内容正文:
2023级高三月考试卷
物理
本试卷共三大题,15小题;考试时长75分钟,卷面满分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡上,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。图写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,四幅教材插图均与温度有关。其中,图甲反映的是一个金属热电阻和一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,图乙是一定质量理想气体在不同温度下的等温线,图丙是黑体辐射的实验规律,图丁是氧气分子的速率分布图像。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,a是热敏电阻的图线 B. 图乙中,a是温度较高时的图线
C. 图丙中,b是温度较高时的图线 D. 图丁中,b是温度较高时的图线
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属热电阻的阻值随温度升高而增大,热敏电阻(如半导体型)的阻值随温度升高而减小。图甲中,b的阻值随温度升高而减小,是热敏电阻;a的阻值随温度升高而增大,是金属热电阻,故A错误;
B.理想气体的等温线图中,温度越高,等温线离原点越远。图乙中,a离原点更远,对应温度更高;b对应温度较低,故B正确;
C.黑体辐射的实验规律是:温度越高,辐射强度的极大值对应的波长越短。图丙中,a的极大值波长更短,对应温度更高;b的极大值波长更长,对应温度较低, 故C错误;
D.气体分子速率分布图像中,温度越低,速率分布曲线的峰值越靠近低速区,曲线越 “陡”;温度越高,峰值越靠近高速区,曲线越 “平缓”。图丁中,b的峰值更靠近低速区,对应温度较低,故D错误。
故选B。
2. 将两折射率分别为n1,n2的玻璃砖上下紧密叠放组成一光学装置,且n1<n2。如图所示,一细光束以θ角从真空中向第一块玻璃砖射入,则( )
A. 细光束在两玻璃砖中的速度之比为
B. 第二块玻璃砖的出射光线的出射点可能在点
C. 第二块玻璃砖的出射光线与第一块玻璃砖的入射光线平行
D. 逐渐增大入射角(小于90°),第二块玻璃砖的出射光线可能会消失
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据,可得该细光束在两玻璃砖中的速度之比为,故A错误;
B.因n1<n2,则细光束从n1进入n2时,折射角小于入射角,光束会向法线偏折,因此出射点会靠近入射点的正下方,不会到达点,故B错误;
C.根据折射定律,光束从真空进入n1,再从n1进入n2,最后从n2进入真空,每一次折射的法线都是平行的,最终出射光线与入射光线平行,故C正确;
D.光束从n1进入n2时,折射角小于入射角,且n1<n2,所以光束在n2下表面的入射角始终小于临界角,不会发生全反射,出射光线不会消失,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,椭圆PMQN为天王星绕太阳的运动轨道,运行周期为T,O点为轨道中心,PO=a。则下列说法错误的是( )
A. 天王星从P到M时间小于
B. 天王星从P到Q过程中受到的万有引力一直做负功
C. 太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上
D. 的大小跟太阳与天王星的质量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.天王星从P到M的过程中,离太阳更近,根据开普勒第二定律(面积定律),行星在近地点附近运行速度更快。从P到Q是半个周期,故天王星从P到M时间小于,故A正确;
B.从P到Q的过程中,天王星远离太阳,万有引力方向与速度方向的夹角始终大于90°,引力一直做负功,故B正确;
C.根据开普勒第一定律(轨道定律),行星绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,图中太阳位置也符合这一规律,故C正确;
D.根据开普勒第三定律有
k是与中心天体(太阳)的质量有关、与环绕天体(天王星)质量无关的物理量,故D错误。
由于本题选择错误的,故选D。
4. 一辆自行车在平直公路上以速度v匀速直线行驶,其车轮半径为R。车轮边缘上有一质量为m的质点P(未画出),在空中形成一段运动轨迹(如图中虚线所示)。轨迹中的A点和B点分别表示最低点和最高点,C点与轮心O点等高。重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. 质点P在最高点B处的速度大小为v
B. 质点P在B点的重力功率最大
C. 质点P从B点到C点的所受重力平均功率为
D. 在A、B、C三点中,质点P在A点受到的合外力最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.P点的运动可看成匀速圆周运动与匀速直线运动的合成,则P点在最高点B处的速度为,故A错误;
B.P点在最高点B处的速度水平向右,与重力方向垂直,此时重力的功率为零,故B错误;
C.质点P从B点到C点过程重力做功为
所用时间为
则平均功率为,故C正确;
D.在A、B、C三点中,运动可看成匀速圆周运动与匀速直线运动的合成,则合外力大小均等于圆周运动中的向心力,故D错误。
故选C。
5. 转动惯量()是物体绕转轴转动时惯性的量度,其中是微元到转轴的距离。复摆是由大小和形状不发生变化的物体,绕固定水平轴在重力作用下做微小摆动的运动体系,如图所示,l是质心到转轴的距离。复摆和单摆类似,可以视为简谐运动。根据所学物理知识,判断复摆的周期公式可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】单摆的周期其单位为秒,由题意可知,转动惯量的公式为
根据量纲法则可知,其单位为,由量纲法则的知识可知,四个选项的单位分别是秒(s)、秒分之一()、秒方()以及秒方分之一()。根据上述量纲法则分析可知,其复摆的周期公式可能是
故选A。
6. 在光滑水平面上有两个弹性小球A、B,其中B球静止,A球向B球运动,发生正碰。碰撞过程小球A的速度-时间图像如图所示。时刻小球A速度大小为,且此时速度的变化率最大;时刻小球A速度为0。假设两球压缩最紧时的弹性势能为,已知小球B的质量为m,碰撞过程总机械能守恒。下列说法正确的是( )
A. 小球A的质量为
B. 时刻小球B的动能最大
C. 两球压缩最紧时,小球B的动能与弹性势能之比为
D. 在0~时间内小球A所受的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.时刻小球A速度的变化率最大,可知A的加速度最大且AB共速为,规定方向为正方向,动量守恒有
解得
故A错误;
B.由图可知,当两个小球分开时小球A被反弹回去,两个小球相互作用的过程中满足动量守恒,所以应该是小球A反弹回去时 小球B的速度最大,在时刻小球A的速度为0,但两个小球还没有分开,所以时刻小球B的速度还没有达到最大,动能也不是最大,故B错误;
C.根据能量守恒有
因为
联立可得
小球B的动能为
则两球压缩最紧时,小球B的动能与弹性势能
故C正确;
D.根据动量定理可知,在时间内小球A所受的冲量大小
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块,组成一个弹簧振子系统,弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放,A开始做简谐振动,最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时,质量为m的物块C(未画出)轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为,以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面,重力加速度为g。不计一切阻力,弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. A、C向下运动的最大距离是
B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g
C. 放上C后,该振子系统增加的能量大小是
D. A、C运动到最低点时,地面对B的支持力为
【答案】C
【解析】
【详解】A.原系统中,A做简谐运动,最高点恰好位于弹簧原长,A质量为,由平衡条件和胡克定律,平衡位置满足
解得
因此振幅
A在最高点时速度为0,轻放C,A、C总质量,放置后A、C初速度为0,位置在弹簧原长。由平衡条件和胡克定律,新平衡位置满足
解得新平衡位置弹簧压缩量
振幅
A、C从原长位置开始向下做简谐运动,最大距离,故A错误;
B.最大加速度出现在离平衡位置最远的位置,最大回复力
A、C总质量,由牛顿第二定律,得最大加速度,故B错误;
C.放上C前,该振子系统的能量大小是
放上C后,该振子系统的能量大小是
该振子系统增加的能量大小是,故C正确;
D.最低点弹簧弹力
方向向下压B,B自身质量为,重力,由平衡得地面对B的支持力,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 为了测量储罐中不导电液体的高度,有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下,当两极板间充入电介质时,电容增大。在该LC振荡电路中,某一时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此时电容器正在充电
B. 振荡电流正在变大
C. 当储罐内的液面高度降低时,LC回路振荡电流的频率升高
D. 当开关从a拨到b时开始计时,经过时间t,电感L上的电流第一次达到最大,则该LC回路中的振荡周期为2t
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图中电场方向,可知此时电容器右极板带正电,左极板带负电。由安培定则,结合磁场方向,可知电流方向由正极板流向负极板,故此时电容器正在放电,故A错误;
B.LC振荡电路放电过程中,电场能转化为磁场能,振荡电流逐渐变大,故B正确;
C.已知充入电介质时电容增大,不导电液体为电介质。当液面高度降低时,电容器内电介质减少,因此电容减小。LC振荡电路的频率公式为
电感不变,减小,则频率升高,故C正确;
D.开关接时,电源给电容器充电,拨到初始时刻,电容器充电完成,电场能最大,回路电流为0。经过,电容器第一次放电完毕,电流第一次达到最大,即
解得周期,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,水平线段OA上方某区域存在方向垂直于纸面的矩形匀强磁场区域(未画出),磁感应强度大小为B,A为磁场边界上一点。一带正电的粒子从O点以平行于纸面,且与OA成30°角的速度发射,经过磁场区域偏转后通过A点且速度方向与OA垂直。已知OA的长度为L,粒子的电荷量为q、质量为m,不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. 磁场方向垂直纸面向里
B. 粒子的速度大小为
C. 磁场区域的最小面积为
D. 粒子通过磁场区域的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.带正电粒子从斜向右上顺时针偏转到竖直向下,根据左手定则,正电荷顺时针偏转时,磁场方向垂直纸面向外,故A错误;
B.粒子出射速度竖直向下,因此圆心在过A点的水平线上;入射方向与OA成,圆心在入射速度的垂线上,粒子运动轨迹如图所示
由几何关系,可得
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有
解得,故B正确;
C.由几何关系,可知粒子在磁场中的轨迹为圆心角的圆弧,最小矩形磁场需要覆盖这段圆弧,如上图所示
弦长
圆弧上的点到弦的最远距离为
矩形面积,故C错误;
D.粒子在磁场中运动的圆心角
周期
运动时间,故D正确。
故选BD。
10. 如图,两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、2m,静电力常量为k,重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大小为E,不计空气阻力,则( )
A.
B.
C. 若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小
D. 若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两球均带正电,相互库仑力为斥力,大小为,库仑力沿水平方向;设轨道倾角为,对两球沿轨道方向列平衡方程,对甲有 ①
对乙有 ②
联立解得,故A正确;
B.静电力包括匀强电场的电场力和两球间的库仑力,两个静电力均沿水平方向,因此合力沿水平方向:甲的静电力合力
乙的静电力合力,故B错误;
C.两球同一高度,水平间距为,因此乙初始位置距离底端水平距离为,高度
撤去甲后,乙下滑到底端,由动能定理
结合①式得
得,故C正确;
D.结合①②方程,互换位置后,等式不成立,不能平衡,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置,探究一定质量的气体等温变化时遵循的规律,已知大气压强为1.0×105Pa。主要实验步骤如下:
①取下橡胶套,将压力表的指针校准到1.0的位置;
②在注射器的柱塞上均匀涂抹润滑油,然后将柱塞移至注射器适当刻度处;
③将橡胶套套在注射器下端的开口处,它和柱塞一起封闭一段空气柱;
④缓慢下压、上拉柱塞,记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)实验小组同学发现,当缓慢下压柱塞时,压力表示数逐渐增大。对压力表示数增大,下列分析最恰当的是( );
A. 气体分子间距逐渐变小,气体之间相互作用力逐渐变大
B. 外界对气体做功,气体分子的平均动能逐渐增大
C. 气体分子的密集程度增大
(2)某次测量时,压力表指针位置如图1所示,其示数为________×105Pa;
(3)实验时,某同学先缓慢下压柱塞,再缓慢上拉柱塞回到原来的位置,测出气体的压强p和体积V,作出p-V图像,如图2所示。造成下压、上拉柱塞过程的p-V图线不重合的原因可能是( );
A. 注射器内气体质量减小 B. 注射器内气体质量增大
C. 注射器内气体温度升高 D. 注射器内气体温度降低
(4)该同学修正(3)中发现的问题,重新按步骤正确进行实验,测出一定温度、一定质量气体压强p和体积V的多组数据,作出的p-V图线看着像是双曲线。为通过图像直观探究p、V关系,应结合数据绘制________图像。
【答案】(1)C (2)1.62##1.63##1.64 (3)AD
(4)(或)
【解析】
【小问1详解】
A.体积压缩时气体分子间距减小,但由于气体稀薄,分子间距依然很大,分子间作用力可忽略,故A错误;
B.下压柱塞时,外界对气体做功,缓慢变化过程中与外界有热量交换,温度保持不变,气体分子的平均动能不变,故B错误;
C.缓慢下压柱塞时,气体温度不变体积减小,分子的密集程度增加,单位时间撞击在器壁上的分子数增加,压强会增大,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
根据读数的规则,最小一格为0.05,读到当前位数即可,读数为至均可。
【小问3详解】
AB.若注射器封闭不严,先下压柱塞会使气体漏出一部分,质量减少,故A正确,B错误;
CD.若注射器封闭严密,上拉过程中相同体积时对应的压强更小,说明上拉过程比下压的过程温度低,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问4详解】
为了研究的方便,应使数据绘制成直线的形式,所以画或。
12. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中,某同学利用图1所示电路来探究一个电容器的充放电能力,其中直流电源电动势E=6V。
(1)开关接1时,电流传感器测得的电流i随时间t变化的图像如图2所示,图线与坐标轴围成的面积大小为S=3.0mA∙s,则该电容器的电容C=________F(保留两位有效数字);若增大电阻箱的阻值重做实验,电路稳定后i-t曲线与坐标轴所围面积相较之前___(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)充电结束开关接2时,电流传感器测得的电流i随时间t变化的图像如图3所示,且图中M、N区域的面积之比为1:1,电容器两端的电压大小U=________V,电阻箱阻值R=________Ω。
【答案】(1) ①. ②. 不变
(2) ①. 3V ②. 2000Ω
【解析】
【小问1详解】
[1]图2中,图线与坐标轴围成的面积大小表示电荷量,故充电完毕后该电容器所带的电荷量为
则该电容器的电容
[2]若增大电阻箱的阻值重做实验,则充电电流会变小,根据可知,电容器所带的电荷量只与电容和两极板间的电压有关,与充电电流大小无关,故电容器所带电荷量不变,即电路稳定后曲线与坐标轴所围面积相较之前不变。
【小问2详解】
[1][2]根据题意可知,图3中M、N区域的面积相等,时,电容器剩余电荷量为,电容器两端的电压
根据闭合电路欧姆定律
13. 在xOy平面内,y轴左右两侧分别存在不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。两波源S1和S2分别位于x1=-8m和x2=12m处,t=0时刻两波源开始振动,分别向右和向左传播;t=1s时完整的波形图如图所示,求:
(1)波源S1发出的波在介质1和介质2中的传播速度;
(2)波源S1发出的波传播到x=8m所用的时间;
(3)经过足够长时间,求x轴上0<x<8m区间内振动加强点的坐标。
【答案】(1)6m/s
(2)
(3) 、6m
【解析】
【小问1详解】
由波形图可知
波在介质1中的传播的距离
故波速
波在介质2中的传播的距离
故波速
【小问2详解】
波先在介质1中,从处传播到处,用时
波在介质2中,从处到处,用时
故总共用时
【小问3详解】
先讨论波在介质1中传播时质点的振动情况。对与处质点,它们之间距离
则与处质点的振动情况完全相同。可认为振源位于处,即由发出的波与发出的机械波在介质2中叠加。设在与之间,存在质点,质点距离 的距离为,到的距离为 ,由振动加强点的条件
则
当时,有
当时,有
故在的区间内,、6 m处质点为振动加强点。
14. 质量m的金属棒ab置于光滑金属框上,框的上下两根导线足够长,框两侧接有电阻R1和R2,其阻值大小分别为2R和R,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给棒ab施加一外力,使棒在框上由静止开始向右做匀加速直线运动,已知棒ab长L,棒ab与框接触良好,棒ab的电阻为R,t0时刻测得流过R1的电流为I0。则求:
(1)t0时刻流过R2的电流大小;
(2)t0时刻ab杆的速度大小v0;
(3)外力F随时间t变化的表达式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
与并联,两端电压相等,有
流过的电流
【小问2详解】
流过棒的干路总电流
外电路并联总电阻
电路总电阻
感应电动势
代入得
解得
【小问3详解】
做匀加速直线运动,由匀变速直线运动速度与时间的关系,得加速度
任意时刻的速度为
感应电动势
总电流
代入,化简得
受到的安培力
根据牛顿第二定律,得
解得
15. 如图所示,足够长的固定粗糙斜面的倾角,木板静置在斜面上,木板下端的固定挡板(垂直斜面且质量不计)的上方有少量炸药。将滑块(视为质点)从木板上到挡板的距离处由静止释放,滑块沿木板下滑,下滑过程中木板恰好静止,滑块碰到挡板处的炸药后,炸药立即爆炸(爆炸时间极短且内力远大于外力),爆炸后瞬间木板的速度大小,爆炸后滑块恰好未滑离木板的顶端。滑块的质量,木板的质量,滑块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)木板与斜面间的动摩擦因数;
(2)炸药爆炸后瞬间,滑块的速度大小;
(3)木板的长度以及从炸药爆炸到滑块与挡板第二次碰撞的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)3.25m,2.3s
【解析】
【小问1详解】
对木板,根据物体的平衡条件有
解得。
【小问2详解】
设从释放滑块至滑块下滑到挡板处,滑块的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
设滑块下滑到挡板处时的速度大小为,根据匀变速直线运动的规律有
解得
炸药爆炸时内力远大于外力,系统动量守恒,因为
所以炸药爆炸后瞬间滑块的速度方向沿斜面向上,以沿斜面向下为正方向,有
解得。
【小问3详解】
设在炸药爆炸后滑块相对木板上滑的过程中,滑块的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
设在炸药爆炸后滑块相对木板上滑的过程中,木板下滑的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
设炸药爆炸后经时间,滑块与木板的速度相同,且该相同速度的大小为,以沿斜面向下为正方向,有
解得,
以沿斜面向下为正方向,在这段时间内,滑块的位移
解得
在这段时间内,木板的位移
解得
又
解得
设从滑块与木板达到相同速度至滑块与挡板第二次碰撞的时间为,经分析可知,在这段时间内,滑块相对木板做初速度为0、加速度大小为的匀加速直线运动,有
解得
又
解得。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2023级高三月考试卷
物理
本试卷共三大题,15小题;考试时长75分钟,卷面满分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡上,将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。图写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,四幅教材插图均与温度有关。其中,图甲反映的是一个金属热电阻和一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,图乙是一定质量理想气体在不同温度下的等温线,图丙是黑体辐射的实验规律,图丁是氧气分子的速率分布图像。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,a是热敏电阻的图线 B. 图乙中,a是温度较高时的图线
C. 图丙中,b是温度较高时的图线 D. 图丁中,b是温度较高时的图线
2. 将两折射率分别为n1,n2的玻璃砖上下紧密叠放组成一光学装置,且n1<n2。如图所示,一细光束以θ角从真空中向第一块玻璃砖射入,则( )
A. 细光束在两玻璃砖中的速度之比为
B. 第二块玻璃砖的出射光线的出射点可能在点
C. 第二块玻璃砖的出射光线与第一块玻璃砖的入射光线平行
D. 逐渐增大入射角(小于90°),第二块玻璃砖的出射光线可能会消失
3. 如图所示,椭圆PMQN为天王星绕太阳的运动轨道,运行周期为T,O点为轨道中心,PO=a。则下列说法错误的是( )
A. 天王星从P到M时间小于
B. 天王星从P到Q过程中受到的万有引力一直做负功
C. 太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上
D. 的大小跟太阳与天王星的质量有关
4. 一辆自行车在平直公路上以速度v匀速直线行驶,其车轮半径为R。车轮边缘上有一质量为m的质点P(未画出),在空中形成一段运动轨迹(如图中虚线所示)。轨迹中的A点和B点分别表示最低点和最高点,C点与轮心O点等高。重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. 质点P在最高点B处的速度大小为v
B. 质点P在B点的重力功率最大
C. 质点P从B点到C点的所受重力平均功率为
D. 在A、B、C三点中,质点P在A点受到的合外力最大
5. 转动惯量()是物体绕转轴转动时惯性的量度,其中是微元到转轴的距离。复摆是由大小和形状不发生变化的物体,绕固定水平轴在重力作用下做微小摆动的运动体系,如图所示,l是质心到转轴的距离。复摆和单摆类似,可以视为简谐运动。根据所学物理知识,判断复摆的周期公式可能是( )
A. B. C. D.
6. 在光滑水平面上有两个弹性小球A、B,其中B球静止,A球向B球运动,发生正碰。碰撞过程小球A的速度-时间图像如图所示。时刻小球A速度大小为,且此时速度的变化率最大;时刻小球A速度为0。假设两球压缩最紧时的弹性势能为,已知小球B的质量为m,碰撞过程总机械能守恒。下列说法正确的是( )
A. 小球A的质量为
B. 时刻小球B的动能最大
C. 两球压缩最紧时,小球B的动能与弹性势能之比为
D. 在0~时间内小球A所受的冲量大小为
7. 如图所示,水平地面上放置着用轻质弹簧竖直栓接的质量都为m的A、B物块,组成一个弹簧振子系统,弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放,A开始做简谐振动,最高点恰好位于弹簧原长。某次A恰好到达最高点时,质量为m的物块C(未画出)轻放在A上。已知弹簧弹性势能的表达式为,以A、C运动的最低点所在的水平面为重力势能的零势能面,重力加速度为g。不计一切阻力,弹簧足够长且始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. A、C向下运动的最大距离是
B. A、C运动过程中最大的加速度大小是2g
C. 放上C后,该振子系统增加的能量大小是
D. A、C运动到最低点时,地面对B的支持力为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 为了测量储罐中不导电液体的高度,有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中,电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下,当两极板间充入电介质时,电容增大。在该LC振荡电路中,某一时刻的磁场方向、电场方向如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 此时电容器正在充电
B. 振荡电流正在变大
C. 当储罐内的液面高度降低时,LC回路振荡电流的频率升高
D. 当开关从a拨到b时开始计时,经过时间t,电感L上的电流第一次达到最大,则该LC回路中的振荡周期为2t
9. 如图所示,水平线段OA上方某区域存在方向垂直于纸面的矩形匀强磁场区域(未画出),磁感应强度大小为B,A为磁场边界上一点。一带正电的粒子从O点以平行于纸面,且与OA成30°角的速度发射,经过磁场区域偏转后通过A点且速度方向与OA垂直。已知OA的长度为L,粒子的电荷量为q、质量为m,不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. 磁场方向垂直纸面向里
B. 粒子的速度大小为
C. 磁场区域的最小面积为
D. 粒子通过磁场区域的时间为
10. 如图,两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内,空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球(均可视为质点)在轨道上同一高度保持静止,间距为L,甲、乙所带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、2m,静电力常量为k,重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大小为E,不计空气阻力,则( )
A.
B.
C. 若撤去甲,乙下滑至底端时的速度大小
D. 若将甲、乙互换位置,二者仍能保持静止
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组利用如图所示的装置,探究一定质量的气体等温变化时遵循的规律,已知大气压强为1.0×105Pa。主要实验步骤如下:
①取下橡胶套,将压力表的指针校准到1.0的位置;
②在注射器的柱塞上均匀涂抹润滑油,然后将柱塞移至注射器适当刻度处;
③将橡胶套套在注射器下端的开口处,它和柱塞一起封闭一段空气柱;
④缓慢下压、上拉柱塞,记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)实验小组同学发现,当缓慢下压柱塞时,压力表示数逐渐增大。对压力表示数增大,下列分析最恰当的是( );
A. 气体分子间距逐渐变小,气体之间相互作用力逐渐变大
B. 外界对气体做功,气体分子的平均动能逐渐增大
C. 气体分子的密集程度增大
(2)某次测量时,压力表指针位置如图1所示,其示数为________×105Pa;
(3)实验时,某同学先缓慢下压柱塞,再缓慢上拉柱塞回到原来的位置,测出气体的压强p和体积V,作出p-V图像,如图2所示。造成下压、上拉柱塞过程的p-V图线不重合的原因可能是( );
A. 注射器内气体质量减小 B. 注射器内气体质量增大
C. 注射器内气体温度升高 D. 注射器内气体温度降低
(4)该同学修正(3)中发现的问题,重新按步骤正确进行实验,测出一定温度、一定质量气体压强p和体积V的多组数据,作出的p-V图线看着像是双曲线。为通过图像直观探究p、V关系,应结合数据绘制________图像。
12. 在“观察电容器的充、放电现象”实验中,某同学利用图1所示电路来探究一个电容器的充放电能力,其中直流电源电动势E=6V。
(1)开关接1时,电流传感器测得的电流i随时间t变化的图像如图2所示,图线与坐标轴围成的面积大小为S=3.0mA∙s,则该电容器的电容C=________F(保留两位有效数字);若增大电阻箱的阻值重做实验,电路稳定后i-t曲线与坐标轴所围面积相较之前___(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)充电结束开关接2时,电流传感器测得的电流i随时间t变化的图像如图3所示,且图中M、N区域的面积之比为1:1,电容器两端的电压大小U=________V,电阻箱阻值R=________Ω。
13. 在xOy平面内,y轴左右两侧分别存在不同的均匀介质Ⅰ和Ⅱ。两波源S1和S2分别位于x1=-8m和x2=12m处,t=0时刻两波源开始振动,分别向右和向左传播;t=1s时完整的波形图如图所示,求:
(1)波源S1发出的波在介质1和介质2中的传播速度;
(2)波源S1发出的波传播到x=8m所用的时间;
(3)经过足够长时间,求x轴上0<x<8m区间内振动加强点的坐标。
14. 质量m的金属棒ab置于光滑金属框上,框的上下两根导线足够长,框两侧接有电阻R1和R2,其阻值大小分别为2R和R,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给棒ab施加一外力,使棒在框上由静止开始向右做匀加速直线运动,已知棒ab长L,棒ab与框接触良好,棒ab的电阻为R,t0时刻测得流过R1的电流为I0。则求:
(1)t0时刻流过R2的电流大小;
(2)t0时刻ab杆的速度大小v0;
(3)外力F随时间t变化的表达式。
15. 如图所示,足够长的固定粗糙斜面的倾角,木板静置在斜面上,木板下端的固定挡板(垂直斜面且质量不计)的上方有少量炸药。将滑块(视为质点)从木板上到挡板的距离处由静止释放,滑块沿木板下滑,下滑过程中木板恰好静止,滑块碰到挡板处的炸药后,炸药立即爆炸(爆炸时间极短且内力远大于外力),爆炸后瞬间木板的速度大小,爆炸后滑块恰好未滑离木板的顶端。滑块的质量,木板的质量,滑块与木板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)木板与斜面间的动摩擦因数;
(2)炸药爆炸后瞬间,滑块的速度大小;
(3)木板的长度以及从炸药爆炸到滑块与挡板第二次碰撞的时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$