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2022-2023學(xué)年湖南省永州市零陵區(qū)實驗中學(xué)高三物理模擬試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場,電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個點,a點為最高點,c點為最低點,Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等?,F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是(
)A.當小球運動的弧長為圓周長的1/4時,洛侖茲力最大B.當小球運動的弧長為圓周長的1/2時,洛侖茲力最大C.小球從b點運動到c點,電勢能增大,動能先增大后減小D.小球從a點到b點,重力勢能減小,電勢能增大參考答案:C2.關(guān)于曲線運動,下列說法中正確的是(
)A.曲線運動一定是變速運動B.曲線運動速度的方向不斷變化,但速度的大小可以不變C.曲線運動的速度方向可能不變D.曲線運動的速度大小和方向一定同時改變參考答案:AB3.理想變壓器與電阻R及交流電流、電壓表和按圖示方式連接,已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1∶n2=10∶1,電阻R=11Ω,原線圈兩端輸入電壓U隨時間變化的圖象如圖所示,下列說法中正確的是
A.表的讀數(shù)為220V
B.通過R的電流為2A
C.表的讀數(shù)為2A
D.變壓器的輸入功率為44W參考答案:BD4.在水平桌面上放置的U型金屬導(dǎo)軌間串聯(lián)一個充電量為Q0,電容為C的電容器,導(dǎo)軌間的寬度為L,現(xiàn)將一根質(zhì)量為m的裸導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上,方向與導(dǎo)軌垂直,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,當閉合開關(guān)S后導(dǎo)體棒將向右運動,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,接觸處的摩擦忽略不計,關(guān)于棒的運動情況下列說法中正確的是(
)A.由于電容器放電產(chǎn)生電流,導(dǎo)體棒先做勻加速運動,直到電量Q0放完后達到勻速運動
B.導(dǎo)體棒先做勻加速運動,后做勻減速運動,直到停止
C.導(dǎo)體棒先做加速度越來越小的加速運動,最后達到勻速運動
D.導(dǎo)體棒的最終速度大小為參考答案:答案:CD5.如圖為兩個對稱的曲面,其上部足夠長,內(nèi)部粗糙,現(xiàn)讓物塊從距離底端高為h的A處以初速度v1=5m/s沿曲面向下運動,到達另一邊低于A的D處,速度大小為5m/s;若讓物塊仍從A處以速度v2=4m/s沿曲面向下運動,同樣到達D處時,速度大小為:
A.4m/sB.小于4m/sC.大于4m/sD.無法確定
參考答案:C二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.質(zhì)量為20kg的小孩,平推一質(zhì)量為4kg的物體使它得到對地4m/s的速度,若小孩靠著墻,則小孩做功為___________,若小孩站在光滑的冰面上,則小孩做的功將是_________。參考答案:32J,38.4J7.(4分)一水平傳送帶保持2m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動,某時刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,傳送帶兩輪輪心間的距離為3m,則物塊運動到傳送帶最右端的時間為______s;此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為
。(g?。﹨⒖即鸢福捍鸢福?
1(每空2分)8.如圖所示為阿特武德機的示意圖,它是早期測量重力加速度的器械,由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。他將質(zhì)量同為M的重物用繩連接后,放在光滑的輕質(zhì)滑輪上,處于靜止狀態(tài)。再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物,這時,由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動。(1)所產(chǎn)生的微小加速度可表示為
。(2)某同學(xué)利用秒表和刻度尺測出重物M下落的時間t和高度h,則重力加速度的表達式為:
。參考答案:
,(2)。9.做勻變速直線運動的小車,牽引一條紙帶通過打點計時器,交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點開始,每5點剪下一段紙帶(每段紙帶時間均為0.1s),按如圖所示,每一條紙帶下端與X軸相重合,在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標系中,則:①所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是_
m/s②物體運動的加速度是____
m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案:0.413m/s
0.750m/m210.質(zhì)量M=500t的機車,以恒定的功率從靜止出發(fā),經(jīng)過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km,速度達到了最大值vm=54km/h,則機車的功率為3.75×105W,機車運動中受到的平均阻力為2.5×104N.參考答案:考點:功率、平均功率和瞬時功率.專題:功率的計算專題.分析:汽車達到速度最大時做勻速直線運動,牽引力做功為W=Pt,運用動能定理求解機車的功率P.根據(jù)勻速直線運動時的速度和功率,由P=Fv求出此時牽引力,即可得到阻力.解答:解:機車的最大速度為vm=54km/h=15m/s.以機車為研究對象,機車從靜止出發(fā)至達速度最大值過程,根據(jù)動能定理得
Pt﹣fx=當機車達到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75×105W機車勻速運動時,阻力為f=F==2.5×104N故答案為:3.75×105;2.5×104點評:本題關(guān)鍵要清楚汽車啟動的運動過程和物理量的變化,能夠運用動能定理和牛頓第二定律解決問題.11.現(xiàn)要驗證“當質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當?shù)墓交蛭淖?,完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)
①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2,記下所用的時間t。
②用米尺測量Al與A2之間的距離s.則小車的加速度a=
。
③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg,則小車所受的合外力F=
。
④改變
,重復(fù)上述測量。
⑤以h為橫坐標,1/t2為緞坐標,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線,則可以驗證“當質(zhì)量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中,某同學(xué)設(shè)計的方案是:
①調(diào)節(jié)斜面傾角,使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。
②進行(1)中的各項測量。
③計算與作圖時用(h-h0)代替h。
對此方案有以下幾種評論意見:
A、方案正確可行。
B、方案的理論依據(jù)正確,但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。
C、方案的理論依據(jù)有問題,小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。
其中合理的意見是
。參考答案:12.某實驗小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實驗,設(shè)計如下的實驗方案,實驗裝置如圖所示,所使用打點計時器交流電源頻率是50Hz,具體實驗步驟如下:A.按圖所示安裝好實驗裝置;B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運動;C.取下細繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;D.先接通打點計時器的電源,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;E.重新掛上細繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,重復(fù)~步驟,求得小車在不同合外力F作用下的加速度?;卮鹨韵聠栴}:(1)按上述方案做實驗是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量__________(填“是”或“否”).(2)實驗打出的其中一條紙帶如圖所示,由該紙帶可測得小車的加速度是___________m/s2.
(3)某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格,如下表:實驗次數(shù)12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像如圖所示,造成圖線不過坐標原點的主要原因是______________________,從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是__________,其大小是_____________。參考答案:(1)否
(2)1.44
(3)未考慮砝碼盤的重力
砝碼盤的重力
0.78N(0.76~0.79N)13.如圖所示,某人在離地面高為10m處,以大小為5m/s的初速度水平拋出A球,與此同時,在A球拋出點正下方,沿A球拋出方向的水平距離s處,另一人由地面豎直上拋B球,不計空氣阻力和人的高度,發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇,則B球被拋出時的初速度為____________m/s,水平距離s為____________m。
參考答案:10
5
三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.如圖,一豎直放置的氣缸上端開口,氣缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動,其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài),上、下方氣體壓強均為p0,溫度均為T0?,F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體,直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案:試題分析:由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài),求封閉氣體的壓強,然后找到不同狀態(tài)下氣體參量,計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程,直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1,壓強為p1,根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程,直至活塞剛好到達b處,設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中,汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是:點睛:本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量,再利用氣態(tài)方程求解即可。15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:(1)若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?(2)若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案:(1)折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯;(2)(1)由圖知,三種色光,a的偏折程度最大,c的偏折程度最小,知a的折射率最大,c的折射率最?。畡tc的頻率最小,波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。(2)若OD平行于CB,則折射角,三棱鏡對a色光的折射率。四、計算題:本題共3小題,共計47分16.質(zhì)量為M的木塊在光滑水平面上以速率v1向右運動,質(zhì)量為m的子彈以速率v2水平向左射入木塊,假設(shè)子彈射入木塊后均未穿出,且在第N顆子彈射入后,木塊恰好停下來,求N的數(shù)值.參考答案:取水平向右為正方向,對木塊與N顆子彈組成的系統(tǒng),由動量守恒定律;得
∴Mv-Nmv2=0
N=17.半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面如圖所示,圓心為O。兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面方向與底面垂直。光線1的入射點A為圓柱面的頂點,光線2的入射點B,∠AOB=60°
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