1、高考仿真模拟卷(四)(时间:60分钟满分:120分) 选择题部分一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24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)14.(2015温州五校开学考试)一辆总质量为1 500 kg的汽车,由静止开始沿平直公路以额定功率P=90 kW启动,并保持额定功率行驶.汽车匀速运动过程中,突然发现前方有障碍物,立即以大小为5 m/s2的加速度开始刹车,汽车最后停下来.整个过程中,汽车位移为765 m,刹车之前汽车受到的阻力恒为3 000 N.汽车刹车过程位移大小和汽车保持额定功率运动的时间分别是()A.9030B.6020C.6030D.902015.如图是汽
2、车运送圆柱形工件的示意图.图中P,Q,N是固定在车体上的压力传感器,假设圆柱形工件表面光滑,汽车静止不动时Q传感器示数为零,P,N传感器示数不为零.当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q,N传感器示数不为零.已知sin 15=0.26,cos 15=0.97,tan 15=0.27,g=10 m/s2.则汽车向左匀加速启动的加速度可能为()A.2.5 m/s2B. 3 m/s2C.2 m/s2D.1 m/s216.如图所示,一长为L的木板,倾斜放置,倾角为45,今有一弹性小球,自与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板夹角相等,欲使小
3、球恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端的水平距离为()A.LB.LC.LD.L17.(2015严州新校理科综合)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随时间变化的图象是图(丙)中的()二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
4、)18.如图所示,在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳子飞越对面的高台上.一质量m的选手脚穿轮滑鞋以v0的水平速度在水平地面M上抓住竖直的绳开始摆动,选手可看作质点,绳子的悬挂点到选手的距离L,当绳摆到与竖直方向夹角时,选手放开绳子,选手放开绳子后继续运动到最高点时,刚好可以水平运动到水平传送带A点,.不考虑空气阻力和绳的质量.取重力加速度g.下列说法中正确的是()A.选手摆动过程中机械能不守恒,放手后机械能守恒B.选手放手时速度大小为C.可以求出水平传送带A点相对水平面M的高度D.可以求出选手到达水平传送带A点时速度大小19.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度.其中2为力敏传感器,
5、3为数字电压表,5为底部长为L的线框.当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时,数字电压表上的读数U与所加外力F成正比,即U=KF,式中K为比例系数.用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用软细铜丝连接线框与电源,当线框中电流为零时,输出电压为U0;当线框中电流为I时,输出电压为U.则下列说法不正确的是()A.线框受到的安培力为B.线框受到的安培力为C.磁感应强度的大小为D.磁感应强度的大小为20.(2015金丽衢十二校第二次联考)如图所示,有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部,该试管塞中轴穿孔.为了拿出试管塞而不损坏试管,该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速直线运动,
6、t=0.20 s后立即停止,此时试管下降H=0.80 m,试管塞将恰好能从试管口滑出.已知试管总长L=21.0 cm,底部球冠的高度h=1.0 cm,试管塞的长度为d=2.0 cm,设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2.则以下说法正确的是()A.试管塞从静止开始到离开试管口的总位移为1.0 mB.试管塞从静止开始到离开试管口的总时间为0.25 sC.试管塞将要从试管口滑出时的加速度大小为40 m/s2D.试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值为161非选择题部分三、非选择题(本题共5题,共78分)21.(10分)某同学利用图(甲)所示的实验装置,探
7、究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图(乙)所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.(1)物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2.(2)若用计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值(填“偏大”或“偏小”).22.(10分)(2015宁波效实高考模拟)某多用电表欧姆挡“1”的内部电路图如图所示,小明同学将电阻箱R和电压表V并联后接在两表笔a,b上,欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r(远小于电压表V的内
8、阻)和电池的电动势E.实验的主要步骤为:(1)表笔a为(填“红表笔”或“黑表笔”).将选择开关转至欧姆挡“1”,将红黑表笔短接,调节R0,使指针指在(填“左”或“右”)侧零刻度处.(2)改变电阻箱R的阻值,分别读出6组电压表和电阻箱的示数U,R,将,的值算出并记录在表格中,请将第3,5组数据的对应点在坐标纸上标出,并作出图线.组数123456R/100.050.025.016.712.59.1/-10.010.020.040.060.080.11U/V1.200.950.740.600.500.40/V0.831.051.351.672.002.50(3)根据图线得到电动势E=V,内电阻r=
9、.(结果均保留三位有效数字)23.(16分)(2015宁波模拟)自由式滑雪空中技巧是一项有极大观赏性的运动,其场地由出发区、助滑区、过渡区、高度h=4 m的跳台组成.其中过渡区的CDE部分是半径为R=4 m的圆弧,D是最低点,DOE=60 ,如图所示.比赛时运动员由A点静止出发进入助滑区,经过渡区后,沿跳台的斜坡匀减速上滑,至跳台的F处飞出表演空中动作.运动员要成功完成空中动作,必须在助滑区用滑雪杆助滑,使离开F点时速度在36 km/h到48 km/h之间.不计所有阻力,已知=2,取g=10 m/s2.(1)一次,某总质量为60 kg的运动员进行试滑,他从A点滑下后不用滑雪杆助滑,结果从F点飞
10、出后无法完成空中动作.教练测得他在,两段运动时间之比t1t2=31,求他在,两段运动的平均速度之比和加速度之比.(2)这次试滑,他通过D点时受到的支持力多大?(3)试求为了能成功完成空中动作,助滑过程中他至少需要消耗多少体能?24.(20分)如图(甲)所示,两根间距L=1.0 m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab,cd水平放置,一端与阻值R=2.0 的电阻相连,质量m=0.2 kg的导体棒ef在恒定外力F的作用下由静止开始运动.已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0 N,导体棒电阻为r=1.0 ,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,导体棒运动过程中加速度a与速度
11、v的关系如图(乙)所示(取g=10 m/s2),求:(1)当导体棒速度为v时,棒所受安培力F安的大小(用题中字母表示).(2)磁场的磁感应强度B的大小.(3)若ef棒由静止开始运动距离为s=6.9 m时,速度刚达v=3 m/s,求此过程中电路上产生的焦耳热Q.25.(22分)如图,在直角坐标系xOy平面内,虚线MN平行于y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出).现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,射出
12、时速度方向与y轴负方向成30角,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(,-l)射出,速度沿x轴负方向.不计电子重力,求:(1)匀强电场的电场强度E的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;电子在磁场中运动的时间t是多少?(3)圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大?高考仿真模拟卷(四)14.A汽车以额定功率匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,汽车匀速行驶的速度v= m/s=30 m/s,因为汽车匀减速运动的加速度大小a=5 m/s2,所以汽车刹车的位移x2= m=90 m;在汽车刹车前的运动过程中只有摩擦力与牵引力对汽车做功,根据动能定理有Pt-f(x-x2)=mv2-
13、0,解得汽车保持额定功率行驶的时间t=30 s.选项A正确.15.B当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q,N传感器示数不为零,受力分析如图所示,则FQ+mg=FNcos 15,F合=FNsin 15=ma.解得a=tan 15=0.27+100.27=0.27+2.72.7.故可能的为B选项.16.D根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,有tan 45=,则平抛运动的时间t=,物体自由下落的时间为t=.根据h=gt2知,平抛运动在竖直方向上的位移和自由落体运动的位移之比为41,木板在竖直方向上的高度为L,则碰撞点竖直方向上的位移为L,所以小球释放点距木
14、板上端的水平距离为L.故选项D正确,A,B,C错误.17.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cd棒,由左手定则可知,cd棒所受安培力向右,大小为F=BIL=cd棒在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,摩擦力方向向左,大小为f=F=,即与速度v成正比,故选项B正确,A,C,D错误.18.BCD由于摆动过程中绳子拉力不做功,只重力做功,机械能守恒,选项A错误;根据机械能守恒定律列出m=mvt2+mgL(1-cos ),解答vt=,选项B正确;选手放手后到A过程运动的逆过程是平抛运动,根据平抛运动相
15、关知识可以求出水平传送带A点相对水平面M的高度和到达A点时速度大小,选项C、D也正确.19.ABC由于数字电压表上的读数U与所加外力成正比,即U=KF,式中K为比例系数,当通上电流后,设安培力为FA,有|U-U0|=KFA,即FA=,则KBIL=|U-U0|,整理得B=,故选项D正确,选项A,B,C不正确.20.AB试管塞开始与试管一起运动了位移x1=H=0.80 m.试管停止运动之后试管塞又独立运动的位移x2=L-h=(0.21-0.01)m=0.20 m,所以试管塞从静止开始到离开试管口的总位移x=x1+x2=1.0 m,故选项A正确;设试管刚停止运动时,试管塞的速度为v,由x1=t,代入
16、数据得v=8 m/s,设在试管中减速过程中的加速度为a,用时为t,则=x2,0=v+at,解得a=-160 m/s2,t=0.05 s,由静止到试管停止用时为0.2 s,总用时为0.25 s,故选项B正确,C错误;试管塞在试管中做匀减速运动时,设所受摩擦力f,由动能定理可得(mg-f)x2=0-mv2,解得f=17mg,滑动摩擦力与重力的比值为171,故选项D错误.21.解析:(1)由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据逐差法得a= m/s2-2.00 m/s2.(2)在减速阶段产生加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力,所以计算结果比动摩擦因数的真实值偏大.答案:(1)2.00(2)偏大22
17、.解析:(1)由图可知,右侧表笔接内部电源的正极,为保证电流由红进黑出,则a为红表笔;调零时指针应指在右侧的零刻度处.(2)根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示.(3)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+r,变形得:=+可知,图象与纵坐标的交点为电源电动势的倒数,故E1.43 V;图象的斜率为,则r=1.43 =23.4 .答案:(1)红表笔右(2)见解析(3)1.4323.423.解析:(1)位移之比为21,时间之比为31,由=,可得=23;=a1,=vEt2-a2,不计阻力,vB=vE=a1t1,联立代入数据,解得a1a2=23.(2)在段,= m,a2=gsin 60=5 m/s2,
18、在段,=2= m,a1=a2= m/s2,运动员从A点由静止出发做匀加速运动,由运动学公式得,=2a1,从B点至D点的过程中,由动能定理得mgR(1-cos 60)=m-m,在D点,由牛顿第二定律得FN-mg=m,联立代入数据解得FN=2 800 N.(3)设助滑过程中运动员消耗的体能为E,由功能关系可得,E-mgh+R(1-cos 60 )=m-m,当vF=36 km/h=10 m/s时,Emin=2 200 J.答案:(1)2323(2)2 800 N(3)2 200 J24.解析:(1)当导体棒速度为v时,导体棒上的电动势为E,电路中的电流为I由法拉第电磁感应定律得E=BLv由欧姆定律得
19、I=导体棒所受安培力F安=BIL联立解得F安=.(2)由图可知:导体棒开始运动时加速度a1=5 m/s2,初速度v0=0,导体棒中无电流.由牛顿第二定律知F-f=ma1解得F=2 N由图可知:当导体棒的加速度a=0时,开始以v=3 m/s做匀速运动此时有F-f-F安=0解得B=代入数据解得:B=1 T.(3)设ef棒在此过程中产生的热量为Q,由功能关系知(F-f)s=Q+mv2代入数据解得Q=6 J.答案:(1)(2)1 T(3)6 J25.解析:(1)设电子在电场中运动的加速度为a,时间为t,离开电场时,沿y轴方向的速度大小为vy,由牛顿第二定律, a=,y轴方向vy=at,x轴的位移,l=v0t,速度关系,vy=,解得E=.(2)设轨迹与x轴的交点为D,OD距离为xD,则xD=0.5ltan 30,得出xD=l.所以,DQ平行于y轴,电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上,电子运动轨迹如图所示.设电子离开电场时速度为v,在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r,则v0=vsin 30,r=,r+=l(有r=),t=,T=(或T=),解得B=,t=.(3)由(2)知,以切点F,Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小,设为r1,则r1=rcos 30=r=l,最小面积为S=.答案:(1)(2)(3)
