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1、2016高校自主招生物理探究仿真模拟试题精编六一选择题1霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在翻盖手机，常用霍尔元件控制翻盖时开启或关闭运行程序如图是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面，霍尔元件宽为d(M、N间距离)，厚为h(图上下面距离)，当通以图示方向电流时，MN两端将出现电压UMN，则()A MN两端电压UMN仅与磁感应强度B有关B 若霍尔元件的载流子是自由电子，则MN两端电压UMN0，B错；由Uk知，A、C错，D对2马小跳以不同初速度将一粒石子和一块海绵同时竖直向上抛出并开始计时,石子所受空气阻力可忽略,海绵所受空气阻力大小与物体速率成正比下列用虚线和
2、实线描述两物体运动的v -t 图象可能正确的是( )21教育名师原创作品【参考答案】 D【名师解析】没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v-t 图象是直线。有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+ f = ma，故a= g+ f/ m，由于阻力随着速度减小而减小，故上升阶段加速度逐渐减小，最小值为g；有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg - f = ma，故a= g- f/ m，由于阻力随着速度增大而增大，故下降阶段加速度减小；v-t 图象的斜率表示加速度，故图线与t 轴的交点对应时刻的加速度为g，此时实线的切线与虚线平行故选D3如图所示,在一实验探究过程,
3、马小跳同学将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B 两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为1,绳子张力为F1,将绳子B 端移至C 点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为2,绳子张力为F2;将绳子B 端移至D 点,待整个系统平衡时两段绳子间的夹角为3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( ) A 1=2=3; B 12F2F3; D F1=F2F3【参考答案】D【名师解析】设绳子结点为O，对其受力分析，根据几何关系，有 AOsin +OB sin= AC同理当绳子B 端移动到C 点,，AOsin +OB sin= AC绳子长度不变，有AO+OB=AO+OB,故 1
4、=2。a =a绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即F1=F2；绳子B 端移动到D 点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和2 个绳子的拉力，再次根据共点力平衡条件可得F2F3，故1=23，F1=F2F3， 故选 D4如图，机车拉着两辆拖车，以恒定的牵引力向前行驶，连接，间和，间的绳子张力分别为T1，T2，若行驶过程发现T1不变，而T2增大，则造成这一情况的原因可能是21世纪教育网版权所有A、车有部分货物落到地上 B、车有部分货物落到地上C、车有部分货物抛到车上 D、车上有部分货物抛到车上【参考答案】AC【名师解析】若行驶过程发现T1不变，说
5、明一种情况是b、c拖车质量之和不变，另一种情况是b、c拖车质量之和减小加速度增大；而T2增大，说明一种情况是c拖车质量增大，车有部分货物抛到车上，选项C正确；另一种情况是车有部分货物落到地上，选项A正确。5三根电阻丝平行放置，两端用导线和连接如图所示，虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R31:2:3，金属棒电阻不计当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，以下说法正确的是()A闭合回路感应电流为7IB闭合回路感应电流为6IC电阻丝R1和R2之间磁场面积与电阻丝R3和R
6、2之间磁场面积之比为3:25D无法确定上下两部分磁场的面积比值关系【参考答案】AC【名师解析】当S1、S2闭合，S3断开时，由法拉第电磁感应定律有I1I；同理，当S2、S3闭合，S1断开时有I25I，当S1、S3闭合，S2断开时有I3。又R1:R2:R31:2:3，设R1、R2、R3的电阻分别为R、2R、3R，又根据磁场的分布和法拉第电磁感应定律知三者回路产生的感应电动势关系有E3E1E2，联立以上各式解得I37I，选项A正确；根据法拉第电磁感应定律有E13IR，E225IR，则电阻丝R1和R2之间磁场面积与电阻丝R3和R2之间磁场面积之比为3:25，选项C正确D错误。二填空题6（11分）为了
7、“探究外力做功与物体动能变化的关系”，查资料得知：“弹簧的弹性势能Epkx2，其k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球（已知质量为m）运动探究这一问题。为了研究方便，把小铁球O放在水平桌面上做实验，让小铁球O在弹力作用下运动，即只有弹簧推力做功。-2-1-cnjy-com该同学设计实验如下：（1）如图甲所示，将轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上小铁球O，静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤，目的是要确定_，用m、d、g表示为_。（2）如图乙所示，将这根弹簧水平放在光滑桌面上，一端固定在竖直墙面，另一端与小铁球接触，用力推小铁球压缩弹簧；小铁球静止时测得弹簧压缩
8、量为x，撤去外力后，小铁球被弹簧推出去，从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。（3）测得水平桌面离地高为h，小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L，则小铁球被弹簧弹出的过程初动能Ek1_，末动能Ek2_（用m、h、L、g表示）；弹簧对小铁球做的功W_（用m、x、d、g表示）。对比W和（Ek2Ek1）就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”，即：“在实验误差范围内，外力所做的功等于物体动能的变化”。【参考答案】（1）弹簧劲度系数k（2分），（2分）；（3）0（2分），（3分），（2分）。【名师解析】由mg=kd可知在此步骤，目的是要确定劲度系数k，k=mg/d。小铁球被弹簧弹出的过程初动能Ek10，
9、由L=vt，h=gt2，末动能Ek2mv2=。作出弹力F随x变化图象，F=kx，图象面积表示弹力做功，所以弹簧对小铁球做的功Wkxx=。7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，实验室备有的器材有：电压表(03 V，约3 k)，电流表(006 A，约01 )，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)在虚线框内画出实验电路图(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的UI图象，小灯泡电压随电流变化曲线，由此可知，小灯泡电阻R随温度T的关系是_(3)如果一电池的电动势为2 V，内阻为25
10、 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【参考答案】：(1)见解析图(2)小灯泡的电阻R随温度T升高而增大(3)044(039048都可以)【名师解析】(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(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，而电流增大则导致灯丝温度升高，所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大(3)在小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线，如图，该曲线与小灯泡电压随电流变化
11、曲线的交点对应的纵横坐标值(040,110)即为小灯泡的电压和电流，小灯泡的实际功率是PUI110040 W044 W8如图甲所示，力传感器A与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质细绳与一滑块相连，调节传感器高度使细绳水平，滑块放在较长的小车上，滑块的质量m=10kg，小车的质量为M=065kg。一根轻质细绳跨过光滑的定滑轮，其一端连接小车，另一端系一只空沙桶，调节滑轮可使桌面上部细绳水平，整个装置先处于静止状态。现打开传感器的同时缓慢向沙桶里倒入沙子，当小车刚好开始运动时，立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如乙图所示，请结合该图象，求
12、：（重力加速度g=10m/s2）（1）小车刚开始运动时沙桶及所装沙子的总质量m0= ；滑块与小车间的动摩擦因数= ；（2）小车运动稳定后的加速度大小a= 。【参考答案】（1）035kg 03 （2）05m/s2。【名师解析】（1）由图象可知，小车刚好要运动时受的是最大静摩擦力为fm =35N，此时沙桶及所装的沙子总重力m0g =fm，所以，沙桶及所装的沙子总质量m0 =035kg。 稳定后，滑块所受的摩擦力f=30N，由f=mg解得=03。（2）设细绳的拉力为F，对沙桶及所装的沙子由牛顿第二定律得：m0g-F=m0a， 对小车由牛顿第二定律得：F-f=Ma，解得：a=05m/s2。三计算题9（
13、10 分）在竖直的井底，将一物块以11m/s 的速度竖直向上抛出，物块在通过井口时候被人接住，在被人接住前1s 内物块的位移大小是4m，不计空气阻力，g 取10m/s2。求竖直井的深度。【名师解析】以竖直向上为正方向，设最后一秒初的物块速度为v1，最后一秒内的位移为Dx 、时间间隔为t。Dx = v 1t - gt2代入数据解得：v1 = 9m/s或v 1=1m/s设小球末速度为v，有：v = v 1- gt 代入数据得：v = -1m/s 或v = -9m/s设井深为h，初速度为v0，有：v 2-v02 = -2gh 解得：h=2m 或h=6mpVOAB10（18分）如图所示，一摩尔理想气体
14、，由压强与体积关系的pV图的状态A出发，经过一缓慢的直线过程到达状态B，已知状态B的压强与状态A的压强之比为，若要使整个过程的最终结果是气体从外界吸收了热量，则状态B与状态A的体积之比应满足什么条件？已知此理想气体每摩尔的内能为，R为普适气体常量，T为热力学温度。【名师解析】令U表示系统内能的增量，Q和W分别表示系统吸收的热量和外界对系统所做的功，由热力学第一定律，有 （1）令T1、T2分别表示状态A和状态B的温度，有 （2）令p1、p2和V1、V2分别表示状态A、B的压强和体积，由（2）式和状态方程可得 （3）气体膨胀对外界做功，做功大小等于pV图图线下所围的面积 （4）要系统吸热，即，由以
15、上各式解得 （5）按题意，代入上式得 （6）评分标准：本题16分。（1）、（2）、（3）式各3分，（4）式4分，（5）式3分，（6）式2分。11如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m05 kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数05，且与台阶边缘O点的距离s5 m在台阶右侧固定了1/4个椭圆弧挡板，今以O点为原点建立平面直角坐标系，挡板的方程满足x24y2y现用F5 N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击挡板 (1)若小物块恰能击挡板的右端P点，则其离开O点时的速度为多大？(2)为使小物块击挡板，拉力F最多作用多长距离？(3)改变拉力F作用距离，使小物块击挡板
16、不同位置试利用平抛运动规律分析，证明：击挡板的小物块动能均为8 J【名师解析】(1)v0 m/s4 m/s(2)设拉力F作用的距离为s1由动能定理有：(Fmg)s1mg(ss1)mv(5050510)s1050510(5s1)0542s133 m或：Fs1mgsmv5s105051050542s133 m(3)设小物块离开水平台阶的速度为v，击挡板时的水平位移为x，竖直位移为y，则vEkmv2mgyx24y2y由代入即可解得Ek8 J12(18分)粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其某一区域的电场线与x 轴平行,且沿x 轴方向的电势 与坐标值x 的关系如下表格所示:1234567
17、89x/m005010015020025030035040045/(105 V)900450300225180150129113100根据上述表格的数据可作出如图所示的- x 图象现有一质量为m=010kg、电荷量为q=1010-7 C、带正电荷的滑块P(可视作质点),其与水平面间的动摩擦因数=020,g 取10m/s2问: (1)由数据表格和图象给出的信息,写出沿x 轴的电势 与x 的函数关系表达式(2)若将滑块P 无初速度地放在x1=010m 处,则滑块最终停止在何处?(3)在上述第(2)问的整个运动过程,滑块P 的加速度如何变化? 当它位于x=015m 时它的加速度为多大?(电场某点场强
18、大小为 x 图线上某点对应的斜率大小)(4)若滑块P 从x=060m 处以初速度v0 沿x 轴负方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v0 应为多大?【名师解析】(1)由数据表格和题图可得，电势 与x 成反比关系，（1 分）即: =V （2 分）(2)设滑块停止的位置为x2 ，电势为2，由动能定理有q(1-2 )-mg(x2- x1) = 0 ，（1分）即有：q (- ) -mg(x2- x1) = 0m （1 分）代入数据可解得x2= 0225m = (x2= 01m舍去)（2 分）(3)滑块P 在整个运动过程先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动即加速度先减小后增
19、大当它位于x= 015 m时，图象上该点的切线斜率的大小表示场强大小:E= = 20106N/ C21世纪教育网滑块P在该点的水平合力Fx= qE-mg=1010-720106 N- 02001010N=0 ，（1 分）故滑块的加速度a= Fx/m=0 （2 分）(4)设滑块P 到达的最左侧位置为x，电势为，则滑块由该位置返回到出发点的过程,由动能定理得 + = D = W F +W f =Ek= 0（1分）21cnjycom有q(- )-mg(x- x) = 0 （1 分）即有：q (- ) -mg(x- x) = 0m （1 分）代入数据可解得x= 00375m( x 06 m舍弃)（1 分）再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理得- -2mg(x x) = 0 -mv02 ，（1 分）代入数据可解得v0= m/ s。（2023年3月最新下载到博学网）
