浙江省高考物理 能力突破 第六、七章

第六、七章第Ⅰ卷(选择题共50分)一、单项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分，每小题只有一个选项符合题意)1.(滚动单独考查)细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点的加速度方向，图中可能的是()2.(滚动单独考查)土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)()A.9.0×1016kgB.6.4×1017kgC.9.0×1025kgD.6.4×1026kg3.(2012·丽水模拟)如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一个点电荷，将一个质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B处时，对管壁恰好无压力，则处于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为()A.E=mg/qB.E=2mg/qC.E=3mg/qD.无法计算4.如图所示电路，电源电动势E=30V，电源内阻不计，电阻R1=5Ω，R3=10Ω，变阻器的最大电阻值R2=10Ω，当滑片P从a端向b端滑动过程中，电压表和电流表(均为理想电表)的读数变化情况是()A.0～15V,2～1.5AB.0～30V,2～1.5AC.0～15V,2～3.0AD.0～30V,2～3.0A10\n5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1、L2均变亮C.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D.电流表A的读数变大，电压表V的读数变小二、不定项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分，每小题至少一个选项符合题意)6.(滚动单独考查)如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g取10m/s2)，以下判断中正确的是()A.小球经过A、B两点间的时间t=(-1)sB.小球经过A、B两点间的时间t=sC.A、B两点间的高度差h=10mD.A、B两点间的高度差h=15m7.(滚动单独考查)在某军区最近的一次军事演习中，一空降兵从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落.在整个过程中，下列图象可能符合事实的是(其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、Ep表示人的重力势能、v表示人下落的速度)()8.如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电荷量为q、质量为m的带电粒子(不计重力)以v0从A点水平射入电场，且刚好以速度v从B点射出.则以下说法正确的是()10\nA.若该粒子以速度-v从B点射入，它将刚好以速度-v0从A点射出B.若该粒子以速度-v0从B点射入，它将刚好以速度-v从A点射出C.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v0从B点射入，它将刚好以速度-v从A点射出D.若将q的反粒子(-q,m)以速度-v从B点射入，它将刚好以速度-v0从A点射出9.(2011·大纲版全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据，下列判断正确的是()A.闪电电流的瞬时值可达到1×105AB.整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC.闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J10.如表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则()自重40(kg)额定电压48V载重75(kg)额定电流12A最大行驶速度20(km/h)额定输出功率350WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的内电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为75N第Ⅱ卷(非选择题共50分)三、实验题(本大题共2小题,共12分)11.(2012·衡阳模拟)(6分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值l.其中一次测量如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为__________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量如图乙所示，图中读数为_________mm.10\n(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).12.(2012·杭州模拟)(6分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大，因而引起功率变化.一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表(0～3V，约3kΩ)，电流表(0～0.6A，约0.1Ω)，电池，开关，滑动变阻器，待测小灯泡，导线若干.实验时，要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压.(1)在方框内画出实验电路图.(2)根据实验测得的数据描绘出如图所示的U-I图象，由此可知，小灯泡电阻R随温度T变化的关系是______________________________________________.(3)如果一电池的电动势为2V，内阻为2.5Ω10\n.请你根据上述实验的结果，确定小灯泡接在该电池的两端，小灯泡的实际功率是________W.四、计算题(本大题共4小题，共38分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(6分)如图所示，电压表V1和V2的读数都是3.5V，如果对调这两个电压表，则V1的读数为3.0V,V2的读数为4.0V，求这两个电压表的内阻.(不计电源内阻)14.(10分)在如图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100Ω,R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值.15.(滚动单独考查)(10分)如图所示，在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态.现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之向上匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg.求：(1)从F开始作用到物块B刚要离开C的时间.(2)物块B刚要离开C时力F所做的功.16.(滚动交汇考查)(12分)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)10\n答案解析1.【解析】选D.因小球做变速圆周运动，在P点的合加速度应是向心加速度与切向加速度的合成，故只有D选项符合要求.2.【解析】选D.由万有引力提供颗粒绕土星做圆周运动的向心力得，=6.4×1026kg.所以D选项正确.3.【解析】选C.由于小球下滑过程中电场力沿半径方向，总与速度垂直，所以电场力不做功，该过程小球的机械能守恒.设小球滑到最低点B处时速度为v,则有：mgR=mv2①小球在B点时对管壁恰好无压力，则小球只受重力和电场力的作用，电场力指向圆心，二者的合力提供小球做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得：Eq-mg=②联立以上两式解得E=由点电荷场强的决定式E=可知，点电荷在AB弧中点处的场强大小也为3mg/q.所以本题正确选项是C.4.【解析】选A.当滑片P在a端时，电压表示数为0,电流表示数I==2A.当滑片P在b端时，R2、R3并联电阻为5Ω,故电压表示数为15V，电流表示数为1.5A.故A正确.10\n5.【解析】选C.滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，L1变亮，C正确.6.【解析】选A、C.由题意，vAy=v0tan45°=10m/s.vBy=v0tan60°=m/s.由vBy-vAy=gt得,t=(-1)s,故A正确，B错误.再根据vBy2-vAy2=2gh,解得h=10m,故C正确,D错误.7.【解析】选C、D.伞打开前可看做是自由落体运动，则机械能守恒，B错；由于ΔEp=-mgh，则Ep随h的变化是一次函数关系，A错；开伞后减速下降，向上的阻力大于重力，且随速度减小而减小，因此合力逐渐减小到零，向下做加速度减小的减速运动直到匀速运动，C、D对.8.【解析】选A、C.从粒子的运动轨迹可以判断粒子带正电.粒子在电场中做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动.该粒子的反粒子在电场中受到的电场力向上，轨迹将要弯曲向上.结合运动的合成与分解，可得正确选项为A、C.9.【解析】选A、C.闪电电流I=Q/t=1×105A，选项A正确；闪电过程的瞬时功率P=UI=1.0×109×1×105W=1×1014W,选项B错误；闪电前云地之间的电场强度约为U/d=1.0×106V/m，选项C正确；第一个闪击过程向外释放能量为qU=6×1.0×109J=6.0×109J,选项D错误.10.【解析】选A.U=48V,I=12A,P入=UI=576W,故A正确.P入=P出+I2r,r==Ω,故B错.P出=Fv=Ffv,F=Ff==63N，故C、D错.11.【解析】(1)甲图读数为24.12cm，乙图读数为0.518mm.(2)由于采用电流表外接法，故测量值比真实值偏小.根据R=和R=，S=πd2故ρ=答案：(1)24.120.518(2)偏小12.【解析】(1)根据题目要求，小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压，应该设计成分压式电路；由于小灯泡电阻不大，电流表外接.设计的实验电路原理图如图所示.10\n(2)由小灯泡电压随电流变化曲线可知，图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大，说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大.而电流增大导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大.(3)在题给的小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的坐标值(0.39，1.05)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是P=UI=1.05×0.39W=0.41W.答案：(1)实验电路图见解析(2)小灯泡的电阻R随温度T升高而增大(3)0.41(0.37～0.45都正确)13.【解析】设电压表V1、V2的内阻分别为R1、R2.串联电路中，电阻两端的电压与电阻成正比.又由并联电阻的特点可得①(2分)②(2分)由①②可得：R1=240Ω,R2=300Ω(2分)答案：R1=240ΩR2=300Ω14.【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得：E=16+0.2r，E=4+0.8r解得E=20V,r=20Ω(3分)(2)当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R210\n，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：R2==5Ω.(3分)(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象可知，IA=,解得R=80Ω,则此时=R,解得：R3=300Ω.(4分)答案：(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω15.【解析】(1)令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿运动定律可知mgsinθ=kx1(1分)令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿运动定律可知kx2=mgsinθ(1分)F-mgsinθ-kx2=ma(1分)将F=2mg和θ=30°代入以上各式，解得a=g(1分)由x1+x2=at2(1分)解得t=(1分)(2)物块B刚要离开C时，物块A的速度为v=at=(1分)此时弹簧的伸长量和F开始作用时的压缩量相同，弹簧的弹性势能改变量为零.由动能定理得WF-mg(x1+x2)sin30°=mv2(2分)解得WF=(1分)答案：(1)(2)16.【解析】小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零.设两板间电压为UAB，由动能定理得-mgd-qUAB=0-(2分)解得UAB=8V(2分)10\n滑动变阻器两端电压U滑=UAB=8V(2分)设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得I==1A(2分)滑动变阻器接入电路的电阻R滑==8Ω(2分)电源的输出功率P出=I2(R+R滑)=23W(2分)答案：8Ω23W10