贵州省贵阳市花溪清华中学高三第三次模拟考物理卷(解析版)
高中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
50 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共7题,共35分)
1、 物理学中有多种研究方法,下列有关研究方法的叙述不正确的是( ) A. 如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这里用的逻辑方法是归纳法。 B. 探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化的图线,这是物理学中常用的图像法。 C. 探究加速度与力、质量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与力的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的控制变量法。 D. 伽利略采用了以实验检验猜想和假设的科学方法来研究自由落体运动的规律。 2、 如图所示,一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出,经过一段时间到达x轴上的B点,在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向,质点从A到B的过程,下列判断正确的是 A.合外力F可能向y轴负方向 B.该质点的运动为匀变速运动 C.该质点的速度大小可能保持不变 D.该质点的速度一直在减小 3、 (1)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是 A.太阳内部发生的核反应是热核反应 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小 C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大 D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线 (2)光滑水平面上A、B两小球向同一方向运动,B在前A在后,已知A的动量为PA=6kg·m/s,B的质量为mB=4kg,速度为vB=3 m/s,两球发生对心碰撞。 ①若碰后两球速度同为,求A球的质量; ②在满足第(1)问的前提下,试求A、B两球碰撞后B球的最大速度。 4、 一个质量为的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面,其加速度为,这物体在斜面上上升的最大高度为,则此过程中正确的是 ( ) A.动能增加 B.重力做负功 C.机械能损失了— D.物体克服摩擦力做功 5、 如图所示,将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是 ( ) A. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过P点时的速度 B. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度 C. 卫星从轨道1变轨到轨道3的过程中卫星动能变小,卫星的重力势能增加,但卫星的机械能守恒 D. 卫星在同步轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度 6、 在某校秋季运动会,该运动会在全体同学和老师的共同努力下获得了圆满成功。其中高三某班张明同学参加了三级跳远,并获得了高三年级组本项目的冠军.设张明同学在空中过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用,地面水平、无杂物、无障碍,每次和地面的作用时间不计,假设人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,每一次起跳的速度方向和第一次相同,则张明同学从A点开始起跳到D点的整过程中均在竖直平面内运动,下列说法正确的是() A、每次从最高点下落过程都是平抛运动 B、每次起跳到着地水平位移AB:BC:CD=1:3:5 C、从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等 D、三段过程时间增量相等 7、 轻质弹簧竖直放置在地面上,自由长在A点,现从A端静止放一可看成质点的物体M,M压缩弹簧下落到的最低点是C,最后静止在位置B点,整个过程中弹簧均处于弹性限度内,M运动过程总在竖直一条线上,不计空气阻力影响,则() A、M从A到B是匀加速直线运动,在C点时受弹簧弹力大小为2Mg B、M从A点下落到停在B点的过程中,M的机械能守恒 C、M从A到C的过程中,在B点时M动能最大,在C点时弹簧的弹性势能最大 D、M从B到C的过程中,重力做功大于M克服弹簧弹力做功
二、实验题(共1题,共5分)
8、 为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.请思考并回答下列问题
(1)实验中木板略微倾斜,这样做__(填答案前的字母). A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑 B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力 C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D.是为了使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动 (2)据以上数据,在坐标纸中作出W﹣v2图象. (3)根据图象2可以做出判断,力对小车所做的功与__.
三、解答题(共2题,共10分)
9、 如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上方与y轴正方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置一长0.16 m的挡板,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40 m/s与y轴负方向成θ=45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入x轴下方匀强电场,如图所示。已知A点坐标(0.4 m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大? (2)圆形磁场区域的最小面积为多少? (3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求? 10、 如图,质量m=1kg的滑块放在质量M=1kg的长木板左端,木板放在光滑的水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1,木板长L=75cm,开始时两者都 处在静止状态。现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动,为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出,拉力F应多大?此过程产生的热量是多少? |
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贵州省贵阳市花溪清华中学高三第三次模拟考物理卷(解析版)
1、
物理学中有多种研究方法,下列有关研究方法的叙述不正确的是( )
A. 如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这里用的逻辑方法是归纳法。
B. 探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化的图线,这是物理学中常用的图像法。
C. 探究加速度与力、质量之间的定量关系,可以在质量一定的情况下,探究物体的加速度与力的关系;再在物体受力一定的情况下,探究物体的加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。这是物理学中常用的控制变量法。
D. 伽利略采用了以实验检验猜想和假设的科学方法来研究自由落体运动的规律。
A
试题分析:如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这里用的逻辑方法是反证法,故A错。探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小和方向随时间变化情况,这是物理学中常用的图象法,故B对。探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系,先保持质量一定,探究物体的加速度与力的关系;再控制物体受力一定,探究物体的加速度与质量的关系。最后归纳出加速度与力、质量之间的关系。采用的是控制变量的研究方法,故C正确。在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,而伽利略开创了以实验检验猜想和假设的科学方法,故D正确。本题选错误的,故选A。
2、
如图所示,一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出,经过一段时间到达x轴上的B点,在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向,质点从A到B的过程,下列判断正确的是
A.合外力F可能向y轴负方向
B.该质点的运动为匀变速运动
C.该质点的速度大小可能保持不变
D.该质点的速度一直在减小
B
试题分析:体受到一恒力,从A到B,则根据曲线运动条件,则有合外力的方向可能是x轴与y轴之间,不可能沿y轴负方向,否则B点的速度不可能垂直x轴,故A错误。由于受到一恒力,因此做匀变速曲线运动,故B正确。因受到一恒力,因此不可能做匀速圆周运动,所以速度大小一定变化,故C错误。根据力与速度的夹角,可知,速度先减小后增大,故D错误,故选B。
3、
(1)以下是有关近代物理内容的若干叙述,其中正确的是
A.太阳内部发生的核反应是热核反应
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小
C.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大
D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子
E.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线
(2)光滑水平面上A、B两小球向同一方向运动,B在前A在后,已知A的动量为PA=6kg·m/s,B的质量为mB=4kg,速度为vB=3 m/s,两球发生对心碰撞。
①若碰后两球速度同为,求A球的质量;
②在满足第(1)问的前提下,试求A、B两球碰撞后B球的最大速度。
(1)ACE (2)①0.5Kg ②5m/s
试题分析:
(1)太阳内部发生的是轻核聚变,聚变反应必须在很高的温度下相遇才能发生,故又叫热核反应,故A对。发生光电效应的条件是照射光频率高于这种金属的极限频率,与光强无关,故B错。按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电荷间的势能增大,原子的能量也增大,故C对。β衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,故D错。天然放射现象中发出的三种射线是 射线、 射线和 射线,他们都是从原子核中放出的, 射线是从原子核内部放出的氦核, 射线是从原子核内部放出的电子, 射线是伴随着 射线、 射线产生的能量,故E对,故选ACE。
(2)解:⑴根据动量守恒得:
………………………⑴ (2分)
代入数值后可得; mA=0.5 kg……………………⑵ (1分)
⑵如果两球发生弹性碰撞,则碰后B球获得的速度最大。设碰后两球的速度分别为v1和v2,则:
………………………⑶ (2分)
……………⑷ (2分)
代入数值后解得:v2=5m/s………………………⑸ (2分)
4、
一个质量为的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面,其加速度为,这物体在斜面上上升的最大高度为,则此过程中正确的是 ( )
A.动能增加
B.重力做负功
C.机械能损失了—
D.物体克服摩擦力做功
BD
试题分析:物体受力为重力、支持力、摩擦力,由牛顿第二定律得:,可得:。由功能关系得:合外力做功对应动能变化,合外力做功为: ,故动能减少了 ,故A错。重力做功为,故B对。机械能的变化对应摩擦力做功,,故机械能损失了,故C错D对,故选BD。
5、
如图所示,将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是 ( )
A. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过P点时的速度
B. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
C. 卫星从轨道1变轨到轨道3的过程中卫星动能变小,卫星的重力势能增加,但卫星的机械能守恒
D. 卫星在同步轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度
B
试题分析:卫星在轨道2上运动,在近地点速度大于在远地点速度,A错误;卫星在Q点,无论在哪个轨道上,其万有引力相同,由,可知加速度相同,B正确;卫星在Q点加速由轨道1变轨到轨道2,在P点加速由轨道2进入轨道3,火箭推力对卫星均做正功,卫星重力势能增加,机械能增加,C错误;卫星在轨道1和轨道3上做匀速圆周运动,高度越低,角速度越大,D错误,故选B。
6、
在某校秋季运动会,该运动会在全体同学和老师的共同努力下获得了圆满成功。其中高三某班张明同学参加了三级跳远,并获得了高三年级组本项目的冠军.设张明同学在空中过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用,地面水平、无杂物、无障碍,每次和地面的作用时间不计,假设人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,每一次起跳的速度方向和第一次相同,则张明同学从A点开始起跳到D点的整过程中均在竖直平面内运动,下列说法正确的是()
A、每次从最高点下落过程都是平抛运动
B、每次起跳到着地水平位移AB:BC:CD=1:3:5
C、从起跳到着地三段过程中水平方向速度变化量相等
D、三段过程时间增量相等
CD
试题分析:张明同学的运动可分解为水平分向的匀加速直线运动(有初速度)和竖直方向的竖直上抛运动。所以当他运动到最高点时,竖直速度为零,此时有水平速度,但受重力和风力,故不是平抛运动,故A错。水平方向为初速度不为零的匀加速运动,则比例不是1:3:5,故B错。水平方向速度变化量为,而三段所用时间由竖直方向运动求解,竖直初速度三段相等,故所用时间相等,故变化量相等,故CD对。
7、
轻质弹簧竖直放置在地面上,自由长在A点,现从A端静止放一可看成质点的物体M,M压缩弹簧下落到的最低点是C,最后静止在位置B点,整个过程中弹簧均处于弹性限度内,M运动过程总在竖直一条线上,不计空气阻力影响,则()
A、M从A到B是匀加速直线运动,在C点时受弹簧弹力大小为2Mg
B、M从A点下落到停在B点的过程中,M的机械能守恒
C、M从A到C的过程中,在B点时M动能最大,在C点时弹簧的弹性势能最大
D、M从B到C的过程中,重力做功大于M克服弹簧弹力做功
C
试题分析:M从A到B:Mg-kx=Ma,x逐渐增大,则a逐渐减小,至B点处Mg=kx,合力为零,加速度减小到零,故M从A到B是加速度逐渐减小的加速直线运动;根据运动的对称性,C点时所受的合力大小与A点时的合力大小相等,即F-Mg=Mg,得:F=2Mg,故A错误;M从A点下落到停在B点的过程中,M与弹簧组成的系统机械能守恒,M的机械能不守恒,故B错误;由前面分析知,由A到B过程物体一直加速,过了B点后弹力大于重力,物体加速度方向向上,故物体做减速运动,即B点时速度最大则动能最大,C点时弹簧的形变量最大,故弹性势能最大,故C正确;M从B到C的过程中,根据动能定理:,故重力做功小于M克服弹簧弹力做功,D错误;故选C。
8、
为了探究力对物体做功与物体速度变化的关系,现提供如图1所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条…并起来进行第1次、第2次、第3次…实验时,每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致,我们把橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W…对每次打出的纸带进行处理,求出小车每次最后匀速运动时的速度v,记录数据如下.请思考并回答下列问题
功W | 0 | W | 2W | 3W | 4W | 5W | 6W |
v/(m•s﹣1) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.24 | 2.45 |
(1)实验中木板略微倾斜,这样做__(填答案前的字母).
A.是为了释放小车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力
C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D.是为了使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动
(2)据以上数据,在坐标纸中作出W﹣v2图象.
(3)根据图象2可以做出判断,力对小车所做的功与__.
C W﹣v2图象如图:
小车速度平方成正比
试题分析:
(1)木板略微倾斜,是为了平衡摩擦力,使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功,故C对。
(2)图像如图所示。
(3)W-v2图为过原点的直线,则力对小车做的功与小车的速度的平方成正比。
9、
如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,x轴上方有一个圆形有界匀强磁场(图中未画出),x轴下方分布有斜向左上方与y轴正方向夹角θ=45°的匀强电场;在x轴上放置一长0.16 m的挡板,板的中心与O点重合。今有一带正电粒子从y轴上某点P以初速度v0=40 m/s与y轴负方向成θ=45°角射入第一象限,经过圆形有界磁场时恰好偏转90°,并从A点进入x轴下方匀强电场,如图所示。已知A点坐标(0.4 m,0),匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小B=T,粒子的荷质比,不计粒子的重力。问:
(1)带电粒子在圆形磁场中运动时,轨迹半径多大?
(2)圆形磁场区域的最小面积为多少?
(3)为使粒子出电场时不打在挡板上,电场强度应满足什么要求?
(1)r=0.2m (2)0.02(3)E>10N/C或E<6.67N/C
试题分析:(1)设带电粒子在磁场中偏转,轨迹半径为r。
由得2分
代入解得2分
(2)由几何关系得圆形磁场的最小半径R对应:2R=3分
则圆形磁场区域的最小面积S==3分
(3)粒子进电场后做类平抛运动,出电场时位移为L,有
1分
1分
1分
代入解得1分
若出电场时不打在档板上,则L<0.32m或L>0.48m 2分
代入解得E>10N/C或E<6.67N/C 2分
10、
如图,质量m=1kg的滑块放在质量M=1kg的长木板左端,木板放在光滑的水平面上,滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1,木板长L=75cm,开始时两者都 处在静止状态。现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动,为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出,拉力F应多大?此过程产生的热量是多少?
F=8N Q=0.75J
试题分析:对m,水平方向受拉力F和滑动摩擦力F1,设其加速度为a1,根据牛顿第二定律有:
F-F1=ma1 (2分)
对M,水平方向受滑动摩擦力F1,设其加速度为a2,根据牛顿第二定律有:
F1=Ma2 (2分)
设在0.5s时间内m的位移为s1,M的位移为s2,根据运动学关系有:
(2分)
(2分)
根据几何关系有:
s1-s2=L (1分)
代入数值解得:F=8N(1分)
Q=μmgL=0.75J (3分)