考查了物体的弹性和弹力,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、共点力的平衡条件等知识点交汇命题.

知识点

物体的弹性和弹力
简答题(综合题) 本大题共34分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1
题型:简答题
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分值: 14分

(14分)如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿过磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°,求:

19.电子的质量是多少?

20.穿过磁场的时间是多少?

21.若改变初速度大小,使电子刚好不能从A边射出,则此时速度v′是多少?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

m

解析

作出速度方向的垂线,如图所示:

设电子在磁场中运动轨道半径为r,电子的质量是m,由几何关系得r=2d

电子在磁场中运动,解得:,所以m.

考查方向

带电粒子在匀强磁场中的运动

解题思路

电子垂直射入匀强磁场中,只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出质量.

易错点

关键正确作出轨迹图由几何关系得出粒子的运动半径.

教师点评

本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

电子运动轨迹对应的圆心角

θ=30°=

电子运动的周期T

电子穿过磁场的时间

考查方向

带电粒子在匀强磁场中的运动

解题思路

由几何知识求出轨迹所对的圆心角α,由求出时间.

易错点

关键画出粒子的运动轨迹,根据圆心角求时间.

教师点评

本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

电子刚好不能从A边射出(与右边界相切),此时电子的轨道半径为r′=d,由

考查方向

带电粒子在匀强电场中的运动

解题思路

电子刚好不能从A边射出,轨迹恰好与磁场右边界相切,由几何知识得到轨迹半径,即可由牛顿第二定律求得速度v.

易错点

关键画出粒子的运动轨迹,根据轨迹由几何关系求出半径.

教师点评

本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿第二定律、带电粒子在匀强电场中的运动等知识点交汇命题.

1
题型:简答题
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分值: 10分

如图所示的电路中,电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω,R4=18 Ω,R3为滑动变阻器,AB为变阻器两个端点,滑动触头PB端时,电流表的读数为2.5 A,电源的输出功率为28.125 W,电源总功率为33.75 W。(共10分)

16.求电源电动势和内电阻;

17.当滑动触头P处在R3的中点时,电流表的读数为0.9 A,则R3的阻值是多少?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

电源电动势为9V,内电阻为0.4Ω;

解析

当滑动触头P处在B端时,R3R4均被短路,电路如图甲所示。根据并联电路的分流原理,通过R1的电流

×2.5 A=1.25 A

干路中电流II1I2=1.25 A+2.5 A=3.75 A

又因PPI2r,即33.75 W=28.125 W+(3.75)2r

解得r=0.4 Ω

外电阻R=2 Ω

电源电动势EIRIr=9 V

考查方向

闭合电路的欧姆定律.

解题思路

由图看出当滑动触头P处在B端时,R3和R4均被短路,R1和R2并联,根据并联电路的分流原理,求出通过R1的电流,得到干路电流,由电源的总功率与输出功率之差等于电源内电路消耗的功率,求解内电阻,由闭合电路欧姆定律求解电动势.

易错点

分析时要抓住电流表内阻不计,相当于导线,将R3短路.在理清电路结构的基础上,再根据电流关系、功率关系求解.本题也可以由P=EI求解电源的电动势.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

当滑动触头P处在R3的中点时,电流表的读数为0.9A,则R3的阻值是18Ω.

解析

当触头处在R3的中点时,电路如图乙所示,变阻器R3的上半部分被短路,由于两并联支路上的电压相等得(+R2)I2′=R1I1

I1R1E-(I2′+I1′)r,解得I1′=1.35 A,Rx=9 Ω

所以R3=2Rx=18 Ω

考查方向

闭合电路的欧姆定律.

解题思路

当触头处在R3的中点时,电路如图乙所示,变阻器R3的上半部分被短路,画出等效电路图.

易错点

分析时要抓住电流表内阻不计,相当于导线,将R3短路.在理清电路结构的基础上,再根据电流关系、功率关系求解.本题也可以由P=EI求解电源的电动势.

1
题型:简答题
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分值: 10分

18.民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机外,一般还配有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面部分AC和水平部分CD构成),机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m,AC与地面之间的夹角为θ.斜面部分AC和水平部分CD平滑连接.一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,最后滑到水平部分上的E点静止,已知人与气囊之间的动摩擦因数为μ=0.55.不计空气阻力g=10m/s2.求人从A点开始到滑到E 点所用的时间.(共10分)

正确答案

人从A点开始到滑到E 点所用的时间为3.23s.

解析

人的受力如图所示,

由牛顿运动定律得:mgsin θ﹣μFN=ma

FN﹣mgcosθ=0,

则:a=gsinθ﹣μgcosθ,

解得:a=1.6 m/s2

设人在斜面部分滑下所用的时间为t1

s=at

代入数据解得:t1=2.5 s

设人滑到斜面底端C时的速度为vC

vC=at1=1.6×2.5=4 m/s

由牛顿运动定律得:μmg=ma′

由0﹣vC=(﹣a′)t2

解得:t2=0.73 s

考查方向

牛顿运动定律的综合应用

解题思路

由牛顿第二定律求出加速度,然后由运动学公式求出人在斜面与水平面上的运动时间,然后求出总的运动时间.

易错点

分析清楚人的运动过程,应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题.

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用牛顿第二定律
填空题 本大题共3小题,每小题6分,共18分。把答案填写在题中横线上。
1
题型:填空题
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分值: 6分

14.某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如下图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙。当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员,要完成该项实验。

(1)你认为还需要的实验器材有____________。

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________,实验时首先要做的步骤是________________。

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m。让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1v2(v1v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为______________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

正确答案

(1)天平、刻度尺 (2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力 (3)

解析

(1)由题意可知滑块动能的变化量为:,则验证拉力做功与滑块动能变化量是否相等,即,所以还需要测量的器材有:天平、刻度尺.

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是,即沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量,实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力.

(3)由(1)可知,实验需要验证的表达式为:

考查方向

探究功与速度变化的关系

解题思路

根据实验原理,得到需要验证的表达式,从而确定需要的器材;根据牛顿第二定律求出拉力和沙桶重力的关系,判断出沙桶总重力等于拉力的条件.

易错点

关键是根据实验原理并结合牛顿第二定律和动能定理来确定要测量的量.

教师点评

本题考查了探究功与速度变化的关系,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题.

知识点

探究加速度与物体质量、物体受力的关系探究功与速度变化的关系
1
题型:填空题
|
分值: 6分

13.如图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出.由图数据可求得:(共6分)

(1)该物体的加速度为       m/s2

(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为        cm,

(3)打第3个记数点时该物体的速度为        m/s.

正确答案

(1)0.72;(2)4.34;(3)0.47.

解析

解:根据匀加速直线运动规律,可得

(1)

带入数值可得 :

(2)  由于

所以

 3.62+0.72=4.34(cm)

故,第3个点和第2个点之间距离为4.34cm

(3)

考查方向

打点计时器纸带问题的数据处理,了解打点计时器的原理

解题思路

根据匀加速直线运动相邻相等时间通过的位移关系

易错点

公式的应用。

教师点评

匀变速直线运动规律再打点计时器上反映出来,是相等的时间通过的长度,即打点计时器两个点之间的距离。利用这些量来求运动学的其他量,要求非常熟悉规律, 同时了解打点计时器的原理。

知识点

打点计时器系列实验中纸带的处理
1
题型:填空题
|
分值: 6分

15.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象,图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值,已知图线的斜率为k.若用该电阻与电池(电动势为E、内阻为r)、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图乙所示的电路.用该电阻做测温探头,把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.(共6分)

(1)根据图甲,温度为t(t>0℃)时电阻R的大小为__________

(2)在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E、R0、R′(滑动变阻器接入电路的阻值)、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t=__________

(3)如果某次测量时,指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值__________15℃(填“大于”、“小于”或“等于”).

正确答案

(1)R0+k t;(2)t=;(3)小于

解析

(1)已知图线的斜率为k,根据数学知识得:电阻R的大小为 R=R0+kt.

(2)根据闭合电路欧姆定律得:,又R=R0+kt

 联立得: 

(3)由上看出,t与I是非线性关系,与欧姆表类似,温度t的刻度是不均匀的,左密右疏,则知若指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央,则测量值小于15℃.

考查方向

闭合电路的欧姆定律;常见传感器的工作原理

解题思路

(1)已知图线的斜率为k,根据数学知识得到电阻R的大小.

(2)根据闭合电路欧姆定律得到电流I与R、E、R′、r的关系式,将(1)中R与t的关系代入,即可得到温度t与电流I的关系式.

(3)根据温度刻度是否均及疏密情况,确定测量值与15℃的大小关系.

易错点

根据图象得到电阻R的表达式,抓住“金属电阻温度计”的刻度与欧姆表类似,分析刻度是否均匀.

教师点评

本题考查了闭合电路的欧姆定律;常见传感器的工作原理等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率比较高,常于图象等知识点交汇命题.

知识点

闭合电路的欧姆定律传感器的应用

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