届江西省上饶县中学高三高考仿真考试理综物理试题解析版Word文档下载推荐.docx
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故选C.
2.如图所示,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为
,原线圈接一电压为
交流电,副线圈接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R,当开关S接通后,电流表读数为I,电动机带动一质量为m的物块以速度V匀速上升,电动机内部摩擦均可忽略,下列判断正确的是
A.电动机两端电压为IR,其消耗的电功率为
。
B.原线圈电流为
,变压器的输入功率为
C.副线圈电压的有效值为
,电动机的输入功率为
D.电动机的效率为
【答案】D
【详解】电动机电路属于非纯电阻电路,则欧姆定律不适用。
因此电动机两端的电压不能为IR,故A错误;
根据
可知,变压器原线圈电流为
;
电动机消耗的功率为线圈内阻消耗的功率I2R与输出功率mgv之和,输入功率等于输出功率,P入=mgv+I2R,故B错误;
理想变压器的原线圈的电压有效值为
,根据
可知,变压器副线圈电压有效值为
,电动机的输入功率大于I2R。
选项C错误;
电动机的效率
.故D正确;
故选D。
【点睛】电动机内有线圈则属于非纯电阻电路,所以电动机的输入功率等于电动机的线圈消耗功率与电动机的输出功率之和.
3.如图甲,有一质量为m的木块静止在光滑水平面上。
现对其施加一大小恒定、方向与水平面成
角的外力F,同时用传感器测出
不同时木块的加速度a,得到如乙图a–
关系图象。
已知重力加速度为g,则
A.木块的加速度最大时,对水平面压力最小
B.当
时,木块的加速度为0.2g
C.外力F=0.6mg
D.木块对水平面的最大压力为1.4mg
当θ=0或者π、2π时,木块的加速度最大;
当F竖直向上时,对水平面压力最小,选项A错误;
由图像可知
,当
时,木块的加速度为0.2
g,选项B错误;
根据牛顿第二定律:
F=mam=0.4mg,选项C错误;
当F的方向竖直向下时,木块对水平面的最大,最大值为FNm=mg+F=1.4mg,选项D正确;
故选D.
点睛:
此题考查牛顿第二定律的应用,关键要搞清图像为物理意义,结合实际运动情况分析加速度和压力的最大值.
4.如图所示,地球绕太阳做匀速圆周运动,地球处在运动轨道b位置时,地球和太阳连线上的a与e位置、c与d位置均关于太阳对称。
当一无动力的探测器处在a或c位置时,它仅在太阳和地球引力的共同作用下,与地球一起以相同的角速度绕太阳做圆周运动,下列说法正确的是
A.若地球和该探测器分别在b、d位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动
B.若地球和该探测器分别在b、e位置,它们也能以相同的角速度绕太阳运动
C.该探测器在a位置受到太阳、地球引力的合力等于在c位置受到太阳,地球引力的合力
D.该探测器在a位置受到太阳、地球引力的合力大于在c位置受到太阳、地球引力的合力
【详解】设探测器的质量为m0地球的质量为m,太阳的质量为M,ab=r1,bc=r2,bo=r,则当探测器在a位置时:
①;
当探测器在c位置时:
②;
若地球和该探测器分别在b、d位置,
③;
对比②③表达式可知,ω1≠ω,选项A错误;
若地球和该探测器分别在b、e位置,则
④;
对比③④表达式可知,ω2≠ω,选项B错误;
该探测器在a位置受到太阳、地球引力的合力等于
;
在c位置受到太阳,地球引力的合力
,则
,选项C错误,D正确;
5.如图所示,离地H高处有一个质量为m、带电量为
的物体处于电场强度随时间变化规律为
(
、k均为大于零的常数,电场方向以水平向左为正)的电场中,物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为
,已知
t=0时,物体从墙上由静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑
后脱离墙面,此时速度大小为
,物体最终落在地面上。
则下列关于物体的运动说法正确的是
A.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速运动再做匀速直线运动
B.摩擦力对物体产生的冲量大小为
C.摩擦力所做的功
D.物体与墙壁脱离的时刻为
【答案】BC
【详解】竖直方向上,由牛顿第二定律有:
mg-μqE=ma,随着电场强度E的减小,加速度a逐渐增大,做变加速运动,当E=0时,加速度增大到重力加速度g,此后物块脱离墙面,故A错误。
当物体与墙面脱离时电场强度为零,所以E=E0-kt=0,解得时间t=
因摩擦力f=μqE=μqE0-μqkt,则摩擦力的冲量:
,选项B正确;
物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功,由动能定理得,
,物体克服摩擦力所做的功Wf=
mgH.故C正确。
物体沿墙面下滑过程是加速度增加的加速运动,最终的加速度为g,则物体沿墙面运动的时间不等于
.故D错误。
故选BC。
【点睛】本题关键能运用牛顿第二定律,正确分析物体的受力情况和运动情况,结合动量定理求解摩擦力的冲量,结合动能定理求解摩擦力做功.
6.用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为300的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从450变为900,斜面与水平地面之间是粗糙的,并且斜面一直静止在水平地面上,不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦。
则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是
A.地面对斜面的静摩擦力保持不变
B.外力F一直在增大
C.某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力
D.绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小
【详解】设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ;
对小球沿斜面方向:
,则当θ角从450变为900的过程中,绳子的拉力变大,因F=T,则外力F一直在增大,选项B正确;
对小球和斜面的整体,地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则
可知,随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f是变化的,选项A错误;
当θ=900时,滑轮两边绳子的夹角为1200,此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项C正确;
将小球的速度v分解可知,绳子的速度
,则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项D错误;
故选BC.
【点睛】此题涉及到的研究对象较多,关键是如何正确选择研究对象,并能对研究对象正确的受力分析,灵活运用整体及隔离法解题。
7.xy平面内,在y<
0的区域存在垂直xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。
abcd为半径为R的闭合圆形铝线圈,圆心的坐标为(0,0.5R),通有方向为abcda的恒定电流,线圈竖直放置,此时线圈恰好静止。
重力加速度为g。
下列能使线圈的加速度大小变为2g的是
A.仅将磁感应强度大小改为3B
B.仅将线圈以y轴为轴转90°
C.仅将线圈以x轴为轴转180°
D.仅将线圈向下移动至圆心位于原点
【答案】AC
由几何关系可知,
;
开始时
当磁感应强度大小改为3B,则F安=3BIL,则加速度
,选项A正确;
若仅将线圈以y轴为轴转90°
,则所受的安培力变为零,则加速度变为g,选项B错误;
仅将线圈以x轴为轴转180°
,则安培力大小不变方向变为向下,则加速度为
,选项C正确;
仅将线圈向下移动至圆心位于原点,则安培力变为F′安=2BIR,则加速度变为
,选项D错误,故选AC.
此题是安培力的求解即牛顿第二定律的应用题;
关键是找到线圈在磁场中的有效长度以及安培力的方向,根据牛顿第二定律求解加速度.
8.如图所示,浅色传送带A、B两端距离L=22m,以速度
逆时针匀速转动,并且传送带与水平面的夹角为
,现将一质量
的煤块轻放在传送带的A端,煤块与传送带间的动摩擦因数
,g取
,则下列叙述正确的是。
A.煤块从A端运动到B端所经历时间为2.5s
B.煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为8m
C.煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为120J
D.煤块从A端运动到B端时重力的功率为280W
【答案】ACD
【详解】煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动。
设经过时间t1,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为a1,则根据牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1,可得a1=g(sinθ+μcosθ)=10×
(sin30°
+
×
cos30°
)=8m/s2
由v0=a1t1得t1=1.5s;
此过程通过的位移大小为x1=
=9m<L。
由于mgsinθ>μmgcosθ.故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上。
设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2,运动的时间为t2,则mgsinθ-μmgcosθ=ma2,可得a2=g(sinθ-μcosθ)=10×
-0.5×
)=2m/s2;
由L-x1=v0t2+
a2t22,代入数据得:
22-9=12t2+
2×
t22,解得t2=1s。
故煤块从A到B的运动时间是t=t1+t2=2.5s。
故A正确。
由于第一个过程煤块与传送带间的相对位移大小v0t1-x1=9m,此过程中煤块留下的痕迹向前;
第二个过程煤块与传送带间的相对位移大小(L-x1)-v0t2=1m,此时煤块留下的痕迹向后,所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为9m,选项B错误;
煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为Q=μmgcosθ∆L,其中∆L=9m+1m=10m;
代入数据解得Q=120J,故C正确。
煤块从A端运动到B端时速度v=v0+a2t2=12+2×
1=14m/s,此时重力的瞬时功率为P=mgvsinθ=4×
10×
14×
sin30°
=280W,故D正确。
故选ACD。
【点睛】解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.要注意摩擦生热与相对路程有关,而痕迹长度要看前划线还是后划线.
9.为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动,某同学设计了如图甲所示的实验,由静止释放小车,小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。
打点计时器打下的纸带如图乙所示,计数点0为打下的第一个点,该同学在测出计时点2、3、4到计时点0的距离x
1、x
2、x
3后,将纸带由图示位置剪断,将毎段纸带的下端对齐,依次并排粘贴在直角坐标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示。
对该实验结果的研究可知:
- 配套讲稿:
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