2026届人教版高考物理第一轮复习:高中物理必修综合提高练习3(含解析)

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2026届人教版高考物理第一轮复习:高中物理必修综合提高练习3(含解析)

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2026届人教版高考物理第一轮复习:高中物理必修综合提高练习3
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.绕太阳运行的轨道为椭圆的莱蒙-泛星彗星C/2021F1于2022年4月6日到达近日点,与太阳距离恰为1个天文单位(即地球与太阳的距离)。若忽略地球和彗星间的引力作用,当该彗星经过近日点时(  )
A.与地球的线速度大小相等 B.与地球的加速度大小相等
C.与地球所受太阳引力大小相等 D.速度为其运行过程的最小值
2.如图所示,与水平方向成角的恒力作用在行李箱上,在力做功为的过程中,行李箱沿水平方向移动的距离为(  )

A. B. C. D.
3.某同学把如图所示的一台微型水力发电机的进水口接到家里的水龙头,打开水龙头阀门,发电机输出的电能恰好使额定功率为3W的小灯泡正常发光。测得1分钟内流入进水口的水量为,已知进水口的横截面积为,水的密度为,发电机内阻不计。则该发电机将水的动能转化为电能的效率为(  )
A.52.5% B.62.5% C.72.5% D.82.5%
4.钱江中学的孩子们观察到秋天叶子的下落,小杭将其抽象为一个模型,已知树高5.5m,那么叶子下落的时间大约等于(已知,)(  )
A.1.05s B.2.1s C.6s D.0.75s
5.被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)启用以来,已取得一系列重大科学成果,发现脉冲星数百颗。脉冲星是旋转的中子星,每自转一周,就向地球发射一次电磁脉冲信号。若观测到某个中子星发射电磁脉冲信号的周期为T,中子星可视为半径为R的匀质球体,已知万有引力常量为G。由以上物理量可以求出(  )
A.中子星的第一宇宙速度 B.中子星密度最小可能值
C.中子星赤道表面的重力加速度 D.中子星静止卫星的高度
6.如图所示,有一正方体空间ABCDEFGH,则下面说法正确的是(  )

A.若只在A点放置一正点电荷,则电势差UBC<UHG
B.若只在A点放置一正点电荷,则B、H两点的电场强度大小相等
C.若只在A、E两点处放置等量异种点电荷,则C、G两点的电势相等
D.若只在A、E两点处放置等量异种点电荷,则D、F两点的电场强度大小相等
7.如图所示,水平传送带逆时针匀速转动,速度为,A、B为两轮圆心正上方的点,,左右两端分别与轨道无缝对接,小物块与轨道左端P碰撞无机械能损失,,物块与AP、AB间动摩擦因数均为,物块以一定的初速度沿轨道滑上传送带B点,欲使物块可以返回到B点且速度为零,,则物块的初速度不可能的是( )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
8.如图甲为游乐场的旋转飞椅,当中心转柱旋转后,所有飞椅均在同一水平内做匀速圆周运动。为了研究飞椅的运动,某同学建立的简化模型如图乙所示,质量为的球,被长为细绳悬挂,悬挂点距转轴距离为,当中心转柱以恒定角速度旋转时,细绳与竖直方向的夹角为,重力加速度取,,,则(  )
A.球的质量越大,角越小
B.球的动能为
C.球所受的合外力为0
D.若中心转柱的转速减少时,细绳对球做正功
9.如图所示,一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块A,另一端通过光滑滑轮连接重物B,此时两边细线竖直。某时刻,水平拉力F作用在滑块A上,使A向右移动。已知A、B的质量分别为m和2m,滑块A与细杆间的动摩擦因数为。则(  )
A.若A做匀速运动,则B也做匀速运动
B.若B做匀速运动,则A做加速运动
C.若A缓慢向右运动,当细线与细杆间的夹角为时,拉力F有最小值
D.若A缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为时,拉力F一直在增大
10.如图所示,轻质弹簧P上端固定在天花板上,下端的挂钩钩住轻弹簧Q的环,P、Q的劲度系数分别为100N/m和200N/m,现用大小为20N的拉力F竖直向下拉弹簧Q,两只弹簧形变量之和为Δx,两弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是(  )
A.弹簧Q拉弹簧P的力大于P拉Q的力
B.Δx=0.3m
C.若将拉力F增加一倍,则稳定后两只弹簧的总长度之和也增加一倍
D.上述两只弹簧形变的效果与一只劲度系数为150N/m的弹簧等效
二、多选题
11.甲、乙两车在同一直线上运动的图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲车的速度一直不变 B.时刻两车速度相等
C.时间内乙车在甲车前面 D.时间内乙车的速度总是大于甲车的速度
12.如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动,质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为和,,,此时物块A受到的摩擦力恰好为零,重力加速度为g,则( )

A.转台转动的角速度大小 B.B受到的摩擦力可能为零
C.B受到沿容器壁向上的摩擦力 D.B受到沿容器壁向下的摩擦力
13.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定个力传感器,力传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,力传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )

A.只有当木板匀速运动时,力传感器的示数才等于物块受到的摩擦力大小
B.无论木板是否匀速运动,力传感器的示数总等于物块受到的摩擦力大小。
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
14.如图甲,同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为,O为水平连线的中点,M、N在连线的中垂线上。A、B两点分别固定有一点电荷,电荷量均为Q(),以O为原点、竖直向下为正方向建立x轴。若取无穷远处为零电势点,则上的电势随位置x的变化关系如图乙所示。一电荷量为Q()的小球以一定初动能从M点竖直下落,一段时间后经过N点,且在N点的加速度大小为2g。g为重力加速度,k为静电力常量,则(  )
A.小球在M点的加速度为零
B.从O点到N点场强逐渐增大
C.从M点到N点过程中,电场力对小球先做负功后做正功
D.从O点到N点小球的动能增加了
三、实验题
15.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置:
(1)为使小车所受合力等于细线的拉力,应采取的措施是平衡摩擦力,具体的操作是 。
A.将木板的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C. 将木板的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
(2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是钩码的质量要 (填“等于”“远小于”或“远大于”)小车的质量。
16.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:

(1)实验猜想:为猜想加速度与质量的关系,可利用图 1 所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上,前端通过槽码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使两小车静止。抬起板擦,两小车同时运动,一段时间后按下板擦,两小车同时停下。对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件,下列正确的是 (选填选项前的字母)。
A.小车质量相同,槽码质量不同
B.小车质量不同,槽码质量相同
C.小车质量不同,槽码质量不同
(2)数据分析:打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点,其中一部分如图2所示,B、C、D为纸带上标出的连续3 个计数点,相邻两个计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为 50 Hz的交流电源上。 则打C 点时,纸带运动的速度vc= m/s(结果保留小数点后两位)。

(3)实验原理:图 3 为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后,要求槽码的总质量 m 比小车质量 M 小得多。请分析说明这个要求的理由。( )

17.人们散步时并不觉得空气有阻力,但跑步时就会明显感觉迎面有风阻挡,说明物体所受空气阻力的大小与速率有关。当然,物体所受空气阻力的大小还跟运动物体的形状有关系.某物理小组想研究气球运动时所受空气阻力与其运动速率的关系。该实验小组找来一个气球,在气球的气嘴上绑定一根硬细铁丝,下面悬吊一个小重物,使气球下落时保持竖直方向。在无风环境下,从某高度处释放气球,当气球做匀速运动时,可认为气球所受空气阻力的大小等于气球、重物以及铁丝的总重力该实验小组用数码相机拍摄气球运动的视频,并得到如图1所示的分帧照片。已知相机闪光频率为,测量照片与实物尺寸的缩放比例为。
(1)本实验要研究气球所受空气阻力的大小与其运动速率之间的关系,必须保持 不变。
(2)在气球做匀速运动时,在照片上测量出重物和其之后第帧重物之间的距离,则可以得到重物下落的平均速度为 。
(3)同一个气球,改变重物质量,测量出气球所受空气阻力和对应的气球匀速运动速率,建立直角坐标系,纵轴为气球所受空气阻力,横轴为气球匀速运动时的速率,得到如图2所示的图片,从这些点的分布可以得到的结论为: 。图像中的比例系数 (保留2位有效数字)
18.为了测量某电源的电动势E(约为5.0V)和内阻r,学习小组设计了如图甲所示的实验电路,所用两个电压表规格相同(量程为0~3.0V,内阻约为1.5k ),电阻箱阻值范围0~999.9 ,第一次实验时,两个开关均闭合,多次改变电阻箱R的阻值,读出对应电压表的示数U1,作出图像,如图乙中的图线Ⅰ;第二次实验时,S2断开,只闭合开关S1,同样多次改变电阻箱R的阻值,读出一个电压表的示数U2,在同一坐标系中作出图像,如图乙中的图线Ⅱ。(下列相关计算结果均保留两位有效数字)
(1)第二次实验时,开关S1闭合之前,应将电阻箱R的阻值调至 (填“最大”或“最小”);
(2)根据第一次实验的图线Ⅰ可求得电源的电动势为E= V;根据第二次实验的图线Ⅱ可求得电源的内阻r= ;
(3)第二次实验的测量结果比第一次准确,原因是 。(填正确选项的字母)
A.第二次实验,电压表分流较小,误差较小
B.第二次实验,电压表分流较大,误差较小
四、解答题
19.投掷实心球是中考体育考试项目之一。某次测试中一位同学投掷出的实心球的落地点与抛出点之间的水平距离为12m,球出手时的高度为,速度方向与水平方向的夹角为斜向上,重力加速度,,,不计空气阻力,求该次投掷的实心球出手时的速度大小。
20.跳台滑雪是一种观赏性很强的体育运动。运动员不带雪杖、踏着专用滑雪板在弧形助滑道上获得水平速度飞出,在空中飞行一段距离后着地,如图所示。若运动员从A点水平飞出的速度为,落到倾斜雪坡上的B点。雪坡足够长且倾角,运动员质量为,运动员和滑雪板可看作质点,不计空气阻力、重力加速度,,。求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)运动员落到B点时的重力功率。
21.学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动,当大家经过厂里的废水排水口时,发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水,如图所示。小组同学只找到一把卷尺,他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
(1)要想估测排水管每秒的排污体积,同学们需利用卷尺测量管口的周长l、 、 三个数据。(写出测量的物理量和对应的符号)
(2)排水管每秒的排污体积的表达式为V= 。(用题中相关物理量的符号表示)
(3)若排水管的管壁厚度不可忽略,测量准确,不考虑其他因素对测量的影响,则排水管每秒的排污体积的测量值 。(填“偏大”或“偏小”)
22.如图所示,光滑绝缘轨道ABC置于竖直平面内,AB部分是半径为R半圆形轨道,BC部分是水平轨道,BC轨道所在的竖直平面内分布着水平向右的有界匀强电场,AB为电场的左侧竖直边界,现将一质量为m且带负电的小滑块从BC上的D点由静止释放,滑块通过A点后落到BC上的P点。已知滑块通过A点时对轨道的压力恰好等于其重力,电场力大小为重力的0.75倍,重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求D点到B点的距离x1;
(2)若滑块离开A点后经时间t,运动到速度的最小值vmin,求t1和vmin。
五、综合题
23.小明同学将篮球以速度 v1 从离地高度为 h1 处投出.篮球以速度 v2 进入离地高度为 h2 篮筐,如图所示.运动过程中篮球离地最大高度为 H。空气阻力不能忽略。
(1)篮球从出手到进入篮筐过程中,损失的机械能( )
A.mgH – mgh2 B.mgh1 – mgh2
C.mgH – mgh2 mv22 D.mgh1 – mgh2 + mv12 mv22
(2)篮球从最高点沿着弧线下降过程中,请在图中分别画出篮球速度 v 的方向和所受合外力 F 的方向。
电梯运行
如图(a),在电梯里固定一力传感器,将重物挂在力传感器的挂钩上。电梯从底楼由静止起竖直上升,最后停在顶楼。在此过程中,重物对传感器拉力大小F随时间t的变化关系如图(b)所示。
24.该重物所受重力的大小为__________。
A.0.30N B.2.72N C.2.92N D.3.10N
25.设重物对传感器的拉力大小为F,传感器对重物的拉力大小为F ,重物所受重力大小为G,在0.2~0.6s内___________。(多选)
A.F >F B.F =F C.F >G D.F =G
26.下列时间段中,该重物处于超重状态的是________。
A.3.2~3.8s B.4.4~6.0s C.6.4~6.8s D.7.2~8.4s
27.电梯在t=8.0s时的加速度___________。
A.大小为0.67m/s2,方向竖直向上 B.大小为0.67m/s2,方向竖直向下
C.大小为9.13m/s2,方向竖直向上 D.大小为9.13m/s2,方向竖直向下
28.在0~10.0s内,电梯刚达到最大速度的时刻为 s。
29.电梯在整个减速阶段的加速度大小_________。
A.不断增大 B.先增大后不变再减小
C.不断减小 D.先减小后不变再增大
五库仑扭秤
库仑扭秤实验装置示意图如图所示。绝缘棒一端是带电小球A,另一端为平衡小球B,C为与A完全相同的可固定的带电小球。
30.在库仑扭秤实验中,___________。
A.A、B两球必须带等量同种电荷
B.必须精确测出A、C两球所带的电荷量
C.弹性扭丝扭转角的比值间接反映静电力大小的比值关系
31.装置中A、C两球带等量同种电荷,描述其周围电场的电场线如图所示。O点为两球心连线的中点,P、N两点在两球心连线的中垂线上。
(1)由图可知 。
A.P点处电场强度的方向从P指间O
B.P点处电场强度比O点处电场强度大
C. 从O向P延伸到无穷远的射线上电场强度一直增大
D.A、C之间没有画出电场线的区域中电场强度处处为零
(2)P、N两点的电势分别为、,一负点电荷位于P、N两点时的电势能分别为、,则 。
A., B., C., D.,
(3)一点电荷仅在电场力作用下由P点从静止开始运动,到达O点时的速度大小为v。若该点电荷的电荷量与质量比值的绝对值为n,则OP间的电势差UOP为 。
32.与磁通量类似,对于电场也可以引入“电通量”这一物理量。
(1)在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一个面积为S的矩形线框,且线框所在平面与磁场方向垂直,则穿过这个线框的磁通量为 。
(2)磁通量的单位为 。
A.Wb B.T C. T·m D.Wb·m2
(3)如图,真空中有相距为r的O、P两点。将一电荷量为Q的点电荷固定于O点,则该点电荷产生的电场在P点处的电场强度大小为 。在P点处放置一面积为S的正方形线框,线框所在平面与O、P连线垂直且线框的边长远小于r。类比磁通量的定义,该点电荷产生的电场穿过这个线框的电通量应为 。(静电力常量为k)
三、光伏电池
随着国家“碳达峰,碳中和”政策的出台,光伏领域成为最热门的领域之一、
33.一辆用光伏电池驱动的小车,其电路总电阻为r。小车受到的阻力大小与其速率之比为k。某次运动中电池接收到的光照功率恒为P时,小车以速率v匀速行驶,通过电池的电流大小为I,则电池的光电转化效率为 。
34.光照进半导体材料内激发出自由电荷,在材料内部电场作用下,正、负电荷分别往两端积累。若材料内部电场的电场强度E与位置x的关系如图所示。
①正电荷仅在内部电场力作用下沿x轴从N点运动到P点,其加速度 。
A.先沿x轴负方向减小,后沿x轴正方向增大
B.先沿x轴负方向增大,后沿x轴正方向减小
C.先沿x轴正方向减小,后沿x轴正方向增大
D.先沿x轴正方向增大,后沿x轴正方向减小
②取O点的电势为零,N点到P点的电势随位置x变化的图像可能为 。
A. B.
C. D.
35.在某一电压区间内,光伏电池可视为一个恒流源(输出电流恒定)。某同学连接了如图所示的两个电路:电路a由干电池、阻值为的定值电阻、阻值为的热敏电阻(随温度升高而减小)和小灯连接而成;电路b由恒流源、三个阻值分别为、、()的定值电阻和阻值为的光敏电阻(随光照强度增大而减小,且其阻值变化范围足够大)连接而成。受到灯L照射。当所处环境温度降低时:
①设电流表示数变化量为,两端电压变化量为,两端电压变化量为,则
A., B.,
C., D.,
②设电压表的示数变化量为,电流表的示数变化量为,则为
③分析说明当为多大时,和的总功率P最大 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《2026届人教版高考物理第一轮复习:高中物理必修综合提高练习3》参考答案
1.B
【知识点】不同轨道上的卫星各物理量的比较
【详解】A.彗星经过近日点时做离心运动线速度大于地球的线速度,A错误;
B.彗星和地球的加速度都由万有引力产生,彗星经过近日点时到太阳的距离与地球到太阳的距离相等,加速度大小相等,B正确;
C.彗星与地球到太阳的距离相等,但质量不同,所受太阳引力大小不相等,C错误;
D.经过近日点时速度为其运行过程的最大值,D错误;
故选B。
2.C
【知识点】功的定义、计算式和物理意义
【详解】设行李箱沿水平方向移动的距离为,则有
解得
故选C。
3.B
【知识点】电功和电功率定义、表达式及简单应用
【详解】根据题意可知,水速为
代入数据解得水速大小为
一分钟流入发电机的水的质量为
故一分钟进入发电机的水的动能为
一分钟发电机输出的电能为
故该发电机将水的动能转化为电能的效率为
B正确。
故选B。
4.C
【知识点】自由落体运动的三个基本公式
【详解】若叶子下落是自由落体运动,由自由落体运动公式,则有下落的时间
由于叶子在下落运动中受到空气阻力作用,使得下落时间增大,由实际情况可知,叶子下落的时间2.1s可能性较大,故选C。
5.B
【知识点】地球同步卫星与其他卫星的对比、其他星球表面的重力加速度、类比地球求解其他星球的宇宙速度、计算中心天体的质量和密度
【详解】ACD.根据已知数据,不能求出中子星的质量,中子星的近地卫星速度为第一宇宙速度
解得
所以第一宇宙速度不能求出,中子星赤道表面的重力加速度
解得
即赤道表面的重力加速度不能求出,电磁脉冲信号的周期为即为中子星的自转周期,所以中子星的静止卫星周期为,则
解得
即中子星静止卫星的高度不能求出,A错误;C错误;D错误;
B.中子星赤道上物体随中子星转动的向心加速度为
可以求出,考虑中子星赤道表面上质量为的微元,根据

可求出中子星密度的最小值为
B正确。
故选B。
6.D
【知识点】正负电荷的电场线分布、带电体周围的电势分布
【详解】A.若只在A点放置一正点电荷,由图中的几何关系可知,BC之间的电场强度要大于HG之间的电场强度,结合它们与A之间的夹角关系可得电势差UBC>UHG,故A错误;
B.若只在A点放置一正点电荷,由于B与H到A的距离不相等,则B、H两点的电场强度大小不相等,故B错误;
C.若只在A、E两点处放置等量异种点电荷,则AE连线的垂直平分平面是等势面,等势面两侧的点,一定具有不同的电势,则C、G两点的电势一定不相等,故C错误;
D.若只在A、E两点处放置等量异种点电荷,等量异种点电荷的电场具有对称性,即上下对称,左右对称,D与H上下对称,所以电场强度大小相等;H与F相对于E点一定位于同一个等势面上,所以H与F两点的电势相等,则D、F两点的电场强度大小相等,故D正确。
故选D。
7.A
【知识点】用动能定理解决物体在传送带运动问题
【详解】物体从P到B速度减为0,根据动能定理
解得
物体从A到P根据动能定理
物体从B到A做匀加速直线运动的最小初速度满足
解得
故不可能小于。
故选A。
8.B
【知识点】圆锥摆问题、常见力做功与相应的能量转化、动能的定义和表达式
【详解】AC.小球做匀速圆周运动,所受的合外力提供所需的向心力;设小球做圆周运动的半径为,根据牛顿第二定律可得
可得
可知角度与质量无关,故AC错误;
B.当中心转柱以恒定角速度旋转时,细绳与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律可得

解得小球的速度大小为
则球的动能为
故B正确;
D.若中心转柱的转速减少时,绳子与竖直方向的夹角减小,则小球所处平面的高度变低,可知小球的重力势能减小,小球的动能减小,小球的机械能减小,故细绳对球做负功,故D错误。
故选B。
9.D
【知识点】绳子无节点受力分析、斜牵引运动的运动分解
【详解】AB.对AB两滑块速度关系如图所示
由几何关系有
若A做匀速运动,逐渐减小,逐渐增大,则B的速度逐渐增大;若B做匀速运动,逐渐减小,逐渐增大,则A的速度逐渐减小,故AB错误;
CD .对滑块B有
对滑块A有进行受力分析如图所示
由于滑块A从图示(最初是竖直的)位置开始缓慢向右移动至过程中
可知
则在竖直方向上有
则在水平方向有
联立解得
假设,
解得
则可求得
滑块A从图示虚线位置开始缓慢向右移动过程中,减小,可知F逐渐增大,当时
解得拉力F有最大值
故C错误,D正确。
故选D。
10.B
【知识点】胡克定律及其应用
【详解】A.根据牛顿第三定律可得,弹簧Q拉弹簧P的力等于P拉Q的力,故A错误;
B.由题意可知,两只弹簧中的弹力大小均为F,则两只弹簧的形变量之和为
所以
故B正确;
C.由以上分析可知,若将拉力F增加一倍,则稳定后两只弹簧的伸长量之和也加倍,但总长度之和应小于原来的两倍,故C错误;
D.由题意
解得
故D错误。
故选B。
11.AC
【知识点】x-t图像
【详解】A.图像的斜率表示车的运动速度,甲车的斜率没有变化,则甲车的速度一直不变,A正确;
B.时刻两车相遇,斜率不相等,速度不相等,B错误;
C.时间内乙车的位置在甲车正方向前面,C正确;
D.从斜率上看,时间内乙车的速度先大于甲车的速度,然后时间内乙车的速度小于甲车的速度,D错误。
故选AC。
12.AD
【知识点】判断是否存在静摩擦力及其方向、火车和飞机倾斜转弯模型
【详解】A.对物块A进行受力分析,则有
解得
故A正确;
BCD.当A受到的静摩擦力为0时,B有沿容器壁向上滑动的趋势,即B受到沿容器壁向下的摩擦力,故D正确,BC错误。
故选AD。
【点睛】本题考查受力分析以及圆周运动知识,对于A来说重力与支持力合力提供向心力即可得到角速度大小。
13.BC
【知识点】利用力的平衡测量动摩擦因数
【详解】AB.图中,物块始终处于静止状态,只要木板相对物块向左运动,物块即受到木板的滑动摩擦力作用,对物块分析,此时力传感器的示数等于物块受到的摩擦力大小,可知木板在匀速向左、加速向左运动时,力传感器的示数均等于物块受到的摩擦力大小,故A错误,B正确;
C.根据图乙可知,在2.5s时刻,木板开始运动,即2.5s之前,物块的摩擦力为静摩擦力,2.5s之后的摩擦力为滑动摩擦力,即最大静摩擦力为3.5N,滑动摩擦力为3.0N,则最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
故C正确;
D.2.5s后,对物块进行分析有
由于物块质量不确定,因此,只用图乙中数据不能得出物块与木板间的动摩擦因数,故D错误。
故选BC。
14.ACD
【知识点】带电粒子在点电荷电场中的运动、ψ-x图像的物理意义
【详解】A.小球在N点的加速度大小为2g,说明在N点的电场力大小等于mg,方向竖直向下,根据对称性,在M点的电场力大小也为mg,且向上,故M点的加速度为0,A正确;
B.图像的斜率表示电场强度,结合图像来看从O点到N点场强先增大后减小, B错误;
C.根据场强的叠加可知两个点电荷在O点上方产生的合场强竖直向上,在O点下方产生的合场强竖直向下,则小球在O点上方受到的电场力竖直向上,在O点下方受到的电场力竖直向下,故从M点到N点过程中,电场力对小球先做负功后做正功, C正确;
D.根据库仑定律可知两个点电荷在N点产生的电场力大小都为
则合成之后的合电场力大小为
在N点由牛顿第二定律有
解得
O N两点的电势差
从O点到N点合力做功为
由动能定理可知,从O点到N点小球的动能增加了,D正确。
故选ACD。
15. C 远小于
【知识点】验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析、验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析
【详解】[1]为使小车所受合力等于细线的拉力,应将木板的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力平衡,使小车所受的合力等于细线的拉力;
故选C;
[2]要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量,以达到用钩码总重力代替小车所受拉力的目的。
16. B 0.44 设绳的拉力为T,小车运动的加速度为a。对槽码,有
对小车,有

小车受到细绳的拉力T等于小车受到的合力F,即
可见,只有槽码的质量m比小车质量M小得多时,才能认为槽码所受的重力mg等于使小车做匀加速直线运动的合力F。
【知识点】验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析、验证加速度与质量成反比的实验步骤、数据处理与误差分析
【详解】(1)[1]本实验要探究加速度与小车质量的关系,采用控制变量法,即应保持拉力不变,即槽码的质量相同,而小车的质量不同,故选B;
(2)[2]打C点时,纸带运动的速度为
(3)[3]设绳的拉力为T,小车运动的加速度为a。对槽码,有
对小车,有

小车受到细绳的拉力T等于小车受到的合力F,即
可见,只有槽码的质量m比小车质量M小得多时,才能认为槽码所受的重力mg等于使小车做匀加速直线运动的合力F。
17. 气球的形状(体积或半径) 物体形状一定时,在误差允许的范围内,气球所受到的空气阻力的大小跟气球匀速运动的速率成正比 0.31/0.32/0.33
【知识点】利用平衡推论求力
【详解】(1)[1]本实验研究对象是气球,要探究的是气球所受的空气阻力的大小与气球匀速运动速率之间的关系,必须对其他的条件作出限定,即同一气球的形状不变。
(2)[2]重物下落的实际位移为30l,所以
(3)[3][4]从图像中点的分布可以看出,图像基本是一条过坐标原点的直线,由此可以得出:气球在空气中运动时所受阻力的大小跟气球运动的速率成正比,由图像斜率可得
18. 最大 4.3(4.2~4.5) 2.5(2.4~2.6) A
【知识点】用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)[1]为了避免闭合开关之前,回路中电流过大,第二次实验时,开关S1闭合之前,应将电阻箱R的阻值调至最大。
(2)[2]第一次实验时,两个开关均闭合,则有
变形得
结合图乙中的图线Ⅰ有
解得
[3]第二次实验S2断开,只闭合开关S1,则有
变形得
结合图乙中的图线Ⅱ有

解得
(3)[4]根据电路图可知,该实验的系统误差在于电压表的分流,第二次实验中,两个电压表串联,电压表总电阻增大,电压表分流减小,因此第二次实验,电压表分流较小,误差较小。
故选A。
19.
【知识点】平抛运动速度的计算
【详解】设实心球出手时的速度大小为,规定竖直向上为正方向。出手后,竖直方向做匀减速直线运动有
水平方向做匀速直线运动有
解得
20.(1)3s;(2)
【知识点】斜面上的平抛运动、平均功率与瞬时功率的计算
【详解】(1)根据题意可知,运动员由到做平抛运动,水平方向上有
竖直方向上有
又有
解得
(2)根据题意,由公式可知,运动员在点时的竖直分速度为
则运动员落到B点时的重力功率为
21. 废水水平方向的位移大小x 管口到地面的高度h 偏大
【知识点】平抛运动速度的计算
【详解】(1)[1][2]要想估测排水管每秒的排污体积,需要测量管口的横截面积,以及水的流速,故需要测量管口的直径d,即测量管口的周长l,废水出管口后看做平抛运动,根据
联立可得
故还需要测量废水水平方向的位移大小,管口到地面的高度。
(2)[3]排水管每秒的排污体积表达式为
联立可得
(3)[4]若排水管的管壁厚度不可忽略,则排水管的排水的横截面积测量值偏大,可知排水管每秒的排污体积的测量值偏大。
22.(1)4R;(2),
【知识点】应用动能定理解多段过程问题、带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动
【详解】(1)设滑块通过A点时的速度为v,有
解得
对滑块由D点到A点,由动能定理可得
由已知qE = 0.75mg,解得
x1= 4R
(2)将重力和电场力合成力F,如图
设力F的方向与竖直方向的夹角为θ,则
将速度v分解成平行于F的分量v1和垂直于F的分量v2,则
v1= vsinθ
v2= vcosθ
滑块速度最小时,沿合力方向速度减为零,则
vmin= v2
解得

23.(1)D
(2)
【知识点】物体运动轨迹、速度、受力的相互判断、机械能守恒定律的表述及条件
【详解】(1)由题可知,抛出时篮球的机械能
篮球进入篮筐时的机械能
整个过程篮球损失的机械能
整理可得
故选D。
(2)由于曲线运动中,速度方向沿该点的切线方向,合外力的方向总指向曲线的凹侧,故篮球从最高点沿着弧线下降过程中,速度 v 的方向和所受合外力 F 的方向如下图所示
24.C 25.BC 26.A 27.B 28.4.0 29.B
【知识点】电梯中的超重和失重现象分析
【解析】24.重物开始时,所受重力和拉力二力平衡,大小相等,即
故选C。
25.重物对传感器的拉力和传感器对重物的拉力为相互作用力,所以
由图可知,此时间内
故选BC。
26.当拉力大于重力时,重物处于超重状态,由图可知,内拉力大于重力,所以内重物处于超重。
故选A。
27.由图可知,8.0s时,拉力大小为,所以此时合力向下,即加速度方向向下,根据牛顿第二定律
其中
解得
故选B。
28.由图可知,重物先加速后匀速最后减速到零。所以加速完成后的4.0s速度最大。
29.由图可知,电梯在整个减速阶段过程中,拉力先减小后不变再增大,所以重物的合力先增大后不变再减小,所以加速度先增大后不变再减小。
故选B。
30.C 31. B C 32. BS A
【知识点】磁通量的定义、公式、单位和物理意义、同种等量点电荷电场线分布、等量同种电荷连线中垂线和连线上的电势分布图像
【解析】30.A.根据库仑扭秤实验,B球是平衡球,使杆处于水平状态,A和C球之间存在库仑力,B球不带电,故A错误;
BC.在库仑的时代没有电荷量的单位,不可能准确测出每一个小球的电荷量,该实验是利用扭转悬丝弹力的力矩与静电斥力的力矩平衡,通过弹性扭丝扭转角的比值间接反映静电力大小的比值关系,故B错误,C正确。
故选C。
31.(1)[1]
A.由图可知P点处电场强度的方向从O指间P,故A错误;
BC.由于两等量同种电荷在O点产生的场强大小相等,方向相反,则O点的场强为0,则P点处电场强度比O点处电场强度大;从O向P延伸到无穷远的射线上,电场强度先增大后减小,故B正确,C错误;
D. A、C之间没有画出电场线的区域中并不是电场强度处处为零,故D错误。
故选B。
(2)[2]根据沿电场方向电势降低可知,P、N两点的电势关系为
根据
可知负点电荷位于P、N两点时的电势能大小关系为
故选C。
(3)[3]一点电荷仅在电场力作用下由P点从静止开始运动,到达O点时的速度大小为v。若该点电荷的电荷量与质量比值的绝对值为n,根据动能定理可得
解得
由于电场方向由O点指向P点,所以O点电势高于P点电势,则有
32.(1)[1]在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一个面积为S的矩形线框,且线框所在平面与磁场方向垂直,则穿过这个线框的磁通量为
(2)磁通量的单位为
故选A。
(3)[3]真空中有相距为r的O、P两点。将一电荷量为Q的点电荷固定于O点,根据点电荷场强公式可知,该点电荷产生的电场在P点处的电场强度大小为
[4]在P点处放置一面积为S的正方形线框,线框所在平面与O、P连线垂直且线框的边长远小于r。类比磁通量的定义,该点电荷产生的电场穿过这个线框的电通量应为
33. 34. D C 35. B
【知识点】ψ-x图像的物理意义、利用局部→整体→局部的方法分析动态电路、计算电源的输出电压、总功率、输出功率、效率、电源的最大输出功率及其条件
【解析】33.根据题意,可知电池的光转化成电之后有两个功率产生,一个是车的机械功率,一个是电阻r的热功率,由于匀速行驶,车的牵引力大小等于阻力大小,故总电功率为
所以光电的转化效率为
34.[1]因为正电荷受到的电场力方向即为电场强度的方向,由图可知电场强度为x轴的正方向,所以正电荷受到的电场力方向为x轴的正方向,电场力的大小是先增大后减小,所以正电荷的加速度都为x轴的正方向,且大小是先增大后减小,故D选项符合题意。
故选D。
[2] 在图像中,斜率表示的是电场强度E,结合上题分析可知中的斜率是先增大后减小,故C选项符合题意。
故选C。
35.[1] 根据图a可知,当温度降低时电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知
所以灯泡变暗,光照强度减低,增大。再对电路图b进行分析,因为是恒流源,干路电流保持不变,但是并联电路的电阻增大,导致并联电路的电压增大,由
可知增大,又由于总电流不变,所以流过的电流会减少,即
因为
而的电阻在发生变化,所以可以把之外的电阻等效为电源的内阻,因为,所以此内阻,有
则有
故选B。
[2]由电路图我们可以得出和的关系式
可以得出
所以把以外的电源和电阻看成一个电动势为,内阻为的等效电源,则
[3]由[2]的分析把以外的电源和电阻看出一个电动势为,内阻为的等效电源,那么要让的总功率最大,就是让这个电源的输出功率最大,则有
所以当时,的总功率最大。
答案第1页,共2页
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