内容正文:
10月月考
一、单选题
1. 中国研发的天问一号着陆巡视器,“天问”意为“问天”,取自屈原(公元前340—前278年)的一首同名诗,巡视器旨在探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构.若巡视器质量为,下列说法正确的是( )
A. 巡视器在火星上行走时受到火星的引力为
B. 巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中,机械能转化为内能
C. 开普勒行星运动定律不适用于“天问一号”环绕器绕火星的运动
D. 巡视器发回的遥测信号是利用超声波来传递的
2. 如图所示,两根细绳AO、BO 连接于O点,点的下方用细绳CO 悬挂一重物并处于静止状态,细绳BO水平。则三根细绳中拉力最大的是( )
A. AO B. BO C. CO D. 无法确定
3. 如图所示为某新型电磁船的实物图和俯视图,为固定在船底的平行金属板,海水可以在它们之间贯穿而过。船上装有产生强磁场的装置,可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。如图,直流电源接在间,导电的海水在磁场作用下即可推动该船运动。闭合开关S后,要使船向前进,虚线框中的磁场方向应该是( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向左 D. 水平向右
4. 一小石块从井口处静止下落,经时间t落到水面。已知井口到水而的距离为h,在小石块下落过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. h越大,t越长 B. h越大,t越短 C. 速度大小不变 D. 速度方向变化
5. 如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下:①把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上,观察指针摆动的情况;②再把颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,观察指针摆动的情况;③使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动的情况。下列说法正确的是( )
A. 步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系
B. 步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系
C. 步骤②和③模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律
D. 步骤①和②反映了气体压强产生的原因
6. 我国“祝融号”火星车登陆火星,开展一系列火星探测工作。如图所示,火星和在I轨道上运行的“天问一号”火星探测器在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动,火星公转轨道半径,某时刻搭载“祝融号”火星车的“天问一号”火星探测器在I轨道上的F点瞬间点火,关闭发动机后仅在太阳引力作用下沿椭圆转移轨道在E点被火星捕获。则( )
A. “天问一号”在F点瞬间点火时,火星应该位于图中A点
B. 关闭发动机后,在转移轨道仅受太阳引力运行时,“天问一号”动能增大
C. 若将“天问一号”从地球直接发射到转移轨道,发射速度大于第二宇宙速度
D. 在转移轨道仅受太阳引力运行时,“天问一号”在E点、F点的速度大小相等
7. 如图所示将一个小球先后两次从A点斜向右上方抛出,第一次垂直打在竖直墙面上的B点且打在B点的速度大小为v1,小球从A点运动到B点的时间为t1,克服重力做功的平均功率为P1;第二次垂直打在竖直墙面上的C点且打在C点的速度大小为v2,小球从A点运动到C点的时间为t2,克服重力做功的平均功率为P2。则下列判断正确的是( )
A. t1<t2 B. v1<v2 C. P1>P2 D. 以上判断均错误
8. 真空中一透明体的截面如图所示,其中,,现有一束单色光从AB边的M点垂直射入透明体,恰好在BC边的中点处发生全反射后,从CD边射出透明体。已知,光在真空中的速度为c,下列说法正确的是( )
A. 透明体对单色光的折射率为
B. 透明体对单色光的折射率为
C. 该单色光在透明体中的传播时间为
D. 该单色光在透明体中的传播时间为
9. 如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接,并且静止在光滑的水平桌面上。现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. 两物块的质量之比为
B. 在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值
C. 时间内,弹簧的长度大于原长
D. 时间内,弹簧的弹力逐渐减小
10. 真空中存在点电荷产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中两点关于点电荷水平对称。两点电场强度的大小分别为,电势分别为。一个带电粒子沿虚线轨迹从 移动至,则( )
A. ,
B. 和带同种电荷,
C. 从 移动至,加速度先减小再增大
D. 粒子带负电,从 至它的电势能先变大后变小
11. 小明同学设计了一种测温装置,用于测量室内的气温(室内的气压为一个标准大气压气压,相当于76cm汞柱产生的压强),结构如图所示,大玻璃泡 A内有一定量的气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度,即环境温度,当室内温度为27℃时,B管内水银面的高度为16cm,B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计,则以下说法正确的是( )
A. 该测温装置利用了气体的等压变化的规律
B. B管上所刻的温度数值上高下低
C. B管内水银面的高度为22cm时,室内的温度为-3℃
D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上,测出的温度比实际偏低
二、实验题
12. 某兴趣小组采用如图甲所示的实验装置做“探究平拋运动的特点”的实验。
(1)下列做法可以减小实验误差的是______。
A.每次从斜槽上同一位置无初速度释放小球
B.选择与小球摩擦力尽可能小的斜槽
C.安装斜槽时,使斜槽末端的切线保持水平
D.小球应选用密度更小体积更大的塑料球
(2)在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点,已知相邻两点的时间间隔相等,并以 点为坐标原点建立了直角坐标系,得到如图乙所示的图像, 取。
①A、B、C相邻两点的时间间隔为______s;
②小球平抛运动的初速度是______;
③小球从槽口抛出到运动到B点所用的时间______s;
④小球做平抛运动的初始位置横坐标______。
三、解答题
13. 如图所示,某匀强电场的电场强度,A、B为同一条电场线上的两点。
(1)现将电荷量的检验电荷放在电场中的B点,求该检验电荷在B点所受电场力的大小F;
(2)若A、B两点相距,求A、B两点间的电势差。
14. 一小球由倾角为斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上运动,如图是小球运动的频闪照片,频闪时间间隔相同,小球在斜面上依次经过A、B、C、D、E点。已知小球向上经过A点时的速度为,各段距离之比,小球在运动过程中所受阻力大小不变。求:
(1)小球所受阻力和重力大小之比;
(2)小球向下运动经过B点时速度的大小。
15. 传送带以v=3m/s顺时针转动,质量m=1kg的煤块无初速放上传送带,与带共速后与竖直悬挂的质量M=3kg的小球碰撞并粘合(碰撞为正碰)。小球位置刚好不接触传送带,已知煤块与传送带摩擦因数,传送带长L=4m,悬挂小球的轻绳长度为s=1m求:
(1)煤块与小球碰撞前运动的时间;
(2)碰撞后煤块速度大小;
(3)煤块最终离传送带左端的最大水平距离。
16. 2022年6月,我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相,除了引人注目的电磁弹射系统外,电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一,其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理:舰载机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab,金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M,金属棒质量为m,接入导轨间电阻为r,两者以共同速度为v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R,不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L, 轨道间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求:
(1) 舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a;
(2) 舰载机减速过程电阻R上产生的热量;
(3)舰载机减速过程通过的位移x的大小。
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10月月考
一、单选题
1. 中国研发的天问一号着陆巡视器,“天问”意为“问天”,取自屈原(公元前340—前278年)的一首同名诗,巡视器旨在探测火星的形貌、土壤、环境、大气,研究火星上的水冰分布、物理场和内部结构.若巡视器质量为,下列说法正确的是( )
A. 巡视器在火星上行走时受到火星的引力为
B. 巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中,机械能转化为内能
C. 开普勒行星运动定律不适用于“天问一号”环绕器绕火星的运动
D. 巡视器发回的遥测信号是利用超声波来传递的
【答案】B
【解析】
【详解】A.火星上的重力加速度小于地球上的重力加速度,故巡视器在火星上行走时受到火星的引力小于,A错误;
B.巡视器在进入火星大气层后减速下落的过程中,受到大气的阻力,把机械能转化为内能,B正确;
C.开普勒定律适用(宏观低速)所有的天体及航天器之间的运行,C错误;
D.超声波无法在真空中传播,应使用电磁波进行传递信息,D错误。
故选B。
2. 如图所示,两根细绳AO、BO 连接于O点,点的下方用细绳CO 悬挂一重物并处于静止状态,细绳BO水平。则三根细绳中拉力最大的是( )
A. AO B. BO C. CO D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】重物处于静止状态,合力为零,对O点进行受力分析
分析几何关系知,三根细绳中拉力最大的是,即AO。
故选A。
3. 如图所示为某新型电磁船的实物图和俯视图,为固定在船底的平行金属板,海水可以在它们之间贯穿而过。船上装有产生强磁场的装置,可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。如图,直流电源接在间,导电的海水在磁场作用下即可推动该船运动。闭合开关S后,要使船向前进,虚线框中的磁场方向应该是( )
A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向左 D. 水平向右
【答案】A
【解析】
【详解】要使船向前进,船受到的安培力应向左,根据力的相互作用,可知海水受到向右的安培力,根据左手定则可知,虚线框中的磁场方向竖直向上。
故选A。
4. 一小石块从井口处静止下落,经时间t落到水面。已知井口到水而的距离为h,在小石块下落过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. h越大,t越长 B. h越大,t越短 C. 速度大小不变 D. 速度方向变化
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据自由落体运动公式,可得
可知h越大,t越长,故A正确,B错误;
CD.根据
可知小石块的速度逐渐增大,速度方向保持不变,故CD错误。
故选A。
5. 如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下:①把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上,观察指针摆动的情况;②再把颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上,观察指针摆动的情况;③使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动的情况。下列说法正确的是( )
A. 步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系
B. 步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系
C. 步骤②和③模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律
D. 步骤①和②反映了气体压强产生的原因
【答案】D
【解析】
【详解】步骤①和②都从相同的高度下落,不同的是豆粒的个数,故它模拟的气体压强与分子密集程度的关系,也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力,即反映了气体压强产生的原因;而步骤②和③的豆粒个数相同,让它们从不同的高度落下,豆粒撞击的速率不同,所以它们模拟的是分子的速率与气体压强的关系,或者说是气体的分子平均动能与气体压强的关系。
故选D。
6. 我国“祝融号”火星车登陆火星,开展一系列火星探测工作。如图所示,火星和在I轨道上运行的“天问一号”火星探测器在同一平面内沿相同方向绕太阳做匀速圆周运动,火星公转轨道半径,某时刻搭载“祝融号”火星车的“天问一号”火星探测器在I轨道上的F点瞬间点火,关闭发动机后仅在太阳引力作用下沿椭圆转移轨道在E点被火星捕获。则( )
A. “天问一号”在F点瞬间点火时,火星应该位于图中A点
B. 关闭发动机后,在转移轨道仅受太阳引力运行时,“天问一号”动能增大
C. 若将“天问一号”从地球直接发射到转移轨道,发射速度大于第二宇宙速度
D. 在转移轨道仅受太阳引力运行时,“天问一号”在E点、F点的速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.转移轨道的半长轴为
根据开普勒第三定律
“天问一号”探测器在E点与火星相遇,在F点间点火时,火星应该在B点附近,故A错误;
B.仅受太阳引力作用,“天问一号”在转移轨道运行时动能减小,故B错误;
C.将“天问一号”从地球直接发射到转移轨道,摆脱地球引力束缚成为一颗绕太阳运行的“人造行星”,发射速度应大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度,故C正确;
D.根据开普勒第二定律,“天问一号”在转移轨道的近日点速度大于远日点速度,故D错误。
故选C。
7. 如图所示将一个小球先后两次从A点斜向右上方抛出,第一次垂直打在竖直墙面上的B点且打在B点的速度大小为v1,小球从A点运动到B点的时间为t1,克服重力做功的平均功率为P1;第二次垂直打在竖直墙面上的C点且打在C点的速度大小为v2,小球从A点运动到C点的时间为t2,克服重力做功的平均功率为P2。则下列判断正确的是( )
A. t1<t2 B. v1<v2 C. P1>P2 D. 以上判断均错误
【答案】A
【解析】
【详解】AD.小球运动可逆向看作平抛运动,由平抛运动规律和竖直方向的高度可知t1<t2
故A正确,D错误;
B.两次水平分位移相同,因此v1>v2
故B错误;
C.克服重力做功的平均功率
由此可知P1<P2
故C错误。
故选A。
8. 真空中一透明体的截面如图所示,其中,,现有一束单色光从AB边的M点垂直射入透明体,恰好在BC边的中点处发生全反射后,从CD边射出透明体。已知,光在真空中的速度为c,下列说法正确的是( )
A. 透明体对单色光的折射率为
B. 透明体对单色光的折射率为
C. 该单色光在透明体中的传播时间为
D. 该单色光在透明体中的传播时间为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.画出光路图如图所示,显然临界角
CD边上的入射角
有
解得
故AB错误;
CD.根据
解得
解得
故C正确,D错误。
【点睛】
9. 如图甲所示,一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接,并且静止在光滑的水平桌面上。现使m1瞬时获得水平向右的速度3m/s,以此刻为计时零点,两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示,以下说法正确的是( )
A. 两物块的质量之比为
B. 在时刻和时刻弹簧的弹性势能均达到最大值
C. 时间内,弹簧的长度大于原长
D. 时间内,弹簧的弹力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.以m1的初速度方向为正方向,对0~1s时间内的过程,由动量守恒定律得
将v1=3m/s,v共=1m/s代入解得
故A错误;
B.根据系统能量守恒可知在时刻和时刻,系统的动能最小,弹簧的弹性势能达到最大值,故B正确;
C.在时刻弹簧压缩至最短,所以时间内,弹簧的长度小于原长,故C错误;
D.时间内,弹簧处于拉伸阶段,弹力逐渐增大
故选B。
10. 真空中存在点电荷产生的静电场,其电场线的分布如图所示,图中两点关于点电荷水平对称。两点电场强度的大小分别为,电势分别为。一个带电粒子沿虚线轨迹从 移动至,则( )
A. ,
B. 和带同种电荷,
C. 从 移动至,加速度先减小再增大
D. 粒子带负电,从 至它的电势能先变大后变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线的疏密程度表示场强的大小,由图可知
P、Q两点关于点电荷水平对称,P到之间场强较大,电势降低较快,可知
故A错误;
B.由电场线分布可知,带负电,带正电,由电场线的疏密可知,的电荷量绝对值大于的电荷量绝对值,故B错误;
C.由电场线分布可知,从 移动至,电场强度先增大后减小,则加速度先增大再减小,故C错误;
D.粒子带负电,从 至电场力先做负功后做正功,它的电势能先变大后变小,故D正确。
故选D。
11. 小明同学设计了一种测温装置,用于测量室内的气温(室内的气压为一个标准大气压气压,相当于76cm汞柱产生的压强),结构如图所示,大玻璃泡 A内有一定量的气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度,即环境温度,当室内温度为27℃时,B管内水银面的高度为16cm,B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计,则以下说法正确的是( )
A. 该测温装置利用了气体的等压变化的规律
B. B管上所刻的温度数值上高下低
C. B管内水银面的高度为22cm时,室内的温度为-3℃
D. 若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上,测出的温度比实际偏低
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据受力分析可知
又B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计,故可知气体做等容变化,故A错误;
B.温度越高,由可知压强越大,故而温度越高,刻度的数值就越小,应为上低下高,故B错误;
C.由
得
又
得
故C正确;
D. 若把该装置放到高山上,会减小,会减小,根据刻度上低下高,测出的温度偏高。故D错误。
故选C。
二、实验题
12. 某兴趣小组采用如图甲所示的实验装置做“探究平拋运动的特点”的实验。
(1)下列做法可以减小实验误差的是______。
A.每次从斜槽上同一位置无初速度释放小球
B.选择与小球摩擦力尽可能小的斜槽
C.安装斜槽时,使斜槽末端的切线保持水平
D.小球应选用密度更小体积更大的塑料球
(2)在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点,已知相邻两点的时间间隔相等,并以 点为坐标原点建立了直角坐标系,得到如图乙所示的图像, 取。
①A、B、C相邻两点的时间间隔为______s;
②小球平抛运动的初速度是______;
③小球从槽口抛出到运动到B点所用的时间______s;
④小球做平抛运动的初始位置横坐标______。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.1 ③. 2 ④. 0.15 ⑤. -10
【解析】
【详解】(1)[1]A.为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,能减小误差,故A正确;
B.该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响,故B错误;
C.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽轨道必须要水平,能减小误差,故C正确;
D.实验应使用密度大、体积小的钢球,这样可以减小做平抛运动时的空气阻力,故D错误。
故选AC。
(2)①[2] 根据动力学公式
解得相邻两点的时间间隔为
②[3]小球平抛运动的初速度大小为
③[4]根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为
所以小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为
④[5]]B点离抛出点的水平距离为
小球做平抛运动的初始位置横坐标
三、解答题
13. 如图所示,某匀强电场的电场强度,A、B为同一条电场线上的两点。
(1)现将电荷量的检验电荷放在电场中的B点,求该检验电荷在B点所受电场力的大小F;
(2)若A、B两点相距,求A、B两点间的电势差。
【答案】(1)(2)
【解析】
【详解】(1)该点电荷在 点所受的电场力大小
(2) 、两点间的电势差
14. 一小球由倾角为斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上运动,如图是小球运动的频闪照片,频闪时间间隔相同,小球在斜面上依次经过A、B、C、D、E点。已知小球向上经过A点时的速度为,各段距离之比,小球在运动过程中所受阻力大小不变。求:
(1)小球所受阻力和重力大小之比;
(2)小球向下运动经过B点时速度的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由匀变速直线运动规律可知,只有当初速度(或末速度)为零时,连续相等的两段时间内物体位移之比为(或),则由
可得,C点为最高点,设小球沿斜面向上、向下运动时加速度大小分别为,频闪时间间隔为t,根据位移时间公式,有
解得
由牛顿第二定律得
解得
(2)B点是从A到C运动的时间中点,故有
从B到C,根据速度位移公式,有
从C到B根据速度位移公式,有
联立解得
15. 传送带以v=3m/s顺时针转动,质量m=1kg的煤块无初速放上传送带,与带共速后与竖直悬挂的质量M=3kg的小球碰撞并粘合(碰撞为正碰)。小球位置刚好不接触传送带,已知煤块与传送带摩擦因数,传送带长L=4m,悬挂小球的轻绳长度为s=1m求:
(1)煤块与小球碰撞前运动的时间;
(2)碰撞后煤块速度大小;
(3)煤块最终离传送带左端的最大水平距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
煤块在传送带上加速运动时的加速度大小为
设经过时间煤块与传送带共速,则有
煤块在传送带上加速阶段通过的位移大小为
共速后煤块在传送带上做匀速运动的时间为
则煤块与小球碰撞前运动的时间为
【小问2详解】
煤块与小球碰撞并粘合,根据动量守恒可得
代入数据解得碰撞后物块速度大小为
【小问3详解】
碰撞后煤块与小球一起做圆周运动,设最大摆角为,根据动能定理可得
解得
则煤块最终离传送带左端的最大水平距离为
16. 2022年6月,我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相,除了引人注目的电磁弹射系统外,电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一,其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理:舰载机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab,金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M,金属棒质量为m,接入导轨间电阻为r,两者以共同速度为v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R,不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L, 轨道间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求:
(1) 舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a;
(2) 舰载机减速过程电阻R上产生的热量;
(3)舰载机减速过程通过的位移x的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)初始时刻,金属棒的速度最大,感应电流最大,加速度最大,此时
金属棒所受安培力为
可得最大加速度为
(2)根据能量守恒定律,电阻R和金属棒产生的总的热量为
电阻R产生的热量为
(3)当某时刻速度为v时,金属棒所受安培力
整个过程根据动量定理
而
联立解得
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