内容正文:
盐城中学高三年级第三次模拟考试物理试题
考试时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 当观察者与波源发生相对运动时,接收到波的频率与波源发出的频率一定不同
B. 在波的干涉中,振动加强点的位移始终最大
C. 干涉和衍射是波所特有的现象
D. 机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度也增大
2. 某手机的说明书标明该手机电池容量为4000mA∙h,待机时间为22d,其中单位“mA∙h”对应的物理量是( )
A. 电荷量 B. 功率 C. 热量 D. 电流
3. 如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U变化的图像,Q、P为图像上两点,坐标分别为(U1,I1)、(U2,I2),PN为图像上Р点的切线。下列说法正确的是( )
A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B. 当小灯泡两端的电压为U1时,小灯泡的电阻
C. 当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的电阻
D. 当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小
4. 如图所示,质量为m的物体静止在光滑的水平面上,时,在物体上施加一水平方向的恒力F,经时间t,物体的动量为p、动能为,下列说法正确的是( )
A. 若仅将恒力F加倍,则物体动能的变为
B. 若仅将作用时间t加倍,则物体的动量变为2p
C. 若仅将作用时间t加倍,则物体的动能变为
D. 若仅将物体的质量m加倍,则物体的动量变为2p
5. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为
C. 乙图中,
D. 乙图中,
6. 某实验小组先采用如图所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器阻值,发现电压表示数虽然有变化,但变化不明显,主要原因是( )
A 滑动变阻器与电路接触处断路
B 电流表阻值太小
C. 滑动变阻器的阻值太小
D. 电池内阻太小
7. 如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合前灯泡L1、L2、L3均正常发光。那么,当开关S闭合时,L1、L2、L3三个灯泡的亮度变化情况是( )
A L1亮度不变,L2变亮,L3变暗 B. L1变暗,L2变亮,L3变暗
C. L1变亮,L2变暗,L3变亮 D. L1变暗,L2变亮,L3亮度不变
8. 主动降噪技术的应用令车载音响实现沉浸式音效,图为t=0时降噪设备捕捉到的噪声波,为了实现降噪,应同时主动产生一列同性质的声波,下列选项最符合条件的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球、下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动周期越大。平板在周期性外力作用下左右振动并带动小球振动,在振动过程中B球的振动幅度最大。则在周期性外力作用下( )
A. 小球B振动周期最大
B. 小球C振动周期最大
C. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
D. 三个小球振动周期均与平板振动周期相同
10. 如图所示,电源电动势,内阻,电动机内阻,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光,电动机正常工作,此时理想电压表示数为8.0V,理想电流表示数为1A,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡额定功率为8W B. 电动机正常工作时发热功率为0.25W
C. 电源的输出功率为18W D. 电动机正常工作时其输出的机械功率为8W
11. 如图甲所示,每只冰壶直径、质量。某次试投过程中,冰壶A在时刻以的初速度投出,与静止的冰壶B发生弹性正碰,此后冰壶B在水平面上运动0.9m后停止,冰壶B的图像如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A. 两只冰壶在时发生碰撞
B. 碰撞前摩擦力对冰壶A做功为-3.42J
C. 碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小为
D. 和两时刻冰壶重心间的距离之比为
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某研究性学习小组准备测量某些常见电池的电动势和内阻。
(1)甲同学打算利用伏安法测量铅蓄电池(电动势约为2V,内阻较小)的电动势和内阻,现有下列器材可供选用。
A.定值电阻(阻值为,额定电流1.5A)
B.定值电阻(阻值为,额定电流1A)
C.电流表(,内阻约为)
D.电压表(,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流1A)
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流0.3A)
G.开关,导线若干
①由于该电池的内阻较小,为防止测量过程中电流过大,需在电路中接入一定值电阻,则定值电阻应选用______(选填“A”或“B”),滑动变阻器应选用_______(选填“E”或“F”)。
②为了精确测量,甲同学已完成部分电路连线,如图(a)所示,请完成剩余的接线_______。
(2)乙同学把2节干电池串联,视为一个“电源”,采用图(b)的实验电路来测量电源的电动势和内阻。定值电阻,改变电阻箱的阻值,得到多组、电压表示数的实验数据,作出相应的图线,如图(c)所示。分析图像,可求得电源的电动势为_______V,内阻为_______。(保留1位小数)
13. 生活中经常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效的保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后,反弹的高度为,由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机在下落过程中重力冲量的大小;
(2)地面对手机平均作用力的大小。
14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,波源的振幅分别为和,传播速度大小相同。如图所示为时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的P、两质点刚开始振动,周期,质点M的平衡位置处于处。求:
(1)简谐波的传播速度大小;
(2)质点第一次到达波峰时,质点的位移;
(3)从到内,质点M运动的路程。
15. 如图所示,光滑水平面上静止放置两个形状完全相同的弹性小物块A、B,物块A的质量。在物块B右侧的竖直墙壁里有一水平轻质长细杆,杆的左端与一轻质弹簧相连,杆、弹簧及两物块的中心在同一水平线上,杆与墙壁作用的最大静摩擦力为2.4N。若弹簧作用一直在弹性限度范围内,弹簧的弹性势能表达式为,。现给物块A一水平向右的作用力F,其功率恒定,作用后撤去,然后物块A与物块B发生弹性碰撞,碰撞后两物块速度大小相等。B向右压缩弹簧,并将杆向墙里推移。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)撤去力F时,物块A的速度;
(2)物块B的质量;
(3)物块B的最终速度大小。
16. 某兴趣小组研究弹簧振子,设计了如图所示的装置,一个轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另一端与质量为m的物体B固连在一起,整个装置被一个口径略大且足够长的光滑圆套约束(图中未画出),现将质量也为m的物体A由B的正上方某一高度处自由释放,A和B发生碰撞后两者一起以相同的速度向下运动(但不粘连),AB在以后的振动过程中恰好不会分离,弹簧的劲度系数为k,整个振动过程弹簧处于弹性限度内,忽略A、B的体积,不计空气阻力,m、k、g为已知量,求:
(1)AB一起振动过程中最大加速度的大小;
(2)小组中的甲同学通过研究弹簧弹力做功,得出了弹簧的弹性势能表达式(x为弹簧形变量),求A释放前距B的高度;
(3)已知AB一起振动的周期为T,以A与B碰撞为计时起点,求AB振动到最高点的时刻。
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盐城中学高三年级第三次模拟考试物理试题
考试时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 当观察者与波源发生相对运动时,接收到波的频率与波源发出的频率一定不同
B. 在波的干涉中,振动加强点的位移始终最大
C. 干涉和衍射是波所特有的现象
D. 机械波在某种介质中传播,若波源的频率增大,其传播速度也增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率增加,反之,当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率减小,而当沿着波源做圆周运动时, 他们的间距没有变化,接收到波的频率与波源发出的频率相等,故A错误;
B.在波的干涉中,振动加强点是振幅变大,不是位移始终最大,故B错误;
C.干涉和衍射是波所特有的现象,故C正确;
D.机械波的传播速度只与介质有关,与频率无关,故D错误。
故选C。
2. 某手机说明书标明该手机电池容量为4000mA∙h,待机时间为22d,其中单位“mA∙h”对应的物理量是( )
A. 电荷量 B. 功率 C. 热量 D. 电流
【答案】A
【解析】
【详解】根据电荷量的计算公式可知,由于mA为电流单位,h为时间单位,所以mA∙h为电荷量单位。
故选A。
3. 如图所示为小灯泡通电后其电流Ⅰ随电压U变化的图像,Q、P为图像上两点,坐标分别为(U1,I1)、(U2,I2),PN为图像上Р点的切线。下列说法正确的是( )
A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小
B. 当小灯泡两端的电压为U1时,小灯泡的电阻
C. 当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的电阻
D. 当小灯泡两端的电压为U2时,小灯泡的功率数值上等于图像与横轴围成的面积大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律有
可知,图像中,图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值表示小灯泡不同状态时的电阻的倒数,根据图像可知,随着所加电压的增大,图线上各点与坐标原点连线的斜率的绝对值减小,即小灯泡的电阻增大,A错误;
BC.根据欧姆定律有
可知,图像中某点与坐标原点连线的斜率表示该状态的电阻的倒数,则对应点,小灯泡的电阻为
则对应点,小灯泡的电阻为
B正确,C错误;
D.小灯泡消耗的功率为,可知小灯泡的功率为图中过点的矩形所围面积大小,D错误。
故选B。
4. 如图所示,质量为m的物体静止在光滑的水平面上,时,在物体上施加一水平方向的恒力F,经时间t,物体的动量为p、动能为,下列说法正确的是( )
A. 若仅将恒力F加倍,则物体的动能的变为
B. 若仅将作用时间t加倍,则物体的动量变为2p
C. 若仅将作用时间t加倍,则物体的动能变为
D. 若仅将物体的质量m加倍,则物体的动量变为2p
【答案】B
【解析】
【详解】A.规定向右为正方向,根据动量定理有
动能
联立解得
故若仅将恒力F加倍,则物体的动能的变为,故A错误;
B.以上分析可知动量
若仅将作用时间t加倍,则物体的动量变为2p,故B正确;
C.结合以上分析可知,若仅将作用时间t加倍,则物体的动能的变为,故C错误;
D.结合以上分析可知,若仅将物体的质量m加倍,动量p不变,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为,下列说法正确的是( )
A. 由甲图可知,该表头满偏电流
B. 甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为
C. 乙图中,
D. 乙图中,
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由甲图可知
其中b的量程为
故AB错误;
CD.改装为电流表时,并联电阻的分流电流为
分流电阻的阻值为
改装为电流表时,有
联立解得
,
故C正确,D错误;
故选C。
6. 某实验小组先采用如图所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器阻值,发现电压表示数虽然有变化,但变化不明显,主要原因是( )
A. 滑动变阻器与电路接触处断路
B. 电流表阻值太小
C. 滑动变阻器的阻值太小
D. 电池内阻太小
【答案】D
【解析】
【详解】用如图所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器阻值,发现电压表示数虽然有变化,但变化不明显,说明滑动变阻器既不断路,也不短路,其阻值始终相对于电池内阻很大,即电池内阻太小。
故选D。
7. 如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,开关S闭合前灯泡L1、L2、L3均正常发光。那么,当开关S闭合时,L1、L2、L3三个灯泡的亮度变化情况是( )
A. L1亮度不变,L2变亮,L3变暗 B. L1变暗,L2变亮,L3变暗
C. L1变亮,L2变暗,L3变亮 D. L1变暗,L2变亮,L3亮度不变
【答案】B
【解析】
【详解】当开关S闭合时,并联,电阻减小,外电路总电阻R减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流I增大,的电压减小,电流减小,变暗;的电流增大,电压增大,变亮;的电压,减小,增大,则减小,变暗。
故选B。
8. 主动降噪技术的应用令车载音响实现沉浸式音效,图为t=0时降噪设备捕捉到的噪声波,为了实现降噪,应同时主动产生一列同性质的声波,下列选项最符合条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】为了实现降噪,则同时主动产生同性质的声波与噪声波叠加时应振动减弱,所以两列波的周期应相等,振动相位差为,且两列波的振幅相等。
故选B。
9. 如图所示,三根轻质弹性细杆上端分别固定相同的小球、下端固定在一平板上。当平板固定时,杆越长,小球振动周期越大。平板在周期性外力作用下左右振动并带动小球振动,在振动过程中B球的振动幅度最大。则在周期性外力作用下( )
A. 小球B振动周期最大
B. 小球C振动周期最大
C. 只有小球B的振动周期与平板振动周期相同
D. 三个小球的振动周期均与平板振动周期相同
【答案】D
【解析】
【详解】平板的往复振动对三个小球均构成周期性驱动力,所有被迫振动的小球,其振动频率(周期)都最终等于驱动力的频率(周期)。只是当驱动力接近某个小球的固有频率时,该小球出现共振,振幅最大。本题中正是小球B的固有频率与平板振动频率相近,故振幅最大;但三个小球的实际振动周期都与平板的周期相同。
故选D
10. 如图所示,电源电动势,内阻,电动机内阻,闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光,电动机正常工作,此时理想电压表示数为8.0V,理想电流表示数为1A,下列说法正确的是( )
A. 小灯泡额定功率为8W B. 电动机正常工作时发热功率为0.25W
C. 电源的输出功率为18W D. 电动机正常工作时其输出的机械功率为8W
【答案】A
【解析】
详解】A.根据闭合电路欧姆定律有
小灯泡的电流为
小灯泡额定功率为
代入数据解得W
故A正确;
B.电动机正常工作时发热功率为W
故B错误;
C.电源的输出功率为W
故C错误;
D.电动机正常工作时其输出的机械功率为W
故D错误;
故选A。
11. 如图甲所示,每只冰壶直径、质量。某次试投过程中,冰壶A在时刻以的初速度投出,与静止的冰壶B发生弹性正碰,此后冰壶B在水平面上运动0.9m后停止,冰壶B的图像如图乙所示,不计空气阻力,则( )
A. 两只冰壶在时发生碰撞
B. 碰撞前摩擦力对冰壶A做功为-3.42J
C. 碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小为
D. 和两时刻冰壶重心间的距离之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.两冰壶质量相等,发生弹性正碰时,两冰壶发生速度交换
由冰壶B的图像可知冰壶匀减速直线运动的加速度大小为
冰壶B在水平面上运动0.9m后停止,所以冰壶B运动时间为,则
解得,
所以冰壶A与冰壶B相碰后冰壶B运动了3s,因此两只冰壶在时发生碰撞,故A错误;
B.对冰壶A有
解得,故B错误;
C.碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小
解得,故C正确;
D.全过程的位置图如下图所示
两只冰壶在时发生碰撞,所以时两冰壶重心的距离为
解得
两冰壶重心的距离为
解得
所以和两时刻冰壶重心间的距离之比为,故D错误。
故选C。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16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。
12. 某研究性学习小组准备测量某些常见电池的电动势和内阻。
(1)甲同学打算利用伏安法测量铅蓄电池(电动势约为2V,内阻较小)的电动势和内阻,现有下列器材可供选用。
A.定值电阻(阻值为,额定电流1.5A)
B.定值电阻(阻值为,额定电流1A)
C.电流表(,内阻约为)
D.电压表(,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流1A)
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流0.3A)
G.开关,导线若干
①由于该电池内阻较小,为防止测量过程中电流过大,需在电路中接入一定值电阻,则定值电阻应选用______(选填“A”或“B”),滑动变阻器应选用_______(选填“E”或“F”)。
②为了精确测量,甲同学已完成部分电路连线,如图(a)所示,请完成剩余的接线_______。
(2)乙同学把2节干电池串联,视为一个“电源”,采用图(b)的实验电路来测量电源的电动势和内阻。定值电阻,改变电阻箱的阻值,得到多组、电压表示数的实验数据,作出相应的图线,如图(c)所示。分析图像,可求得电源的电动势为_______V,内阻为_______。(保留1位小数)
【答案】(1) ①. A ②. E ③. 见解析
(2) ①. 2.8 ②. 3.3
【解析】
【小问1详解】
①[1][2]分析可知,定值电阻选A和B使用时均不会超过其额定电流,定值电阻选A时,电路中的最大电流小于0.5A,没有超过电流表的量程,定值电阻选B时,电路中最大电流约为0.1A,电流较小,不利于电源内阻的测量,定值电阻应选择A;测电源电动势及内阻需要采用限流式电路,滑动变阻器选F时,有烧坏的风险,故应选E。
②[3]电池内阻较小,电流表应相对电池外接,电路如图
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
整理可得
结合图像可得
可得
13. 生活中经常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效的保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后,反弹的高度为,由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机在下落过程中重力冲量的大小;
(2)地面对手机平均作用力的大小。
【答案】(1) (2)10N
【解析】
【小问1详解】
手机在下落过程中做自由落体运动,则有
解得
则手机在下落过程中重力冲量的大小为
【小问2详解】
手机落地时速度
从地面反弹速度
手机与地面作用过程中,以竖直向上为正方向,根据动量定理可得
解得手机对地面的平均作用力大小为
14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,波源的振幅分别为和,传播速度大小相同。如图所示为时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的P、两质点刚开始振动,周期,质点M的平衡位置处于处。求:
(1)简谐波的传播速度大小;
(2)质点第一次到达波峰时,质点的位移;
(3)从到内,质点M运动的路程。
【答案】(1)
(2)-6cm (3)16cm
【解析】
【小问1详解】
由图可知,波长为
两列波传播速度大小为
【小问2详解】
沿轴负方向的波先使质点M到达波峰,此时Q质点与M点平衡位置为
传播到M点时间为
质点M向上振动第一次到达波峰的时间为
那么从Q点到M第一次到达波峰的时间为
P点从时刻开始振动,由,可知
P点起振方向沿y轴正方向,经过,质点P到达y轴负方向最大位移,位移
【小问3详解】
Q传播到M点时间为
可知M点振动的时间为
再经过1s,M点向下振动,路程为
P传播到M点的时间
可知M点振动的时间为
M点向上振动,此时两列波叠加,经过2s,M点路程为
总路程为
15. 如图所示,光滑水平面上静止放置两个形状完全相同的弹性小物块A、B,物块A的质量。在物块B右侧的竖直墙壁里有一水平轻质长细杆,杆的左端与一轻质弹簧相连,杆、弹簧及两物块的中心在同一水平线上,杆与墙壁作用的最大静摩擦力为2.4N。若弹簧作用一直在弹性限度范围内,弹簧的弹性势能表达式为,。现给物块A一水平向右的作用力F,其功率恒定,作用后撤去,然后物块A与物块B发生弹性碰撞,碰撞后两物块速度大小相等。B向右压缩弹簧,并将杆向墙里推移。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)撤去力F时,物块A的速度;
(2)物块B的质量;
(3)物块B的最终速度大小。
【答案】(1)
(2)0.6kg (3)0.4m/s
【解析】
【小问1详解】
时间内,用力F对物块A做的功W=Pt
解得
对物块A进行分析,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
设A与B碰前A的速度大小为,碰后速度大小为v。由题意可知,碰后A、B速度一定等大反向,A、B发生弹性碰撞,则有,
解得
【小问3详解】
由题意可知,物块B在压缩弹簧的过程中,当弹簧弹力等于杆的滑动摩擦力时杆开始移动,则有
解得
由于杆的质量不计,杆所受外力的合力为0,即杆在运动过程中,弹簧弹力大小始终等于杆所受的滑动摩擦力大小,即弹簧弹力不变,作为杆开始运动后,物块B将做匀减速直线运动,B的速度减为0后,弹簧又将逐渐恢复原长,此时压缩的弹性势能转化为B的动能。设最终B的速度为,则有
得vB=0.4m/s
16. 某兴趣小组研究弹簧振子,设计了如图所示的装置,一个轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另一端与质量为m的物体B固连在一起,整个装置被一个口径略大且足够长的光滑圆套约束(图中未画出),现将质量也为m的物体A由B的正上方某一高度处自由释放,A和B发生碰撞后两者一起以相同的速度向下运动(但不粘连),AB在以后的振动过程中恰好不会分离,弹簧的劲度系数为k,整个振动过程弹簧处于弹性限度内,忽略A、B的体积,不计空气阻力,m、k、g为已知量,求:
(1)AB一起振动过程中最大加速度的大小;
(2)小组中的甲同学通过研究弹簧弹力做功,得出了弹簧的弹性势能表达式(x为弹簧形变量),求A释放前距B的高度;
(3)已知AB一起振动的周期为T,以A与B碰撞为计时起点,求AB振动到最高点的时刻。
【答案】(1)g (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
AB在以后的振动过程中恰好不会分离,所以振动最高点为弹簧原长位置,此时加速度最大.有
解得
【小问2详解】
B静止时有
物体A自由下落的过程,由机械能守恒得
物体A、B碰撞过程有
碰后AB在以后振动过程中到达最高点时弹簧刚好处于原长状态,相对于原来向上运动得距离
对物体A、B和弹簧组成的系统,由能量守恒得
联立解得
【小问3详解】
在振动过程中,设平衡位置弹簧的压缩量为x,有
振幅
以第一次向下经过平衡位置为0时刻,取向下为正方向,则振动方程为
AB碰撞时
解得
因此以A与B碰撞为时起点,求AB振动到最高点的时刻
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