1、2016年山西省新课程高考物理模拟试卷一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请将其字母标号填在下表相应题号空格内）1在研究下列问题时，能够把研究对象看作质点的是（）A研究地球自转时，地球可以看作质点B研究月球绕地球运行的时间时，可将月球视为质点C研究乒乓球的弧圈运动时，可将乒乓球视为质点D因原子核很小，所以在研究原子核结构时，可把原子核看作质点2下列关于功和能的说法正确的是（）A功就是能，能就是功B物体做功越多，物体的能就越大C外力对物体不做功，这个物体就没有能量D能量转化的多少可用功来量度3以牛顿运动定律为基础的经典力学，经受了时间
2、的考验，取得了巨大的成就；20世纪20年代，量子力学建立了，它能正确描述微观粒子运动的规律，并在现代科学技术中发挥了巨大的作用下列有关经典力学的说法中，正确的是（）A经典力学取得了巨大的成就，但它仅在宏观低速、引力不太大时适用B经典力学可以用于解释电子、质子和中子等微观粒子运动的规律C经典力学不能完全解释水星近日点的旋进，说明牛顿的引力理论是错误的D爱因斯坦的相对论否定了牛顿的经典力学4电脑显示器的玻璃荧光屏容易布满灰尘，这主要是因为（）A灰尘的自然堆积B玻璃有极强的吸附灰尘的能力C电脑工作时，荧光屏表面有静电D电脑工作时，荧光屏表面温度较高5美国著名网球运动员罗迪克发球的最高时速可达216k
3、m/h，这也是最新的网球发球时速的世界纪录将罗迪克的发球过程看作网球在球拍作用下沿水平方向的匀加速直线运动，若质量为56.7g的网球从静止开始经0.5m的水平位移后速度增加到216km/h，则在上述过程中，网球拍对网球的平均作用力大小约为（）A154 NB204 NC556 ND1225 N6火车转弯时实际是在做匀速圆周运动，弯道上铁道外轨略高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力的方向不再是竖直向上的，而是倾向弯道的内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了向心力设某段铁路转弯半径为R，弯道上铁道内外轨所在平面与水平面的夹角为，当火车以v0=的速度通过该弯道时，车轨轮缘对铁道内、外轨无挤压
4、则当火车以速度v通过该弯道时，以下分析正确的是（）A若vv0，外侧车轮的轮缘对外轨有挤压B若vv0，内侧车轮的轮缘对内轨有挤压C若vv0，外侧车轮的轮缘对外轨有挤压D若vv0，适当增大可保证内侧车轮的轮缘对内轨无挤压7真空中有两个静止的点电荷q1、q2，相距r，相互作用的静电力为F，若将它们间的距离增大为2r，同时保持它们的电荷量不变，则两电荷间的静电力将变为（）A4FB2FC FD F8在如图所示的四种情况下，匀强磁场B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向及其所受洛伦兹力f的方向，关系正确是（）ABCD二、多项选择题（本题包括4小题，每小题3分，共12分在每小题给出的四个选项中，至少有两
5、个选项正确全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分请将正确选项前字母填在下表相应题号的空格内）9下列各种情况下，物体机械能守恒的是（）A物体沿斜面匀速下滑B物体以一定的初速滑上光滑斜面C物体从高处以0.9g的加速度竖直下落D物体沿光滑曲面自由滑下102000年12月，我国自行建立了用于全球卫星定位（GPS）的“北斗星一号”系统，两颗卫星运行在高度为3.6104km的同步轨道上，适用于中国地区2008年9月25日，我国自行研制的第三艘载人飞船“神舟七号”发射升空，26日在圆轨道上正常运行27日16时49分，身着我国自行研制的第一套舱外航天服“飞天”舱外航天服的航天员翟志刚顺利出舱，
6、开始实施我国首次空间出舱活动“太空漫步”16时59分，翟志刚完成“太空漫步”，进入轨道舱整个“太空漫步”约10分钟，“漫步”约4.6103km那么关于“北斗星一号”卫星与“神舟七号飞船在轨道上正常运行时比较（）A卫星运行的周期比飞船的大B卫星运行的速率比“太空漫步”的小C卫星的加速度比飞船的小D卫星运行的角速度比飞船的大11一质点做直线运动的vt图如图所示，则（）A物体在0.5 s末比2 s末的加速度大B物体在2 s 末与在6 s末所受合外力方向相同C物体2 s 末比在6 s末所受合外力大D第5 s内物体所受合外力最大12如图所示，钢球从某一高度自由下落到一静置在水平地面上的竖直轻弹簧上，在钢
7、球与弹簧接触到弹簧被压缩到最短的过程中，钢球沿竖直方向运动，选竖直向下为正方向，则弹簧对钢球的弹力F、钢球所受的合外力F合、钢球的加速度a、速度v随弹簧形变量x的变化规律如下图所示，其中大致正确的是（）ABCD三、填空题（本题包括4小题，每空2分，共16分请将答案填在题中横线上）13两个共点力F1、F2的大小分别为6N和8N，它们合力的最大值为N；合力的最小值为N14如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的极若将小磁针放到螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相（填“同”或“反”）15经典力学认为：时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的然而，1905年，爱因斯坦提出
8、了一种崭新的时空观他指出，在研究物体的高速运动（速度接近真空中的光速c）时，物体的长度即物体占有的空间以及物理过程、化学过程、甚至还有生命过程的持续时间，都与他们的运动状态有关根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度（v）的情况下，米尺的长度（l）是不同的，它们之间的关系如图所示由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到0.8c时，米尺长度大约是m在日常生活中，我们无法察觉到米尺长度的变化现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度真空中的光速16重为200N 的木箱，静止在粗糙水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.35，而它们之间的最大静摩擦力为80N；当用65N 的水平恒力拉静止
9、的木箱时，木箱与水平面间的摩擦力大小为 N；当用90N 的水平恒力拉木箱时，木箱与水平面间的摩擦力大小N四、实验探究题（本题包括2小题，共14分，请将答案填在题中横线上或按要求作答）17如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表：次数123
10、45678M/kg1.001.001.001.001.251.502.002.50F/N0.250.500.751.001.001.001.001.00a/（ms2）0.250.510.740.990.800.670.500.40（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于；（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做；（3）通过表中14列数据可得到的结论是：；通过表中48列数据可得到的结论是：18在进行“验证机械能守恒定律”实验时，（1）某同学进行了如下操作：a用天平测出重锤的质量，
11、按照图1所示装置安装好器材；b将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让重物靠近打点计时器；c求出C点的瞬时速度；d在纸带上选取起始点O和相隔较远的点C作为验证的两个状态，测量这两个点间的距离，这就是这两个状态之间重物下落的高度；e接通电源开关然后释放纸带，打出一条纸带；断开电源，从重物上取下纸带；f计算上述重物重力势能的减少量、两个状态之间重物动能的增加量，比较它们的大小是否相等以上操作的合理顺序是（填步骤前序号）（2）实验中，已知所用电源的频率是50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，该同学每两个点取一个
12、计数点，用测得各计数点与O点之间的距离标在了图中（其中O点是纸带运动的起始点位置）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为J，动能的增加量等于J（取三位有效数字）某同学由以上数据认为重物下落过程中机械能守恒，你认为他的观点正确吗？，你判断的依据是五、论述计算题（本题包括3小题，共24分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19一物体做匀加速直线运动，初速度v0=5m/s，加速度a=0.1m/s2，则：（1）物体在第3s末的速度是多少？（2）物体在3s内发生的位移是多少？20火星有两颗卫星，分别
13、是“火卫一”（phobia）和“火卫二”（deimos）已知火星表面的重力加速度g火=4m/s2，火星的半径R=3.0106m，“火卫一”距火星表面的高度h=6.0106m，求“火卫一”绕火星做圆周运动的速度21如图是世界上第一条投入商业运行的磁浮列车，运行理程31.5km，最高速度可达430km/h（即119.4m/s），走完全程只需8min，它是靠磁体间相互作用浮离轨道约15cm，被誉为“飞”起来的交通工具，这样可以大大减小运行中的阻力根据车厢内显示屏上显示的时刻和速度值，整理后如下表所示（从起动至中途）t/s0823355583130189211217226240v/（ms1）05.31
14、9.728.341.956.485.0111.1119.4119.4119.4119.4假设列车的总质量为3104kg，列车以较高速度运行时仅受空气阻力作用，且空气阻 力与速度的平方成正比，即f=kv2，式中k=2kg/m（1）使列车浮起至少要做多少功？（2）画出列车在0240s内的vt图象；（3）估算100s 这一时刻，列车牵引力的瞬时功率；（4）根据以上信息，你还能求出哪些物理量？（写出一个即可）六、选做题（本题包括2小题，各10分考生在23、24两个小题中任选其中一道作答，如果两题全答者，按第一道题给分）（供选学1-1的考生做）22有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i=141.4s
15、in314t （A），那么它的电流的峰值是A，有效值是A23一台微波炉的铭牌上给出了如下的技术参数表：规 格WD800SL233输入功率1300W（微波） 1050W（烧烤）微波频率2450MHz微波输出功率800W请根据上表计算：（c=3.0108 m/s）此微波炉产生微波的波长；已知用微波的最大功率加热一袋牛奶需3分钟，求加热一袋牛奶消耗的电能（供选学3-1的考生做）24如图所示，电源的电动势为3V，内阻为4，外电路有两个10的电阻并联则当K未闭合时，电路中的电流是A；当K闭合时，A、B两端的电压是V25如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方
16、向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q=4108C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2107J求：（1）匀强电场的场强E（2）电荷从b移到c，电场力做功W2（3）a、c两点的电势差Uac2016年山西省新课程高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，请将其字母标号填在下表相应题号空格内）1在研究下列问题时，能够把研究对象看作质点的是（）A研究地球自转时，地球可以看作质点B研究月球绕地球运行的时间时，可将月球视为质点C研究乒乓球的弧圈运动时，可将乒乓球视为质点D因原子核很小，所以在研究原子核结构时
17、，可把原子核看作质点【考点】质点的认识【分析】质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点，是实际物体在一定条件的科学抽象，能否看作质点物体本身无关，要看所研究问题的性质，看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略【解答】解：A、研究自转规律时的地球不可看作质点，否则就没有旋转了，所以A错误B、研究月球绕地球运行的时间时，月球的大小可以忽略不计，可以把月球看成质点，所以B正确；C、研究乒乓球的上旋下旋原理时，不可以将乒乓球看作质点，否则就没有旋转了，所以C错误；D、原子核很小，所以在研究原子核结构时，原子核的形状也不能忽略不计，所以不可以把原子核看成质点，所以D错误故选：B2下列关于功和能的
18、说法正确的是（）A功就是能，能就是功B物体做功越多，物体的能就越大C外力对物体不做功，这个物体就没有能量D能量转化的多少可用功来量度【考点】功能关系【分析】做功的过程是能量转化的过程，功是能量转化的量度【解答】解：A、功是在研究能量的过程中逐步建立起来的量，功是能量转化的量度，故A错误；B、功是能量转化的量度，故物体做功越大，能量转化或转移的越多，故B错误；C、功是能量转化的量度，外力对物体不做功，物体的能量就不会转化或转移，故C错误；D、功是能量转化的量度，故D正确；故选D3以牛顿运动定律为基础的经典力学，经受了时间的考验，取得了巨大的成就；20世纪20年代，量子力学建立了，它能正确描述微观
19、粒子运动的规律，并在现代科学技术中发挥了巨大的作用下列有关经典力学的说法中，正确的是（）A经典力学取得了巨大的成就，但它仅在宏观低速、引力不太大时适用B经典力学可以用于解释电子、质子和中子等微观粒子运动的规律C经典力学不能完全解释水星近日点的旋进，说明牛顿的引力理论是错误的D爱因斯坦的相对论否定了牛顿的经典力学【考点】经典时空观与相对论时空观的主要区别【分析】经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学【解答】解：A、经典力学取得了巨大的成就，但它仅在宏观低速、引力不太大时适用故A正确；B、经典力学有一定的局限
20、性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，对电子、质子和中子等微观粒子运动的规律不使用故B错误；C、经典力学有一定的局限性，经典力学不能完全解释水星近日点的旋进，说明牛顿的引力理论是有局限性的故C错误；D、相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形故D错误故选：A4电脑显示器的玻璃荧光屏容易布满灰尘，这主要是因为（）A灰尘的自然堆积B玻璃有极强的吸附灰尘的能力C电脑工作时，荧光屏表面有静电D电脑工作时，荧光屏表面温度较高【考点】静电现象的解释【分析】带电体有吸引轻小物体的性质，据此结合选项进行分析判断【解答】解：电脑工作时，由于电子运动到
21、了屏幕上，使屏幕带上了静电，而带电体有吸引轻小物体的性质，故把灰尘吸引到了屏幕上故选：C5美国著名网球运动员罗迪克发球的最高时速可达216km/h，这也是最新的网球发球时速的世界纪录将罗迪克的发球过程看作网球在球拍作用下沿水平方向的匀加速直线运动，若质量为56.7g的网球从静止开始经0.5m的水平位移后速度增加到216km/h，则在上述过程中，网球拍对网球的平均作用力大小约为（）A154 NB204 NC556 ND1225 N【考点】动能定理【分析】已知网球的初速度、末速度和位移，由动能定理可求得网球拍对网球的作用力大小【解答】解：由动能定理可知，FS=解得F=N；选项B正确故选：B6火车转
22、弯时实际是在做匀速圆周运动，弯道上铁道外轨略高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力的方向不再是竖直向上的，而是倾向弯道的内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了向心力设某段铁路转弯半径为R，弯道上铁道内外轨所在平面与水平面的夹角为，当火车以v0=的速度通过该弯道时，车轨轮缘对铁道内、外轨无挤压则当火车以速度v通过该弯道时，以下分析正确的是（）A若vv0，外侧车轮的轮缘对外轨有挤压B若vv0，内侧车轮的轮缘对内轨有挤压C若vv0，外侧车轮的轮缘对外轨有挤压D若vv0，适当增大可保证内侧车轮的轮缘对内轨无挤压【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】由题，火车转弯时以规定的速率v0行驶，刚好依靠轨
23、道对火车的支持力FN和火车的重力G的合力提供火车转弯做匀速圆周运动所需要的向心力若火车转弯的速率大于v0，火车所需要的向心力增大，火车的支持力FN和火车的重力G的合力不够提供向心力，火车过弯道时将挤压外轨，同时轨道对火车的支持力FN将增大同理分析，火车转弯的速率小于v0的情况【解答】解：A、B，由题若火车转弯的速率大于v0，火车所需要的向心力增大，火车的支持力FN和火车的重力G的合力不够提供向心力，外轨对火车有侧压力，则火车将挤压外轨，同时轨道对火车的支持力FN将增大故A正确，B错误C、若火车转弯的速率小于v0，火车所需要的向心力减小，火车的支持力FN和火车的重力G的合力大于所需要的向心力，内
24、轨对火车的侧压力，则火车过弯道时将挤压内轨，同时轨道对火车的支持力FN将减小故D错误D、通过受力分析可知，当增大时，所提供的向心力增大，又由于vv0，内侧车轮的轮缘对内轨挤压增大，故D错误故选：A7真空中有两个静止的点电荷q1、q2，相距r，相互作用的静电力为F，若将它们间的距离增大为2r，同时保持它们的电荷量不变，则两电荷间的静电力将变为（）A4FB2FC FD F【考点】库仑定律【分析】库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上根据库仑定律列式即可正确求解【解答】解：真空中两个电荷量均为Q的点电荷，相距为r时的相互
25、作用静电力大小为F，根据库仑定律，有：F=k若将这两个点电荷间的距离变为2r，则他们之间的静电力大小变为：F=k=，故D正确，ABC错误； 故选：D8在如图所示的四种情况下，匀强磁场B的方向、带正电的粒子在磁场中速度v的方向及其所受洛伦兹力f的方向，关系正确是（）ABCD【考点】左手定则【分析】本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系【解答】解：A、图中磁场的方向向外，粒子运动的方向向右，根据左手定则可知A图中洛伦兹力方向向下，故A错误；B、图中磁场方向向里、运动方向向右、洛伦兹力方向向上，三者之间的关系正确，故B正确；C、图中洛伦兹力方向应
26、该垂直向外，故C错误；D、图中洛伦兹力方向应该垂直向里，故D错误故选：B二、多项选择题（本题包括4小题，每小题3分，共12分在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分请将正确选项前字母填在下表相应题号的空格内）9下列各种情况下，物体机械能守恒的是（）A物体沿斜面匀速下滑B物体以一定的初速滑上光滑斜面C物体从高处以0.9g的加速度竖直下落D物体沿光滑曲面自由滑下【考点】机械能守恒定律【分析】物体机械能守恒的条件为：只有重力或弹簧弹力做功，分析各项中是否有重力或弹力之外的力做功即可判定【解答】解：A、物体沿斜面匀速下滑，说明物体一定受摩擦力做
27、功，故机械能不守恒，故A错误；B、物体在上滑中受重力、弹力，由于弹力垂直于运动方向，故弹力不做功，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确；C、物体自由下落时，加速度应为g，而现在加速度小于g，说明物体一定受到阻力做功，故C错误；D、物体沿光滑曲面滑下时，弹力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故D正确； 故选BD102000年12月，我国自行建立了用于全球卫星定位（GPS）的“北斗星一号”系统，两颗卫星运行在高度为3.6104km的同步轨道上，适用于中国地区2008年9月25日，我国自行研制的第三艘载人飞船“神舟七号”发射升空，26日在圆轨道上正常运行27日16时49分，身着我国自行研制的第一套舱
28、外航天服“飞天”舱外航天服的航天员翟志刚顺利出舱，开始实施我国首次空间出舱活动“太空漫步”16时59分，翟志刚完成“太空漫步”，进入轨道舱整个“太空漫步”约10分钟，“漫步”约4.6103km那么关于“北斗星一号”卫星与“神舟七号飞船在轨道上正常运行时比较（）A卫星运行的周期比飞船的大B卫星运行的速率比“太空漫步”的小C卫星的加速度比飞船的小D卫星运行的角速度比飞船的大【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】先求出漫步的速度，即为飞船速度，再根据万有引力提供向心力公式列及同步卫星的相关知识即可分析【解答】解：由题意得：漫步的速度即飞船的速度为：v=，而地球同步卫
29、星的速度为3.1103m/s，所以卫星的速率比太空漫步的小，故B正确；万有引力充当向心力，即：，则：v=，可知卫星的半径比飞船的半径大，再根据T=可知，卫星的周期比飞船的大，故A正确；a=可知，卫星的加速度比飞船小，故C正确；=，可知，卫星的角速度比飞船的小，故D错误故选ABC11一质点做直线运动的vt图如图所示，则（）A物体在0.5 s末比2 s末的加速度大B物体在2 s 末与在6 s末所受合外力方向相同C物体2 s 末比在6 s末所受合外力大D第5 s内物体所受合外力最大【考点】匀变速直线运动的图像【分析】vt图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动速度图象图线的斜率等于加速度，由斜率的正负分析
30、加速度的方向，从而判断出合外力的方向由斜率的大小分析加速度的大小，从而分析合外力的大小【解答】解：A、根据速度图象图线的斜率等于加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，可知，物体在0.5 s末比2 s末的加速度大，故A正确B、斜率的正负表示加速度的方向，则知，物体在2 s 末与在6 s末所受合外力方向相反，故B错误C、由图知，物体2 s 末的加速度比在6 s末的加速度大，则由牛顿第二定律F=ma可知，物体2 s 末比在6 s末所受合外力大，故C正确D、第5 s内物体的加速度为零，所受合外力为零，最小，故D错误故选：AC12如图所示，钢球从某一高度自由下落到一静置在水平地面上的竖直轻弹簧上，在钢球与
31、弹簧接触到弹簧被压缩到最短的过程中，钢球沿竖直方向运动，选竖直向下为正方向，则弹簧对钢球的弹力F、钢球所受的合外力F合、钢球的加速度a、速度v随弹簧形变量x的变化规律如下图所示，其中大致正确的是（）ABCD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【分析】开始小球做自由落体运动，与弹簧接触后，弹力逐渐增大，开始小于重力，再等于重力，后大于重力，写出各个物理量与x的表达式，从而判断图象是否正确【解答】解：A、根据F=kx知弹力与形变量x成正比，由于向下为正方向，而弹簧中的弹力方向向上，所以选项A中的图线向下，故A正确；B、根据牛顿第二定律，刚接触弹簧时弹力小于重力，合力向下为正方向，当弹力增加到
32、等于mg时，合力为0；弹力大于重力时，合力向上为负方向，故B正确；C、根据牛顿第二定律，图象与图象相似，故C错误；D、小球先向下做加速度减小的加速运动，当加速度等于0时，速度达到最大，之后做加速度向上做加速度增大的减速运动，故D错误；故选：AB三、填空题（本题包括4小题，每空2分，共16分请将答案填在题中横线上）13两个共点力F1、F2的大小分别为6N和8N，它们合力的最大值为14N；合力的最小值为2N【考点】力的合成【分析】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180时合力最小，合力范围为：|F1+F2|F|F1F2|【解答】解：两个力F1与F2的合力范围为|F1F2
33、|F合F1+F2，两个大小分别为6N和8N的力作用在一个物体上，则该物体受到的合力2NF合14N，故答案为：14，214如图所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的N极若将小磁针放到螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相同（填“同”或“反”）【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】由右手螺旋定则可得出螺线管的磁极；再根据小磁针的受力明确小磁针的磁极；同理得出内部小磁针的指向【解答】解：由右手螺旋定则可知，螺线管右侧为N极，左侧为S极，而同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针右侧为N极；而螺线管内部磁感线由S极指向N极；故将小磁针放在内部受力与图中小磁针受
34、力相同；故答案为：N；同15经典力学认为：时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的然而，1905年，爱因斯坦提出了一种崭新的时空观他指出，在研究物体的高速运动（速度接近真空中的光速c）时，物体的长度即物体占有的空间以及物理过程、化学过程、甚至还有生命过程的持续时间，都与他们的运动状态有关根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度（v）的情况下，米尺的长度（l）是不同的，它们之间的关系如图所示由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到0.8c时，米尺长度大约是0.6m在日常生活中，我们无法察觉到米尺长度的变化现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度远小于真空中的光速【考点】* 爱因斯坦相
35、对性原理和光速不变原理【分析】狭义相对论的几个基本结论：钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点质量变大：质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大【解答】解：由图可以对应看出，米尺的长度大约为0.6 m，在日常生活中，我们无法观察到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度太小的缘故故答案为：0.6远小于16重为200N 的木箱，静止在粗糙水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.35，而它们之间的最大静摩擦力为80N
36、；当用65N 的水平恒力拉静止的木箱时，木箱与水平面间的摩擦力大小为65 N；当用90N 的水平恒力拉木箱时，木箱与水平面间的摩擦力大小70N【考点】摩擦力的判断与计算【分析】当水平拉木箱的力为65N时，小于最大静摩擦力，物体未被拉动，受到静摩擦力，根据平衡条件求解静摩擦力大小当水平拉木箱的力为90N时，大于最大摩擦力，由滑动摩擦力公式求解摩擦力【解答】解：由题可知，木箱与水平面间的最大静摩擦力为80N，当水平拉木箱的力为65N时，小于最大静摩擦力，木箱未被拉动仍处于静止状态，受到静摩擦力，根据平衡条件可知：木箱与水平面间的摩擦力大小为：f1=F1=65N当水平拉木箱的力为90N时，大于最大摩
37、擦力，木箱受到滑动摩擦力，由滑动摩擦力公式得，木箱与水平面间的摩擦力大小为：f2=N=G=70N故答案为：65，70四、实验探究题（本题包括2小题，共14分，请将答案填在题中横线上或按要求作答）17如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表
38、：次数12345678M/kg1.001.001.001.001.251.502.002.50F/N0.250.500.751.001.001.001.001.00a/（ms2）0.250.510.740.990.800.670.500.40（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于盘与砝码的总质量；（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做控制变量法；（3）通过表中14列数据可得到的结论是：当小车质量不变时，小车的加速度与合外力成正比；通过表中48列数据可得到的结论是：当小车受到
39、的合外力不变时，小车的加速度与质量成反比【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】（1）要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，需求出绳子的拉力，而要求绳子的拉力，应先以整体为研究对象求出整体的加速度，再以M为研究对象求出绳子的拉力，通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力（2）研究三个变量之间的关系时，先假定其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法（3）质量一定的前提下，物体的加速度与力成正比；力一定的前提下，物体的加速度与质量成反比【解答】解：（1）
40、以整体为研究对象有：mg=（m+M）a，解得：a=，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=mg，显然要有F=mg必有m+M=M，故有mM，即只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力故当盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于盘和砝码的总质量（2）研究三个变量之间的关系时，先假定其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系，故先保持小车质量M不变，而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系，故为控制变量法（3）根据控制变量法，通过表中14列实验数据得质量一定的前提下，物体的加速度与合力成正比
41、通过表中48列数据得合力一定的前提下，物体的加速度与质量成反比故本题的答案为：（1）盘与砝码的总质量；（2）控制变量法；（3）当小车质量不变时，小车的加速度与合外力成正比；当小车受到的合外力不变时，小车的加速度与质量成反比18在进行“验证机械能守恒定律”实验时，（1）某同学进行了如下操作：a用天平测出重锤的质量，按照图1所示装置安装好器材；b将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让重物靠近打点计时器；c求出C点的瞬时速度；d在纸带上选取起始点O和相隔较远的点C作为验证的两个状态，测量这两个点间的距离，这就是这两个状态之间重物下落的高度；e接通电源开关然后释放纸带，打出一条纸带；断开电源，从重物
42、上取下纸带；f计算上述重物重力势能的减少量、两个状态之间重物动能的增加量，比较它们的大小是否相等以上操作的合理顺序是abedcf（填步骤前序号）（2）实验中，已知所用电源的频率是50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，该同学每两个点取一个计数点，用测得各计数点与O点之间的距离标在了图中（其中O点是纸带运动的起始点位置）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为2.75J，动能的增加量等于2.72J（取三位有效数字）某同学由以上数据认为重物下落过程中机械能守恒，你认为他的观点正确吗？不确定，你
43、判断的依据是因为实验只进行了一组数据的分析，虽基本相等，但有偶然性【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）明确实验中的基本方法和步骤，从而得出正确答案；（2）根据下落的高度求解减小的重力势能，对纸带进行分析，求出C点的速度，即可求出增加的动能，分析实验方法，从而明确对实验结果的理解【解答】解：（1）在实验中应首先安装实验装置，同时将纸带安装在重物上，再将纸带穿过限位孔，用手提住，让重物靠近打点计时器；，先接通电源，然后释放纸带，完成后关闭电源，取下纸带进行分析；先根据纸带求出离开始点较远的某一点的瞬时速度，测量下落高度，比较重力势能和动能是否变化量相同，故步骤为：abedcf（2）重力势能减小
44、量Ep=mgh=1.09.80.2805J=2.75J在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：vc=2.33m/s，Ek=EkC=mvC2=1（2.33）2=2.71J由于实验中只进行一组数据，虽然基本相同，但存在偶然性；故答案为：（1）abedcf；（2）不确定，因为实验只进行了一组数据的分析，虽基本相等，但有偶然性五、论述计算题（本题包括3小题，共24分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19一物体做匀加速直线运动，初速度v0=5m/s，加速度a=0.1m/s2，则：（1）物体
45、在第3s末的速度是多少？（2）物体在3s内发生的位移是多少？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体在第3s末的速度，根据位移时间公式求出物体在3s内发生的位移【解答】解：（1）物体在第3s末的速度为：v=v0+at=5+0.13m/s=5.3m/s（2）物体在3s内的位移为：x=15.45m答：（1）物体在第3s末的速度是5.3m/s（2）物体在3s内发生的位移是15.45m20火星有两颗卫星，分别是“火卫一”（phobia）和“火卫二”（deimos）已知火星表面的重力加速度g火=4m/s2，火星的半径R=3
46、.0106m，“火卫一”距火星表面的高度h=6.0106m，求“火卫一”绕火星做圆周运动的速度【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】在火星表面上，由万有引力等于重力列式对于“火卫一”，由万有引力等于向心力列式，联立求解即可【解答】解：在火星表面上，由万有引力等于重力，得： G=mg火，“火卫一”绕火星做圆周运动，由万有引力等于向心力得 G=m联立得：“火卫一”绕火星做圆周运动的速度 v=2103m/s答：“火卫一”绕火星做圆周运动的速度为2103m/s21如图是世界上第一条投入商业运行的磁浮列车，运行理程31.5km，最高速度可达430km/h（即119.4m
47、/s），走完全程只需8min，它是靠磁体间相互作用浮离轨道约15cm，被誉为“飞”起来的交通工具，这样可以大大减小运行中的阻力根据车厢内显示屏上显示的时刻和速度值，整理后如下表所示（从起动至中途）t/s0823355583130189211217226240v/（ms1）05.319.728.341.956.485.0111.1119.4119.4119.4119.4假设列车的总质量为3104kg，列车以较高速度运行时仅受空气阻力作用，且空气阻 力与速度的平方成正比，即f=kv2，式中k=2kg/m（1）使列车浮起至少要做多少功？（2）画出列车在0240s内的vt图象；（3）估算100s 这一
48、时刻，列车牵引力的瞬时功率；（4）根据以上信息，你还能求出哪些物理量？（写出一个即可）【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律【分析】（1）已知列车质量与浮起的高度，由W=mgh可以求出列车浮起要做的功（2）根据表中数据在坐标系中描出对应的点，然后应用描点法作图，作出vt图象（3）由图象求出100s时列车的速度，求出列车的加速度，由牛顿第二定律求出列车的牵引力，然后由P=Fv求出列车的功率（4）当列车做匀速直线运动时的运行速度最大，此时牵引力等于阻力，由平衡条件求出牵引力【解答】解：（1）列车浮起要做的功W=mgh=3104100.15=4.5104J；（2）应用描点法作图，图象如图所示
49、；（3）由图可知在时间为100s时列车的速度约67m/s，而由图线可知列车在35s130s之间近似作匀变速直线运动，列车的加速度：a=，此时阻力位f，牵引力为F，由牛顿第二定律得：Ff=ma，则F=ma+kv2=31040.61+2（67）2=2.73104N，牵引力功率P=Fv=2.7310467W=1.83106W（4）根据某时刻的速度，估算出某一时刻的加速度、功率等根据列车以最大速度运行时，做匀速直线运动，可以求出最大牵引力由平衡条件得：F=f=kv2=22N=2.85104N答：（1）使列车浮起至少要做功4.5104J；（2）画出列车在0240s内的vt图象如图；（3）估算100s 这
50、一时刻，列车牵引力的瞬时功率是1.83106W；（4）根据以上信息，还能求出最大牵引力六、选做题（本题包括2小题，各10分考生在23、24两个小题中任选其中一道作答，如果两题全答者，按第一道题给分）（供选学1-1的考生做）22有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i=141.4sin314t （A），那么它的电流的峰值是141.4A，有效值是100A【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率【分析】根据电流的瞬时值的表达式可以得知电流的最大值，根据最大值和有效值之间的关系即可求得有效值的大小【解答】解：根据电流瞬时值的表达式为i=141.4sin314t A可知，电流的最大值为141.4
51、A，所以电流有效值是I=100A故答案为：141.4 10023一台微波炉的铭牌上给出了如下的技术参数表：规 格WD800SL233输入功率1300W（微波） 1050W（烧烤）微波频率2450MHz微波输出功率800W请根据上表计算：（c=3.0108 m/s）此微波炉产生微波的波长；已知用微波的最大功率加热一袋牛奶需3分钟，求加热一袋牛奶消耗的电能【考点】电功、电功率【分析】已知频率和电磁波速度，根据c=f求解电磁波的波长；已知输入功率P和加热时间t，根据W=Pt求解加热一袋牛奶消耗的电能【解答】解：微波频率为：f=2450MHz=2.45108Hz，故波长为：=0.122 m；用微波的最
52、大功率加热一袋牛奶需3分钟，故消耗的电能为：E=Pt=800W180s=2.34105 J；答：此微波炉产生微波的波长为0.122 m；已知用微波的最大功率加热一袋牛奶需3分钟，故加热一袋牛奶消耗的电能为2.34105J（供选学3-1的考生做）24如图所示，电源的电动势为3V，内阻为4，外电路有两个10的电阻并联则当K未闭合时，电路中的电流是0.214A；当K闭合时，A、B两端的电压是1.67V【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】根据闭合电路欧姆定律得出电路中的电流，AB两端的电压及电源的路端电压【解答】解：K未闭合时，电路中的电流K闭合时，外电阻是两个10的电阻并联后的总电阻，电路中电流AB两
53、端的电压故答案为：0.214，1.6725如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60角，一个电荷量为q=4108C的正电荷从a移到b电场力做功为W1=1.2107J求：（1）匀强电场的场强E（2）电荷从b移到c，电场力做功W2（3）a、c两点的电势差Uac【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能【分析】（1）根据电场力做功公式W=qEd，求解电场强度，d是电场线方向两点间的距离（2）电场力做功公式W=qEd，求解电荷从b移到c电场力做功W2（3）先求出电荷从a到c电场力做功，再求解a、c两点的电势差Uac【解答】解：（1）由题，由W1=qElab得 E=（2）电荷从b移到c电场力做功为 W2=qElbccos60=4108600.120.5J=1.44107J（3）电荷从a移到c电场力做功为 Wac=W1+W2则a、c两点的电势差为Uac=6.6V答：（1）匀强电场的场强E=60V/m（2）电荷从b移到c电场力做功W2=1.44107J（3）a、c两点的电势差Uac=6.6V2016年10月29日