精品解析:江苏省南京市中华中学2024-2025学年高三上学期期初调研物理试题
2024-09-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 秦淮区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.92 MB |
| 发布时间 | 2024-09-05 |
| 更新时间 | 2025-05-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47203211.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
中华中学2025届高三期初调研模前模考试
高三物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
命题人: 审题人:
一、单项选择题:共10题,每题4分;共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在俄乌冲突中,乌境内扎波罗热核电站多次遭受炮火攻击,严重威胁其周边环境与居民生活,其中扎波罗热核电站利用铀核裂变释放出能量,其主要核反应方程为,如图所示原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线,下列说法正确的是( )
A. 两个中子和两个质子结合成核时释放能量约为28MeV
B. 核平均核子质量大于核的平均核子质量
C. 通常把核裂变物质能够发生链式反应的最大体积叫作它的临界体积,相应的质量叫作临界质量
D. 为了调节中子数目以控制反应速度,核反应堆中需要在铀棒之间插进一些石墨。当反应过于剧烈时,将石墨棒插入深一些,让它多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像可知的平均结合能约为7MeV,所以两个中子和两个质子结合成核时释放能量约为
故A正确;
B.核的比结合能大于核的比结合能,所以核的平均核子质量小于核的平均核子质量,故B错误;
C.通常把核裂变物质能够发生链式反应的最小体积叫作它的临界体积,相应的质量叫作临界质量,故C错误;
D.为了调节中子数目以控制反应速度,核反应堆中需要在插棒之间插进一些镉棒,当反应过于剧烈时,将镉棒插入深一些,让它多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,一辆货车将5个装满柴油的圆柱形油桶(排列紧密)沿平直公路安全送往目的地,上方油桶未发生翻滚。已知每个油桶的质量均为173.2kg,取重力加速度大小g = 10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 1号油桶对2号油桶的压力始终为1000N
B. 1号油桶对2号油桶的压力不超过2000N
C. 1号油桶对3号油桶的压力不小于1000N
D. 1号油桶对3号油桶的压力不超过1732N
【答案】B
【解析】
【详解】货车运动过程中既有可能加速,也有可能减速,还有可能匀速。若汽车向左加速时,若有
则1号油桶对2号油桶的压力最小为0,此时1号油桶对3号油桶的压力最大为
根据对称性可知,若汽车向左减速时,若有
则1号油桶对3号油桶的压力最小为0,此时1号油桶对2号油桶的压力最大为
故选B。
3. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间( )
A. 两个金属环都向左运动
B. 两个金属环都向右运动
C. 从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向
D. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
【答案】C
【解析】
【详解】C.开关S闭合后,线圈中的电流从右侧流入,由安培定则可知,磁场方向向左,在合上开关S的瞬间,磁场变强,由楞次定律可知,从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向,故C正确;
AB.铝环所在位置的磁场有沿铝环圆心向外的分量,由左手定则可判断铝环受到的安培力有向左的分力,可知铝环向左运动,同理可判断,铜环向右运动,A、B错误;
D.由于铜的电阻率较小,铜环和铝环的形状大小相同,所以铜环的电阻较小,故铜环中的感应电流较大,则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,故D错误.
故选C。
4. 如图,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与AB边的夹角用θ=30o,E、F分别为AB、BC边的中点,下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 光在F点发生全反射
C. 光从空气进入棱镜,波长变长
D. 从F点射出的光束与入射到E点的光束间的偏向角为60°
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.光线的入射角为i=60°,折射角为r=30°,则该棱镜的折射率为
选项A错误;
B.临界角为
光线在F点的入射角为30°,则光在F点不能发生全反射,选项B错误。
C.光从空气进入棱镜,波速减小,则波长变短,选项C错误;
D.根据对称性可知,从F点射出的光束与BC的夹角为30°,则从F点射出的光束与入射到E点的光束间的偏向角为60°,选项D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为20,线圈总电阻为1Ω,与线圈连接的定值电阻R的阻值也等于1Ω,电流表A可看做理想电流表,则( )
A. 线圈转动的角速度为2πrad/s
B. 感应电动势最大值为0.2πV
C. t=s时,通过电阻R的电流为πA
D. 一个周期内电阻R上产生的热量为2π2J
【答案】C
【解析】
【详解】解:A、由图乙可得交流电的周期T=2s,故线圈转动的角速度
故A错误;
B、感应电动势的最大值
故B错误;
C、线圈转动产生的感应电动势的瞬时值为
当时产生的感应电动势大小为
故通过电阻R的电流为
故C正确;
D、线圈转动产生感应电动势的有效值为
根据闭合电路的欧姆定律可得
一个周期内电阻R上产生的热量为
故D错误。
故选C。
6. 如图所示,两个振动周期均为4s、振幅均为1cm的相同的波源S1、S2、分别位于x轴上-2m、12m处,时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4m、沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上2m、5m和8.5m的三个点,下列说法正确的是( )
A. 6.0s时P、M、Q三点均已振动
B. 前10s内P点运动的路程是6cm
C. 7s后M点的位移始终是2cm
D. 10.5s时Q点的振动方向竖直向上
【答案】B
【解析】
【详解】A.波速为
经过6.0s波传播的距离为
根据题意得
M点未振动,A错误;
B.根据题意得
前10s内,S2未引起P点振动;
S1的振动传播到P点的时间为
P点振动时间为
前10s内P点运动的路程是
B正确;
C.7s末两个波源的振动同时传播到M点,M点开始振动;因为
M点是振动加强点,振幅是2cm;所以,7s后M点的位移不停变化,振幅始终是2cm,C错误;
D.根据题意得
10.5s末S1的振动恰好传播到Q点,Q点的振动方向竖直向下;
根据题意得
3.5s末S2的振动恰好传播到Q点,10.5s末Q点正在波峰处,速度等于零;
综上所述,10.5s时Q点的振动方向竖直向下,D错误。
故选B。
7. 如图所示,在O点固定一点电荷Q,一带电粒子从P从很远处以初速度射入电场,MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,虚线是以O为中心,、、为半径画出的三个圆,且,a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点,以下说法正确的是( )
A. P、Q两电荷可能同号,也可能异号
B. P在a的电势能小于在c点的电势能
C. 粒子在a点动量的变化率小于在b点时的动量变化率
D. P由c点到b点的动能变化可能小于由c点到a点的动能变化
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间必定存在引力,是异号,故A错误;
B.带电粒子在同一等势面上时电势能相同,可知,P从a运动到c,电场力做的总功是负功,所以电势能增大,则P在a的电势能小于在c点的电势能,故B正确;
C.根据动量定理有
可得动量变化率为
式中F为粒子所受电场力,由图可知a点的电场强度小于b点的电场强度,故粒子大a点到的电场力小于在b点受到的电场力,即粒子在a点动量的变化率小于在b点时的动量变化率,故C正确;
D.由图可得
所以根据动能定理
知c到b的过程中电场力做功大于c点到a点电场力做功,所以P由c点到b点的动能变化大于由c点到a点的动能变化,故D错误。
故选BC。
8. 用图1装置研究光电效应,分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线,则下列说法正确的是( )
A. 开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线
B. b光的光子能量大于a光的光子能量
C. 用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功
D. b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能
【答案】B
【解析】
【详解】A.当光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,当开关S扳向1时,光电子在光电管是加速,则所加的电压是正向电压,因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线,故A错误;
B.根据
入射光的频率越高,对应的截止电压越大;由题目图可知,b光的截止电压大于a光的截止电压,所以b光的频率大于a光的频率,依据
可知,b光的光子能量大于a光的光子能量,B正确;
C.同一阴极的逸出功总是相等,与入射光的能量大小无关,C错误;
D.b光的截止电压大于a光的截止电压,根据
所以b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能,D错误。
故选B。
9. 潮汐现象是指在月球和太阳引力作用下形成的海水周期性涨落现象。某同学查阅资料发现月球绕地球转动的轨道半径约为地球半径R的60倍,地球质量M约为月球质量的80倍,地球表面的重力加速度为g,不考虑星球的自转影响,由以上数据可估算出( )
A. 月球绕地球做圆周运动的加速度为
B. 月球绕地球做圆周运动的线速度为地球第一宇宙速度的
C. 月球表面的重力加速度为
D. 月球对地球海水引力产生加速度的最大值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在地球表面
对月球绕地球运动时
解得月球绕地球做圆周运动的加速度为
选项A错误;
B.根据
解得
可得
月球绕地球做圆周运动的线速度为地球第一宇宙速度的,选项B错误;
C.由题中条件不能求解月球表面的重力加速度,选项C错误;
D.地球上距离月球最近的距离为59R,则对于该处的海水由
月球对地球海水引力产生加速度的最大值为
选项D正确。
故选D。
10. 用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内,质量均为m,两段轻杆等长,现将C球置于距地面高h处,由静止释放,假设三个小球只在同一竖直面内运动,不计一切摩擦,则在小球C下落过程中以下说法错误的是( )
A. 小球A、B、C组成的系统动量不守恒
B. 小球C的机械能先减小后增大
C. 小球C落地前瞬间的速度大小为
D. 当小球C的机械能最小时,地面对小球B的支持力大于mg
【答案】D
【解析】
【详解】A.在小球C下落过程中,由于小球C在竖直方向有加速度,小球A、B在竖直方向没有加速度,所以小球A、B、C组成的系统竖直方向的合外力不为零,则小球A、B、C组成的系统在竖直方向动量不守恒,故A正确,不满足题意要求;
B.由于不计一切摩擦,小球A、B、C组成的系统满足机械能守恒,在小球C下落过程中,小球A、B的动能先增大后减小,即小球A、B的机械能先增大后减小,所以小球C的机械能先减小后增大,故B正确,不满足题意要求;
C.小球C落地前瞬间,小球A、B的速度均刚好为0,根据系统机械能守恒可得
解得小球C落地前瞬间的速度大小为
故C正确,不满足题意要求;
D.当小球C的机械能最小时,根据则此时小球A、B的机械能最大,此时轻杆对A、B的弹力刚好为0,竖直方向根据受力平衡可知,地面对小球B的支持力等于mg,故D错误,满足题意要求。
故选D。
二、非选择题:共5题,共60分,其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 一实验小组想要测量一个未知电源的电动势和内电阻。可供选择的器材有:
电流表A(量程50mA,内阻为);
电阻箱(最大阻值为);
电阻箱(最大阻值为);
开关一个,导线若干。
(1)由于电流表A的量程较小,考虑安全因素,该实验小组计划将其量程扩大为原来的10倍,则应选用电阻箱______(选填“”或“”)与电流表A并联,电阻箱选用阻值为______;
(2)请设计好电路,用笔画线代替导线,在答题卡上将实物图甲连接成完整电路______;
(3)实验中记录另一电阻箱阻值R和电流表A的示数I,并计算出,得到多组数据后描点做出图线如图乙所示,则该电源的电动势______V,内电阻______。
【答案】(1) ①. ②. 0.05
(2)见解析 (3) ①. 2.5 ②. 0.58
【解析】
【小问1详解】
[1][2]改装电流表需要并联电阻进行分流,要使量程扩大为原来的10倍,并联电阻阻值为
电阻箱有挡,故电阻箱应选;
【小问2详解】
根据电流表改装原理及测量电源电动势和内电阻实验原理可知将改装后的电流表与电阻箱串联接在电源两端,故完整电路实物图如图
【小问3详解】
[1][2]改装后电流表的内阻为
由于电流表示数为电路中干路电流为的,根据闭合回路欧姆定律可得
变形后可得
故图乙中图线的斜率为
解得电源的电动势为
图线与纵坐标的截距为
解得内电阻为
12. 如图所示,细绳一端系着质量M=0.5kg的物体,另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,物体M与小孔距离为0.4m(物体M可看成质点),已知M和水平圆盘间的最大静摩擦力为2N,最大静摩擦等于滑动摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若圆盘静止不动,从静止释放M,求M的加速度大小;
(2)若使圆盘绕中心轴线转动,m处于静止状态,求角速度ω的最大值。
【答案】(1)1.25m/s2;(2)5rad/s
【解析】
【分析】
【详解】(1) 若圆盘静止不动,则有
得
(2) 若使圆盘绕中心轴线转动,m处于静止状态,则角速度最大时,M相对于圆盘有向外运动的趋势,则有
则
13. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置。活塞的质量,横截面积,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始时汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离,离汽缸口的距离。外界气温为27℃,大气压强为,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,已知,求:
(1)此时气体的温度为多少?
(2)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收的热量,则气体增加的内能多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当汽缸水平放置时,,,,当汽缸口向上,活塞到达汽缸口时,活塞的受力分析图如图所示
有
则
由理想气体状态方程得
则
(2)当汽缸口向上,未加热稳定时,由玻意耳定律得
则
加热后,气体做等压变化,外界对气体做功为
根据热力学第一定律
得
14. 如图,金属板M、N板竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为,E、F金属板水平平行放置,间距和板长均为d,其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场,磁场上AC边界与极板E在同一条直线上.现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔处由静止释放,穿过小孔后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从AD边界上的P处离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,求:
(1)粒子到达小孔时的速度;
(2)P点与上极板距离h;
(3)要使粒子进入磁场区域后不能从AC边射出,磁场磁感应强度的最小值.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【分析】(1)粒子在加速电场中,根据动能定理可求出粒子到达小孔时的速度;(2)进入偏转电场后,粒子做类平抛运动,根据类平抛运动的规律即可求P点与上极板的距离h;(3)根据几何关系求出半径R,根据运动的合成与分解原理求出进入磁场的速度,粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力,求出磁感应强度.
【详解】(1)粒子在加速电场中,根据动能定理得:
粒子到达小孔时的速度
(2)粒子离开偏转电场时,速度偏转角,竖直方向速度
在偏转电场中,带电粒子做类平抛运动,则有: ,
则P点与上极板的距离
(3)要使得粒子不从AC边射出,R越大,B越小,R最大的临界条件就是圆周与AC边相切,由几何关系得
解得:
粒子进入磁场时速度
在磁场中,则有:
所加磁场的磁感应强度最小值为
【点睛】本题主要考查了粒子在组合场运动的情况.解题的关键:一、是分析清楚粒子在各个场运动的特点和运动规律,列出相应的方程;二、是灵活应用几何关系、动能定理和运动的合成与分解等知识进行求解.
15. 如图所示,水平面上有A、B两个小物块(均视为质点),质量均为,两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于C点,物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放,物块A、B瞬间分离,A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数,B左侧水平面光滑,重力加速度为,求:
(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)斜面体的质量;
(3)物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功。
【答案】(1);(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)在D点,有
从C到D,由动能定理,有
在C点,有
解得
由牛顿第三定律可知,物块A通过C点时对半圆形轨道的压力
(2)弹簧释放瞬间,由动量守恒定律,有
对物块A,从弹簧释放后运动到C点的过程,有
B滑上斜面体最高点时,对B和斜面体,由动量守恒定律,有
由机械能守恒定律,有
解得
(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中,由动量守恒定律
由机械能守恒,有
解得
,
由功能关系知,物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功
解得
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中华中学2025届高三期初调研模前模考试
高三物理
本卷考试时间:75分钟 总分:100分
命题人: 审题人:
一、单项选择题:共10题,每题4分;共40分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 在俄乌冲突中,乌境内扎波罗热核电站多次遭受炮火攻击,严重威胁其周边环境与居民生活,其中扎波罗热核电站利用铀核裂变释放出能量,其主要核反应方程为,如图所示原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线,下列说法正确的是( )
A. 两个中子和两个质子结合成核时释放能量约28MeV
B. 核的平均核子质量大于核的平均核子质量
C. 通常把核裂变物质能够发生链式反应的最大体积叫作它的临界体积,相应的质量叫作临界质量
D. 为了调节中子数目以控制反应速度,核反应堆中需要在铀棒之间插进一些石墨。当反应过于剧烈时,将石墨棒插入深一些,让它多吸收一些中子,链式反应的速度就会慢一些
2. 如图所示,一辆货车将5个装满柴油的圆柱形油桶(排列紧密)沿平直公路安全送往目的地,上方油桶未发生翻滚。已知每个油桶的质量均为173.2kg,取重力加速度大小g = 10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 1号油桶对2号油桶的压力始终为1000N
B. 1号油桶对2号油桶的压力不超过2000N
C. 1号油桶对3号油桶的压力不小于1000N
D. 1号油桶对3号油桶的压力不超过1732N
3. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示,在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环,铝环和铜环的形状、大小相同,已知铜的电阻率较小,则合上开关S的瞬间( )
A. 两个金属环都向左运动
B. 两个金属环都向右运动
C. 从左侧向右看,铝环中感应电流沿顺时针方向
D. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
4. 如图,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与AB边的夹角用θ=30o,E、F分别为AB、BC边的中点,下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 光在F点发生全反射
C. 光从空气进入棱镜,波长变长
D. 从F点射出光束与入射到E点的光束间的偏向角为60°
5. 如图甲所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示。线圈匝数为20,线圈总电阻为1Ω,与线圈连接的定值电阻R的阻值也等于1Ω,电流表A可看做理想电流表,则( )
A. 线圈转动的角速度为2πrad/s
B. 感应电动势最大值为0.2πV
C. t=s时,通过电阻R的电流为πA
D. 一个周期内电阻R上产生的热量为2π2J
6. 如图所示,两个振动周期均为4s、振幅均为1cm的相同的波源S1、S2、分别位于x轴上-2m、12m处,时刻同时开始竖直向下振动,产生波长均为4m、沿x轴传播的简谐横波。P、M、Q分别是x轴上2m、5m和8.5m的三个点,下列说法正确的是( )
A. 6.0s时P、M、Q三点均已振动
B. 前10s内P点运动的路程是6cm
C. 7s后M点的位移始终是2cm
D. 10.5s时Q点的振动方向竖直向上
7. 如图所示,在O点固定一点电荷Q,一带电粒子从P从很远处以初速度射入电场,MN为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,虚线是以O为中心,、、为半径画出的三个圆,且,a、b、c为轨迹MN与三个圆的3个交点,以下说法正确的是( )
A. P、Q两电荷可能同号,也可能异号
B. P在a的电势能小于在c点的电势能
C. 粒子在a点动量的变化率小于在b点时的动量变化率
D. P由c点到b点的动能变化可能小于由c点到a点的动能变化
8. 用图1装置研究光电效应,分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线,则下列说法正确的是( )
A. 开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线
B. b光的光子能量大于a光的光子能量
C. 用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功
D. b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能
9. 潮汐现象是指在月球和太阳引力作用下形成的海水周期性涨落现象。某同学查阅资料发现月球绕地球转动的轨道半径约为地球半径R的60倍,地球质量M约为月球质量的80倍,地球表面的重力加速度为g,不考虑星球的自转影响,由以上数据可估算出( )
A. 月球绕地球做圆周运动的加速度为
B. 月球绕地球做圆周运动的线速度为地球第一宇宙速度的
C. 月球表面的重力加速度为
D. 月球对地球海水引力产生加速度的最大值为
10. 用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内,质量均为m,两段轻杆等长,现将C球置于距地面高h处,由静止释放,假设三个小球只在同一竖直面内运动,不计一切摩擦,则在小球C下落过程中以下说法错误的是( )
A. 小球A、B、C组成的系统动量不守恒
B. 小球C的机械能先减小后增大
C. 小球C落地前瞬间的速度大小为
D. 当小球C的机械能最小时,地面对小球B的支持力大于mg
二、非选择题:共5题,共60分,其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 一实验小组想要测量一个未知电源的电动势和内电阻。可供选择的器材有:
电流表A(量程50mA,内阻);
电阻箱(最大阻值为);
电阻箱(最大阻值为);
开关一个,导线若干。
(1)由于电流表A量程较小,考虑安全因素,该实验小组计划将其量程扩大为原来的10倍,则应选用电阻箱______(选填“”或“”)与电流表A并联,电阻箱选用阻值为______;
(2)请设计好电路,用笔画线代替导线,在答题卡上将实物图甲连接成完整电路______;
(3)实验中记录另一电阻箱阻值R和电流表A的示数I,并计算出,得到多组数据后描点做出图线如图乙所示,则该电源的电动势______V,内电阻______。
12. 如图所示,细绳一端系着质量M=0.5kg的物体,另一端通过圆盘中心的光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,物体M与小孔距离为0.4m(物体M可看成质点),已知M和水平圆盘间的最大静摩擦力为2N,最大静摩擦等于滑动摩擦,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若圆盘静止不动,从静止释放M,求M的加速度大小;
(2)若使圆盘绕中心轴线转动,m处于静止状态,求角速度ω的最大值。
13. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,如图所示水平放置。活塞的质量,横截面积,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,开始时汽缸水平放置,活塞与汽缸底的距离,离汽缸口的距离。外界气温为27℃,大气压强为,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平,已知,求:
(1)此时气体的温度为多少?
(2)在对缸内气体加热的过程中,气体膨胀对外做功,同时吸收的热量,则气体增加的内能多大?
14. 如图,金属板M、N板竖直平行放置,中心开有小孔,板间电压为,E、F金属板水平平行放置,间距和板长均为d,其右侧区域有垂直纸面向里足够大的匀强磁场,磁场上AC边界与极板E在同一条直线上.现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子,从极板M的中央小孔处由静止释放,穿过小孔后沿EF板间中轴线进入偏转电场,从AD边界上的P处离开偏转电场时速度方向与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应,求:
(1)粒子到达小孔时的速度;
(2)P点与上极板的距离h;
(3)要使粒子进入磁场区域后不能从AC边射出,磁场磁感应强度的最小值.
15. 如图所示,水平面上有A、B两个小物块(均视为质点),质量均为,两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于C点,物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放,物块A、B瞬间分离,A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去),B向左平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数,B左侧水平面光滑,重力加速度为,求:
(1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)斜面体的质量;
(3)物块B与斜面体相互作用的过程中,物块B对斜面体做的功。
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