1、等值模拟卷等值模拟卷(一) (时间:60分钟满分:110分)一、选择题(本题共7小题,每小题6分每题给出的4个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错和不选的得0分)1分别让一物体以以下两种情景通过直线上的A、B两点,一是物体以速度v匀速运动,所用时间为t,二是物体从A点由静止出发,先以加速度a1做匀加速直线运动到某一最大速度值vm后,立即以加速度a2做匀减速直线运动,到达B点速度恰好减为零,所用时间仍为t,则下列说法正确的是()Avm只能为2v,与a1、a2无关Bvm可为许多值,与a1、a2的大小有关Ca1、a2都必须是一定的Da
2、1、a2必须满足答案A解析物体以速度v匀速通过A、B两点时,有ABvt,变速通过A、B两点时,设匀加速和匀减速两个阶段的时间分别为t1和t2,两个阶段的平均速度相等,均为,则有ABt1t2tvt,解得vm2v,与a1、a2的大小无关,故A正确,B错误;由t1,t2得tt1t2,即得,可见,a1、a2的取值是不确定的,C、D错误2下列说法中正确的是()A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B用光导纤维束传送图像信息,这是光的衍射的应用C眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象D照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱答案D解析
3、太阳光通过三棱镜,由于各种单色光的折射率不同,而发生色散现象形成彩色光谱故A错误;用光导纤维束传送图像信息是利用光在光导纤维束中不停地发生全反射进行传递信息故B错误;当光通过狭缝时,若缝的尺寸与光的波长相当,则会发生明显的衍射现象故C错误;照相机、望远镜的镜头表面镀一层增透膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光出现叠加,光程差是半个波长,则相互减弱,从而增加透射能力,故D正确3如图1所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的M、N、O、P、Q 5个质点,相邻两质点间距离为1 m,t0时质点从平衡位置开始在竖直平面内做简谐运动,并产生分别向左、向右传播的简谐横波当O质点第一次回到平衡位置时Q质点的刚开
4、始振动,Q质点的振动图像如图乙所示,则()图1AO质点开始振动方向沿y轴负方向BN、P两质点振动方向始终相反C该波的波速为1 m/sD当M质点第一次达到负向最大位移时,O质点经过的路程为25 cm答案D解析由题图乙可知,Q质点沿y轴正方向起振,故说明该波的波源起振方向沿y轴正方向,故A错误;N、P两质点关于O点对称,两点的振动方向完全相同,故B错误;由题意可知,该波的周期为2 s,OP两点的距离为1 m,波传到P点用时0.5 s,故波速v m/s2 m/s,故C错误;由题图乙可知,该波的振幅为5 cm.当M点第一次到达负向最大位移时,M振动了T,此时O质点振动了T,故路程s45 cm25 cm
5、,故D正确4如图2所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1n2101,原线圈接入电压u220sin 100t(V)的交流电源,交流电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,定值电阻R010 ,可变电阻R的阻值范围为010 ,则()图2A副线圈中交变电流的频率为100 HzBt0.02 s时,电压表的示数为0C调节可变电阻R的阻值时,电流表示数的变化范围为1.12.2 AD当可变电阻阻值为10 时,变压器的输入电功率为24.2 W答案D解析电流的频率是由电压决定的,所以原、副线圈中电流的频率是一样的,都为50 Hz,故A错误;电压表的示数为电路的有效电压的大小,原线圈的有效电压为220 V,根据
6、电压与匝数成正比知电压表的示数为22 V,故B错误;当R的阻值为零时,副线圈电流为I2.2 A,当R的阻值为10 时,副线圈电流为I1.1 A,电流与匝数成反比,电流表示数的变化范围为0.110.22 A,故C错误;当可变电阻阻值为10 时,变压器的输入电功率等于输出功率PI2(RR0)1.1220 W24.2 W,故D正确5.嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,在距月球表面200 km的P点进行第一次变轨后被月球捕获,先进入椭圆轨道绕月飞行,如图3所示之后,卫星在P点又经过两次变轨,最后在距月球表面200 km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动对此,下列说法不正确的是()图3A卫星在轨道
7、上运动的速度小于月球的第一宇宙速度B卫星在轨道上运动周期比在轨道上短C卫星在轨道上运动的加速度大于沿轨道运动到P点时的加速度D、三种轨道运行相比较,卫星在轨道上运行的机械能最小答案C解析根据万有引力提供向心力Gm,轨道半径越大,线速度越小月球第一宇宙速度的轨道半径为月球的半径,所以第一宇宙速度是绕月球做圆周运动最大的环绕速度故A正确根据开普勒第三定律k,半长轴越长,周期越大,所以卫星在轨道运动的周期最长,故B正确卫星在轨道上在P点和在轨道上在P点的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律,加速度相等故C错误从轨道进入轨道和从轨道进入轨道,都要减速做近心运动,故其机械能要减小,故卫星在轨道上运行的机械
8、能最小,故D正确此题选错误的故选C.6在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界左、右两侧分别存在着方向如图4甲所示的匀强磁场以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示则0t0时间内,导线框中()图4A感应电流方向为顺时针B感应电流方向为逆时针C感应电流大小为D感应电流大小为答案AC解析根据楞次定律可知感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,左侧磁通量增大故感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里,根据右手螺旋定则可知感应电流为顺时针方向,同理可知右侧产生的感应电流同样为顺时针方向,故A项正确,B项错误;由于左右两部分感应电动势的大小方向一
9、致可视为同一变化来分析,由E,I,可得I,故C项正确,D项错误7如图5所示,一光滑绝缘斜面固定在水平桌面上,斜面倾角30,斜面底端固定一挡板P,一轻质绝缘弹簧下端固定在挡板上,在空间存在沿斜面向上的匀强电场,质量为m、电荷量为q(q0)的物块从A点由静止开始下滑,加速度大小为g(g为重力加速度),下滑L到达B点与弹簧接触,又下滑x后到达最低点C.整个运动过程中物块所带电荷量保持不变,不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内则带电物块在由A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是()图5A该匀强电场的电场强度为B带电物块的机械能减少了C带电物块的电势能增加了D弹簧的弹性势能增加了答案AD解析在下滑过程
10、中根据牛顿第二定律可得mgsin 30qEmg,解得E,故A正确;在整个下滑过程中重力做功为WGmg(Lx)sin 30mg(Lx),故机械能减少了,故B错误;电场力做功WqE(Lx),故电势能增加,故C错误,D正确二、非选择题8(1)(6分)一个实验小组做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”的实验,采用如图6a所示装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力实验中做出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的关系图像如图b所示(重力加速度g10 m/s2)利用图b中图像,可求得该弹簧的劲度系数为_ N/m.利用图b中图像,可求得小盘的质量为_ kg,小盘的质量会导致弹簧劲度系数的
11、测量结果与真实值相比_(“偏大”、“偏小”或“不变”)图6(2)(11分)(2015邢台四模)光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为1x)某同学采用伏安法测放在不同照度下某光敏电阻Rc的阻值,将两个适当的电阻箱R1、R2,两个适当的电流表A1、A2连成如图7甲所示的电路,图中的电流表内阻很小可以忽略不计图7光敏电阻Rc在不同照度下的阻值如表,根据表中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线.照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018在某次实验操作中增加光的照度后,为了保证电流表A1、A2
12、的示数保持不变,应该调节电阻箱R1使其阻值_(填“增大”或“减小”),同时调节电阻箱R2使其阻值_(填“增大”或“减小”);若电阻箱R1的阻值改变了4 k,电阻箱R2的阻值改变了12 k,电流表A1、A2的示数刚好保持不变,经过计算得出光敏电阻Rc的阻值变化了_ k.答案(1)200 N/m 0.1不变(2)见解析图增大减小6解析(1)设弹簧原长为l0,小盘质量为m,根据胡克定律,弹簧弹力F弹kxFmg,得砝码重力Fkxmg,可知图像斜率表示弹簧的劲度系数,k N/m200 N/m.图像纵轴截距绝对值表示小盘的重力,由图像可知纵轴截距F1 N,小盘重力Gmg1 N,则质量m0.1 kg.由Fk
13、xmg可知,弹簧劲度系数与小盘质量无关,故弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比不变(2)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示增加光的照度后,其电阻阻值会减小,同时为了保证电流表A1、A2的示数保持不变,因此应该调节电阻箱R1使其阻值增大,而调节电阻箱R2使其阻值减小;根据串并联电路的电阻特征,且电表的读数不变,则有: R1将R14 k,R212 k代入,解得:Rc6 k.9(15分)甲骑自行车以v04 m/s的速度在某一段平直的路面上匀速行驶,乙在其身后x12 m处发动摩托车,以a12 m/s2的加速度匀加速启动追赶甲(甲、乙分别处于相互平行的不同车道),为了安全,规定摩托车在此段公路行驶的速
14、度不能超过v45 km/h,当乙与甲相遇时立即刹车制动,其阻力为车对地压力的0.4倍,求:(1)乙与甲第一次相遇时乙通过的位移;(2)乙追上甲后两人再次相遇所用的时间答案(1)36 m(2)4.5 s解析(1)当乙的位移等于甲的位移加初始距离的时候,两者第一次相遇,由运动学公式:a1t212v0t,解得:t6 s,此时乙行驶的速度为:v1a1t26 m/s12 m/s43.2 km/h45 km/h,满足条件,故乙通过的位移为:xa1t2262 m36 m(2)乙追上甲后再次相遇,设此时乙还没停止,则:12t1a2t4t1,其中:a20.4g0.410 m/s24 m/s2,解得:t14 s,
15、乙停车所用时间为:t0 s3 s4 s,故甲追上乙时乙已经停下,此过程乙运动位移:x0t018 m,乙追上甲后两人再次相遇所用的时间为:tx s4.5 s.10(18分)如图8所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段平直倾斜且粗糙,BC段是光滑圆弧,对应的圆心角53,半径为r,CD段平直粗糙,各段轨道均平滑连接,在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN,圆弧半径为R,圆弧的圆心在D点倾斜轨道所在区域有场强大小为E、方向垂直于斜轨向下的匀强电场一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放,最终从D点水平抛出并击中挡板已知A、B之间的距离为2r,斜轨与小物块之间的动
16、摩擦因数为,设小物块的电荷量保持不变,重力加速度为g,sin 530.8,cos 530.6.求:图8(1)小物块运动至圆弧轨道的C点时对轨道的压力大小;(2)改变AB之间的距离和场强E的大小,使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值答案(1)mg(2)mgR解析(1)小物块由A到B过程由动能定理,得:mgsin 2r(mgcos qE)2rmv解得:vB 小物块由B到C过程由机械能守恒定律,得:mgr(1cos )mvmv解得:vC 在C点由牛顿第二定律,得:Nmgm解得:Nmg由牛顿第三定律可得小物块对圆弧轨道的压力大小:Nmg(2)小
17、物块离开D点后做平抛运动,得:水平方向:xv0t竖直方向:ygt2而:x2y2R2小物块平抛过程机械能守恒,得:mgyEkmv由以上四式解得Ek由数学中的均值不等式可知:Ek2mgR故小物块动能的最小值为:EkminmgR11(18分)如图9甲所示,两根足够长的金属导轨ab、cd与水平面成37角,导轨间距离为L1 m,电阻不计在导轨上端接一个阻值为R0的定值电阻在c、N之间接有电阻箱整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为B1 T;现将一质量为m、电阻可以忽略不计的金属棒MN从图示位置由静止开始释放金属棒下滑过程中与导轨接触良好金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.
18、5.改变电阻箱的阻值R,测定金属棒的最大速度vm,得到vmR的关系如图乙所示若轨道足够长,重力加速度g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.求:图9(1)金属棒的质量m和定值电阻R0的阻值;(2)当电阻箱R取3.5 时,且金属棒的加速度为1 m/s2时,此时金属棒的速度答案(1)0.5 kg0.5 (2)2 m/s解析(1)金属棒以速度vm下滑时,根据法拉第电磁感应定律:EBLvm由闭合电路的欧姆定律可知:EI(RR0)当金属棒以最大速度下滑时有:mgsin BILmgcos 联立解得:vmRR0由vmR图线可知:1,R00.5;解得:m0.5 kg,R00.5 (2)设金属棒下滑的速度为v,根据法拉第电磁感应定律可知:EBLv由闭合电路的欧姆定律可知:EI(RR0)当金属棒下滑的加速度a1 m/s2时,根据牛顿第二定律可得:mgsin BILmgcos ma解得v2 m/s