内容正文:
高三物理寒假作业
模拟练习(一) 2026.元
姓名:________ 班级:________ 座号:________
一、选择题:
1.北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主发展、独立运行的卫星导航系统,卫星分布在绕地球的几个轨道上运行,其中的北斗﹣2A距地面的高度约为1.8万千米,已知地球同步卫星离地面的高度约为3.6万千米,地球半径约为6400km,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则北斗﹣2A卫星的运行速度约为( )
A.
3.0km/s
B.
4.0km/s
C.
7.9km/s
D.
2.5km/s
2.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场,两带电量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点以与x轴正方向成α=60°角在图示的平面内射入x轴上方时,发现质量为m1的粒子从a点射出磁场,质量为m2的粒子从b点射出磁场.若另一与a、b带电量相同而质量不同的粒子以相同速率与x轴正方向成α=30°角射入x轴上方时,发现它从ab的中点c射出磁场,则该粒子的质量应为(不计所有粒子重力作用)( )
A.
(m1+m2)
B.
(m1+m2)
C.
(m1+m2)
D.
(m1+m2)
4.(多选)如图,当风水平吹来时,风筝面与水平面成一夹角,人站在地面上拉住连接风筝的细线.则( )
A. 空气对风筝的作用力方向水平向右
B. 地面对人的摩擦力方向水平向左
C. 地面对人的支持力大小等于人和风筝的总重力
D. 风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面
5.(多选)如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t1时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )
A B C D
6.(多选)如图,倾斜固定的气垫导轨底端固定有滑块P,滑块Q可在导轨上无摩擦滑动,两滑块上分别固定有同名磁极相对的条形磁铁.将Q在导轨上方某一位置由静止释放,已知由于磁力作用,Q下滑过程中并未与P相碰.不考虑磁铁因相互作用而影响磁性,且不计空气阻力,则在Q下滑过程中( )
A.
滑块Q的机械能守恒
B.
滑块Q和滑块P间的最近距离与初始释放位置的高度有关
C.
滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关
D.
滑块Q达到最大速度时的位置与初始释放位置的高度无关
二.实验题
7.(1)小叶同学利用图甲装置探究加速度与质量之间的定性关系。根据图片信息,他安装仪器后,准备开始测量实验数据时的状态如图甲所示,从图片上看,你觉得他在开始正确测量前必须修正哪几方面的问题?(请写出三点)
(2)修正后,小叶同学就开始实验测量,如下图乙所示。他所接的打点计时器的电源挡位如右图示,则他所选的打点计时器是哪种常用的打点计时器?
8.一个未知电阻Rx,阻值大约为10kΩ﹣20kΩ,为了较为准确地测定其电阻值,实验室中有如下器材:
电压表V1(量程3V、内阻约为3kΩ) 电压表V2(量程15V、内阻约为15kΩ)
电流表A1(量程200μA、内阻约为100Ω) 电流表A2(量程0.6A、内阻约为1Ω)
电源E(电动势为3V) 滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
开关S
(1)在实验中电压表选 ,电流表选 .(填V1、V2,A1、A2)
(2)为了尽可能减小误差,请你在虚线框中画出本实验的电路图.
(3)测得电阻值与真实值相比 (填偏大 偏小 相等)
三.计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)
9.一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a,经过一段时间当速度为v时,将加速度反向、大小改变。为使这物体再经过与加速过程所用时间的N倍时间恰能回到原出发点,则反向后的加速度应是多大?回到原出发点时的速度为多大?
10.如图所示,一个学生坐在小车上做推球游戏,学生和小车的总质量为M=100kg,小球的质量为m=2kg.开始时小车、学生和小球均静止不动.水平地面光滑.现该学生以v=2m/s的水平速度(相对地面)将小球推向右方的竖直固定挡板.设小球每次与挡板碰撞后均以同样大小的速度返回.学生接住小球后,再以相同的速度大小v(相对地面)将小球水平向右推向挡板,这样不断往复进行,此过程学生始终相对小车静止.求:
(1)学生第一次推出小球后,小车的速度大小;
(2)从学生第一次推出小球算起,学生第几次推出小球后,再也不能接到从挡板弹回来的小球.
11.如图,两个定值电阻的阻值分别为R1和R2,直流电源的内阻不计,平行板电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长为d,极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为m、带电量为+q的小球以初速度v沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器,做匀速圆周运动,恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中,小球未与极板发生碰撞,重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
(1)求直流电源的电动势E0;
(2)求两极板间磁场的磁感应强度B;
(3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场,使小球离开电容器后沿直线运动,求电场强度的最小值E′。
高三物理寒假作业(一)参考答案
1.B解:设M为地球质量,m1为同步卫星的质量,m2为北斗﹣2A卫星质量,R为地球半径,R1为地球同步卫星离地面的高度,R2为北斗﹣2A卫星距地面的高度,v1为同步卫星的速度,v2为北斗﹣2A卫星速度.
研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:①
根据圆周运动知识得: ② T=24×3600s,
研究北斗﹣2A卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式: ③
由①②③解得: v2=4km/s 故B正确、ACD错误.
2.D解: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+,由于阻力随着速度而减小,故加速度逐渐减小,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﹣,由于阻力随着速度而增大,故加速度减小;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,切线与虚线平行;故选:D
3.C解:粒子做匀速圆周运动,轨迹如图:
故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为:
=
=2L+d 故: ①
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,故:
② ③ ④
联立①②③④解得:m3=(m1+m2)故选:C.
4.BD解:A、D、设细线与水平面的夹角为α,风力大小为F.先研究风筝,分析受力如图,空气对风筝的作用力方向垂直于风筝的平面,风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面.故A错误,D正确;
B、对该同学分析受力可知,人受到重力、地面的支持力、绳子向右上的拉力和地面对人的摩擦力方向水平向左,故B正确.
C、对人和风筝整体研究,竖直方向上有:(M+m)g=N+Fcosβ,β是风筝与水平面之间的夹角;则得:N=(M+m)g﹣Fcosβ<(M+m)g.故C错误.
5.ABC解:1.若v1=v2,小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力,一直相对传送带静止匀速向右运动,若最大静摩擦力小于绳的拉力,则小物体P先向右匀减速运动,减速到零后反向匀加速直到离开传送带,由牛顿第二定律知mQg﹣μmPg=(mQ+mP)a,加速度不变,故A正确;
2.若v1>v2,小物体P先向右匀加速直线运动,由牛顿第二定律知μmPg﹣mQg=(mQ+mP)a,到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速,故B选项可能;
3.若v1<v2,小物体P先向右匀减速直线运动,由牛顿第二定律知mQg﹣μmPg=(mQ+mP)a1,到小物体P减速到与传送带速度v1相等后,若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力,继续向右匀速运动,A选项正确,若最大静摩擦力小于绳的拉力,继续向右减速但滑动摩擦力方向改向,此时匀减速运动的加速度为mQg+μmPg=(mQ+mP)a2,到减速为零后,又反向以a2加速度匀加速向左运动,而a2>a1,故C选项正确,D选项错误.故选:ABC
6.BCD解:A、滑块Q下滑的过程中,受到P的排斥力作用,此排斥力对Q做负功,所以Q的机械能减小,故A错误.
B、滑块Q在下滑过程中,沿轨道方向受到重力的分力和磁场斥力,先做加速运动后做减速运动,当速度减至零时,与P的距离最近.根据能量守恒得知,Q初始释放位置的高度越大,相对于P位置具有的重力势能越大,当P运动到最低点时,其重力势能全部转化为磁场能,则知磁场能越大,PQ的距离越近,故B正确.CD、当滑块所受的磁场力与重力沿轨道向下的分力二力平衡时,Q的速度最大,重力的分力一定,根据平衡条件得知,速度最大时磁场力的大小也一定,则Q速度最大的位置一定,与Q初始释放位置的高度无关.
根据能量守恒得知,滑块Q释放的位置越高,具有的重力势能越大,速度最大时磁场能一定,则Q所能达到的最大动能越大,最大速度也越大,故知滑块Q所能达到最大速度与初始释放位置的高度有关.故CD正确.故选:BCD
7. a、长木板的右端没被垫高,说明没有平衡摩擦力;b、小车和打点计时器的距离太开了; c、细线没套在定滑轮的轮槽上,以致拉线未能与板面平行;(2)电磁打点计时器 。
解析:(1)长木板的右端没被垫高,说明没有平衡摩擦力;小车和打点计时器的距离太远了,细线没套在定滑轮的轮槽上,以致拉线未能与板面平行;
(2)电磁打点计时器使用4-6V交流电压,电火花打点计时器直接接在220V交流电压上,所以他所选的打点计时器是电磁打点计时器.
8.
9. ,
解析: 取加速度a的方向为正方向
以加速度a加速运动时有:
以加速度反向运动到原出发点时,位移为
有: 解得:
回到原出发点时的速度 解得:
负号表明,回到原出发点时速度的大小为,方向与原的运动方向相反
10.解析:(1)学生推小球过程:设学生第一次推出小球后,学生所乘坐小车的速度大小为v1,学生和他的小车及小球组成的系统动量守恒,取向右的方向为正方向,由动量守恒定律得:mv+Mv1=0… ①,
代入数据解得:v1=﹣0.04m/s,负号表示车的方向向左;
(2)学生每向右推一次小球,根据方程①可知,学生和小车的动量向左增加mv,同理,学生每接一次小球,学生和小车的动量向左再增加mv,设学生第n次推出小球后,小车的速度大小为vn,由动量守恒定律得:
(2n﹣1)mv﹣Mvn=0,
要使学生不能再接到挡板反弹回来的小球,有:vn≥2 m/s,
解得:n≥25.5,
即学生推出第26次后,再也不能接到挡板反弹回来的小球.
答:(1)学生第一次推出小球后,小车的速度大小为0.04m/s;
(2)从学生第一次推出小球算起,学生第26次推出小球后,再也不能接到从挡板弹回来的小球.
11.解析 (1)小球在电容器极板间做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡,
可得qE=mg R2两端的电压U2=Ed
根据电路知识得U2=·R2
联立解得E0=。
(2)带电小球在电容器极板间的运动轨迹如图所示
设小球做圆周运动的半径为r,根据几何关系可知(r-d)2+(d)2=r2
根据洛伦兹力提供向心力可知qvB=m 联立解得B=。
(3)由几何关系可知,射出磁场时,小球速度方向与水平方向夹角θ的正切值为tanθ==,则θ=60°
要使小球离开电容器后沿直线运动,则在垂直于小球速度方向小球所受合力为零。当小球所受电场力与小球重力在垂直小球速度方向的分力大小相等时,电场力最小,电场强度最小,可得qE′=mgcos60° 解得E′=。
答案 (1) (2) (3)
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