2011年全国百所名校高考物理模拟试卷（五）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层，并用照相机进行了相关记录，如图所示．他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是（ ）

A．根据图甲和图乙可估测出电梯向上制动时的加速度
B．根据图甲和图丙可估测出电梯向上起动时的加速度
C．根据图甲和图丁可估测出电梯向下起动时的加速度
D．根据图甲和图戊可估测出电梯向下制动时的加速度

2. 难度：中等

在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用．《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间车辆速度的公式：，式中△l是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向的水平距离，h₁，h₂分别是散落物在车上时的离地高度，只要用米尺测量出事故现场的△l，h₁，h₂，三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度，不计空气阻力，g取9.8m/s²，则下列叙述正确的有（ ）

A．A，B落地时间差与车辆速度乘积等于△l
B．A，B落地时间差与车辆速度有关
C．A，B落地时间差与车辆速度成正比
D．A，B落地时间相同

3. 难度：中等

现在的物理学中加速度的定义式为a=，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为A=，其中v和v_t分别表示某段位移s内的初速度和末速度．A＞0表示物体做加速运动，A＜0表示物体做减速运动．则下列说法正确的是（ ）
A．若A不变，则a也不变
B．若A不变，则物体在位移中点处的速度比 大
C．若a 不变，则物体在中间时刻的速度为 
D．若a＞0且保持不变，则A逐渐变小

4. 难度：中等

如图所示的是杂技演员表演的“水流星”．一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器．以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动．N为圆周的最高点，M为圆周的最低点．若“水流星”通过最低点时的速度．则下列判断正确的是（ ）

A．“水流星”到最高点时的速度为零
B．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
C．“水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力
D．“水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力

5. 难度：中等

如图所示，在水平地面上有一倾角为θ的斜面体B处于静止状态，其斜面上放有与之保持相对静止的物体A．现对斜面体B施加向左的水平推力，使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度从零开始逐渐增加，直到A和B开始发生相对运动，关于这个运动过程中A所受斜面的支持力N，以及摩擦力f的大小变化情况，下列说法中正确的是：（ ）
A．N增大，f持续增大
B．N不变，f不变
C．N减小，f先增大后减小
D．N增大，f先减小后增大

6. 难度：中等

如图所示，空间中存在竖直向上的匀强电场，一个质量为m的小球沿虚线作直线运动，轨迹上A、B两点的竖直高度差为H，重力加速度为g，则在小球从B到A的过程中（ ）

A．静电力对小球做功-mgH
B．小球的动能保持不变
C．小球的机械能增加mgH
D．小球的重力势能和电势能的和增加mgH

7. 难度：中等

如图所示，空间有竖直向下的匀强电场，电场强度为E，在电场中P处由静止下落一质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）．在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S（挡板不影响电场的分布），小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍（k＞0），而碰撞过程中小球的机械能不损失，即碰撞前后小球的速度大小不变，方向相反．设挡板S处的电势为零，则下列说法正确的是（ ）

A．小球在初始位置P处的电势能为Eqh
B．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h
C．小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度等于h
D．小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于Eqh

8. 难度：中等

如图所示是固定在桌面上的L形木块，abcd为光滑圆轨道的一部分，a为轨道的最高点，de面水平．将质量为m的小球在d点正上方h高处释放，小球自由下落到d处切入轨道运动，则（ ）
A．在h一定的条件下，释放小球后小球能否到a点，与小球质量有关
B．改变h的大小，就可使小球在通过a点后可能落回轨道之内，也可能落在de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内
D．要使小球通过a点的条件是在a点速度V＞0

二、解答题

9. 难度：中等

兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示．

请你分析纸带数据，回答下列问题：
（a）该电动小车运动的最大速度为______m/s；
（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为______m/s²；
（c）该电动小车的额定功率为______W．

10. 难度：中等

（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所用电源为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm，从纸带中可看出______学生在操作上肯定有错误，可能的原因是______．
（2）在一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm，那么纸带的______端与重物相连； 打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=______； 从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量△E_P=______； 此过程中物体动能的增加量△E_K=______（g=9.80m/s²）； 通过计算，数值上△E_P______△E_K（填“＞”、“=”、或“＜”），这是因为______；实验的结论是______．

11. 难度：中等

如图，倾角为θ的斜面固定．有n个质量都为m的相同的小木块（可视为质点）放置在斜面上．相邻两小木块间距离都为l，最下端的木块距底端也是l，小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ．在开始时刻，第一个小木块从斜面顶端以初速度v沿斜面下滑，其余所有木块都静止，由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞．设每次碰撞的时间极短，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动，直到最后第n个木块到达底端时，速度刚好为零．已知重力加速度为g．求：
（1）第一次碰撞后小木块1的速度大小v；
（2）从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能△E；
（3）发生一系列碰撞后，直到最后第n个木块到达底端，在整个过程中，由于碰撞所损失的总机械能△E_总．

12. 难度：中等

质量m=1.0kg的甲物体与竖直放置的轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地面上，如图所示．质量m=1.0kg的乙物体从甲物体正上方，距离甲物体h=0.40m处自由落下，撞在甲物体上在极短的时间内与甲物体粘在一起（不再分离）向下运动．它们到达最低点后又向上运动，上升的最高点比甲物体初始位置高H=0.10m．已知弹簧的劲度系数k=200N/m，且弹簧始终在弹性限度内，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s²．求：
（1）乙物体和甲物体碰撞过程中损失的动能；
（2）乙物体和甲物体碰撞后一起向下运动至最低点的过程中，乙物体和甲物体克服弹簧弹力所做的功．

13. 难度：中等

某研究性学习小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k=1300N/m，自然长度L=0.5m弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S=0.5m²，工作时总是正对着风吹来的方向．电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连．迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．定值电阻R=1.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω．闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U₂=3.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U₂=2.0V．（电压表可看作理想表）求
（1）金属杆单位长度的电阻；
（2）此时作用在迎风板上的风力；
（3）当电压表的示数稳定为U₂=2.0V时，假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为1.3kg/m³，求风速多大．