内容正文:
望城区六中2027届高三10月月考
物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共7小题,共28分)
1. 亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学;新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )
A. 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B. 作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C. 可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的
D. 竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性
【答案】C
【解析】
【详解】A.力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,所以当物体不受到任何外力的时候,总保持静止或者匀速直线运动的状态,故选项A正确;
B.当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态会发生改变,即力是改变物体运动状态的原因,故选项B正确;
C.可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的,故选项C错误;
D.物体具有向上的速度,由于具有保持这种运动状态的性质,虽然受到向下的重力,但物体不会立即向下运动,故选项D正确.
本题选择错误答案,故选:C
2. 为了更直观地描述和呈现物体的运动过程,我们常将物体的运动情况以图像的形式绘制出来。物理图像都能以其独特的方式,帮助我们深入理解物体的位移、速度、加速度等关键物理量随时间或其他变量的变化情况。现有一物体(可视为质点)以某一初速度在水平面上做直线运动,其运动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 若为图像,则物体的速度随时间均匀变化
B. 若为图像,则图像的斜率的大小表示物体的加速度的大小
C. 若为图像,则物体做的是加速度逐渐减小的减速运动
D. 若为图像,物体的速度一定在减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.若速度随时间均匀变化,则该运动为匀变速直线运动,则满足
解得
显然图像为曲线,故A错误;
B.根据匀变速位移时间关系公式
整理可得
因此图像的斜率大小,故B错误;
C.若为图像,根据
为了保持斜率不变,速度减小,加速度也要减小,因此物体做的是加速度逐渐减小的减速运动,故C正确;
D.若为图像,图像的面积表示速度的变化量,而图像的初速度未知,若初速度方向与加速度相同,则物体速度增加;反之,则速度减少,故D错误。
故选C。
3. 悬挂线是数学中一种优美曲线,如图所示,有一段质量均匀分布的细绳两端固定,构成悬挂线,细绳左右两端点的切线与水平方向夹角分别为和,最低点为点,则点左、右两部分细绳长度之比和细绳左、右两端点的拉力之比的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】CD.对竖直虚线右边绳子受力分析如图
则,
同理对竖直虚线左边绳子受力分析可知,
联立解得,,故C、D错误;
AB.因细绳质量分布均匀,故左、右两部分细绳长度之比,故A正确,B错误。
故选A。
4. 某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是( )
A. 该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B. 从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C. 电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止
D. 电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况。故A正确,不符合题意;
B.0~t1,钩码受力平衡;t1~t2,拉力小于10N,钩码处于失重状态;t2~t3,钩码受力平衡;t3~t4,拉力大于10N,钩码处于超重状态。故B正确,不符合题意;
CD.由于不知道电梯运动方向,则电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止;电梯也可能先匀速向上,接着减速向上,再静止,然后加速向上,最后匀速。故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
5. 在上世纪80年代,我国主流的交通工具为如图(a)所示的自行车,下雨天骑行时,车轮上会附着大量的湿泥块,为了清理掉后轮上的泥块,可将后轮支起,转动脚踏将后轮泥块甩掉。图(b)为自行车传动结构,脚踏与牙盘共轴、飞轮与车轮共轴、牙盘通过链条与飞轮传动,已知牙盘、飞轮、后车轮的半径分别为r1、r2、R,当脚踏以角速度匀速转动时,泥块恰好能脱离车轮。已知车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值相同,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 泥块随车轮转至最高点位置时脱离
B. 泥块随车轮从最高点转至最低点过程中,车轮对泥块的粘滞力不做功
C. 车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为
D. 车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.泥块做圆周运动的向心力由粘滞力和重力的合力提供,泥块随车轮转至最低点位置时,粘滞力减去重力的合力提供向心力,在最高点,粘滞力加上重力的合力提供向心力,所以在最低点位置所需要的粘滞力最大,泥块更容易脱离,故A错误;
B.泥块随车轮从最高点转至最低点过程中,做匀速圆周运动,粘滞力方向与泥块速度方向不是始终垂直,所以车轮对泥块的粘滞力做功,故B错误;
CD.在最低点位置粘滞力最大,则
脚踏以角速度匀速转动,则后车轮的角速度
解得最大粘滞力
又
解得车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值,故C正确,D错误。
故选C。
(2023·山东烟台市高三检测)
6. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力不变,当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力,汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为汽车先保持牵引力不变,由牛顿第二定律可得
又因为汽车所受的阻力f为恒力,所以开始阶段汽车做匀加速直线运动,所以v-t图像开始应有一段倾斜的直线,故A错误;
BC.因为当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,则满足
即F与v成反比,F与 成正比,所以F-v图像中段图像应为曲线,F与图像中段图像应为直线,故B错误,C正确;
D.因为当速度为之前,保持牵引力不变,则功率满足
即P与v成正比,所以P-v图像中段图像应为过原点的直线,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在正方体的顶点A放置一个带正电的点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 顶点B、D场强和电势均相同
B. 顶点D处的场强等于C点场强的倍
C. D点与C点之间的电势差为UDC,C与C1点之间的电势差为UCC1,则UDC>UCC1
D. 将正的试探电荷从D点移到C点电势能的减少量要小于将该点电荷从B1点移到C1点电势能的减少量
【答案】C
【解析】
【详解】A.顶点B、D到顶点A距离相等,B、D两点场强大小相等,但方向不同,B、D两点的电势相等,故A错误;
B.由于,根据点电荷周围场强的计算式可知,所以D点的场强等于2倍C点的场强,故B错误;
C.以顶点A为圆心,分别以AD、AC、AC1为半径做三个球面,由几何关系可知
根据可得D、C、C1三点的电势分别为
D点与C点之间的电势差为
C与C1点之间的电势差为
则有
故C正确;
D.同理可得
根据电场力做功可知将正的试探电荷从D点移到C点电场力做的功要大于将该点电荷从B1点移到C1点电场力做的功,电场力做正功,电势能减小,因此将正的试探电荷从D点移到C点电势能减少量要大于将该点电荷从B1点移到C1点电势能的减少,故D错误;
故选C。
二、多选题(共3小题,共15分)
8. 某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个质量为2 kg的物块(g取10 m/s2),如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示。以下根据图像分析得出的结论中正确的是( )
A. 从时刻t1到t2,物块处于先超重后失重状态
B. 从时刻t3到t4,物块始终处于失重状态
C. 电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D. 电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
【答案】BC
【解析】
【详解】从图可以看出,0~t1时间内,物块受到的支持力等于重力,物块处于平衡状态;
A.t1~t2时间内,物块受到的支持力大于重力,物块具有向上的加速度,物块处于超重状态,故A错误;
BCD.t2~t3时间内,物块受到的支持力等于重力,物块处于平衡状态;
t3~t4时间内,物块受到的支持力小于重力,物块具有向下的加速度,物块处于失重状态;
t4以后物块受到的支持力等于重力,物块处于平衡状态。
所以电梯可能停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,故D错误,BC正确。
故选BC。
9. 如图,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C,A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大
B. 小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C. 小球的初速度
D. 若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题知,小球能沿轨道运动恰好到达C点,则小球在C点的速度为
vC = 0
则小球从C到B的过程中,有
联立有
FN= 3mgcosα-2mg
则从C到B的过程中α由0增大到θ,则cosα逐渐减小,故FN逐渐减小,而小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大,A正确;
B.由于A到B的过程中小球的速度逐渐减小,则A到B的过程中重力的功率为
P = -mgvsinθ
则A到B的过程中小球重力的功率始终减小,从B到C速度减小,速度的竖直分量减小,则重力的功率也减小,则B错误;
C.从A到C的过程中有
解得
C错误;
D.小球在B点恰好脱离轨道有
则
则若小球初速度v0增大,小球在B点的速度有可能为,故小球有可能从B点脱离轨道,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,质量分别为m、3m的两物块a、b放在光滑水平面上,用轻质橡皮条水平连接,橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量,同时给b向右的瞬时冲量,以b的初速度方向为正,在此后的时间内,a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为8J,图像中的阴影面积为S,橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是( )
A. 时间内,a运动的距离为0.8S
B. 时间内,b运动的距离为0.25S
C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中,橡皮条的弹力对a做功2J
D. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中,橡皮条的弹力对a做功6J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.0~t0时间内,由系统动量守恒得任意时刻mava=-mbvb,即
得位移大小满足xa=3xb
又相对位移S=xa+xb
解得xa=0.75S,xb=0.25S,故A错误,B正确。
CD.t0时刻弹性势能8J全部转化为动能,由动量守恒va=3vb,
得a的动能为Eka=6J,由动能定理弹力做功6J,故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(共2小题,共20分)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律,气垫导轨上安装有两个光电门,滑块A和滑块B上分别固定有宽度为d的遮光条,实验步骤如下:
①调整气垫导轨水平,给滑块A一定的初速度,使其通过光电门1,记录遮光条的遮光时间t1;
②滑块A与静止在光电门1和光电门2之间的滑块B发生正碰,碰撞后滑块A、B分别通过光电门2,记录遮光时间分别为t2和t3;
③用天平测量滑块A(含遮光条)的质量m1,滑块B(含遮光条)的质量m2。
回答下列问题:
(1)调整气垫导轨水平的目的是______________________;
(2)碰撞前滑块A的速度大小v1=_______________(用题中字母表示);
(3)若满足关系式__________(用题中字母表示),则验证了两滑块碰撞过程中动量守恒;
(4)若碰撞为弹性碰撞,还应满足的关系式是_____________(用题中字母表示)。
【答案】(1)保证滑块碰撞前后做匀速直线运动,系统合外力为零,动量守恒
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验中应调整气垫导轨水平,其目的是保证滑块碰撞前后做匀速直线运动,系统合外力为零,动量守恒;
【小问2详解】
碰撞前滑块A的速度大小
【小问3详解】
若两滑块碰撞过程中动量守恒,则,,
所以
【小问4详解】
若两滑块碰撞为弹性碰撞,还应满足
联立解得
12. 某同学欲研究小灯泡(额定功率1.5W,额定电压3.8V)的伏安特性,实验室提供的器材如下:
A.电源E(电动势约为4V,内阻可不计)
B.电流表(量程,内阻等于)
C.电流表(量程,内阻等于)
D.电压表(量程,内阻未知)
E.电压表(量程,内阻未知)
F.滑动变阻器(最大阻值,允许通过的最大电流为2A)
G.开关、导线若干
请完成以下内容:
(1)实验要求尽可能准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线,则电流表应选用_______,电压表应选用_______。(均填器材前的字母序号)
(2)测量时应采用电路图_______(填“1”或“2”);图3是实物电路,请不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上_______。
(3)该同学完成该实验后,将小灯泡换成一额定电压为3V的小电动机,电路其他部分保持不变,描绘出该电动机的伏安特性曲线如图4所示。图像表明:两曲线的临界电压为1.5V(电压增大到1.5V时,电动机开始转动),则电动机的内阻为_______(保留2位有效数字)。
(4)再将该电动机直接接在另一电源(电动势)两端,工作较长时间后,电源的电动势不变,但内阻增加,导致电动机停止转动,则电动机停止转动前瞬间,该电源的内阻_______(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. C ②. E
(2) ①. 2 ②.
(3)3.0 (4)3.0
【解析】
【小问1详解】
[1]小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流为
所以电流表量程选择,即选择C。
[2]电源的电动势约为4V,所以电压表量程选择,即选择E。
【小问2详解】
[1]小灯泡的伏安特性曲线,需要数据从零开始,所以控制电路应该选择分压式接法。内接法测量小灯泡的电阻其是由于电流表的电阻分压引起测量误差,由于电流表的内阻已知,所以为了减小实验误差应该选择内接法。即选择图2
[2]根据电路图,其实物连线如图所示
【小问3详解】
由题意可知,电动机在电压小于1.5V时未转动,所以属于纯电阻用电器,则根据题图可知,当电压为1.5V时,其电流为0.50A,所以此时电阻为
【小问4详解】
电动机停止转动前瞬间刚好处于纯电阻临界状态,此时电动机两端电压为1.5V、电流为0.50A,电源电动势
由闭合电路欧姆定律有
解得
四、解答题(共3小题,共37分)
13. 如图所示,物块A(可视为质点)从O点水平抛出,抛出后经0.6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行。此后物块紧贴斜面向下运动,又经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s。已知固定斜面的倾角θ=37°,g取10m/s2.试求:
(1)抛出点O与P点的竖直距离h;
(2)物块A从O点水平抛出的初速度v0;
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物体A竖直方向做自由落体运动,则有
(2)物体A竖直方向做自由落体运动,则有
故有
(3)由题意可知
由运动学方程有
在斜面上,受力分析可得
解得
联立解得
14. 如图所示,竖直平面内固定一直角杆,是直角杆顶点,两小球、分别套在杆的水平、竖直部分,、间用轻质细绳相连处于静止状态。已知与水平杆间动摩擦因数为,竖直杆光滑,、两球的质量分别为、,与点间距离分别为、,重力加速度大小为。
(1)求水平杆对的摩擦力大小;
(2)若用水平拉力沿杆向右缓慢拉,使之移动。求该过程中拉力做的功;
(3)若在水平拉力作用下向右运动,使向上以加速度做匀加速运动,当的位移为时撤去拉力,小球运动至顶点时的速度大小为。求从开始到运动至顶点的过程中摩擦力对小球所做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设竖直杆对B的弹力大小为FB,对A、B整体分析可知
对B分析可知
解得,水平杆对的静摩擦力大小为
【小问2详解】
对两球整体,竖直方向平衡
受到的滑动摩擦力大小为
由几何关系可知,A向右移动L,B向上移动距离也是L,根据功能关系有
解得
【小问3详解】
设B加速上升L时的速度大小为,此时A的速度大小为,此时细绳与竖直杆的夹角为,B加速过程A受到杆子的支持力大小为,B加速上升过程
且
对整体,根据牛顿第二定律有
该过程摩擦力做功
B到达顶点时,A的速度为0,减速过程中摩擦力做功为,则
联立解得,整个过程摩擦力做功
15. 如图所示,在,内某一区域存在一匀强磁场,方向垂直纸面向里。在直线的上方,直线与之间的区域内,另有一沿轴负方向的匀强电场,场强大小为(未知)。大量质量为、电荷量为的粒子以速度从点垂直于磁场方向射入磁场,速度方向与轴正方向成角(,其中粒子射入第一象限,取正;粒子射入第四象限,取负),当速度方向沿轴正方向时,粒子恰好从(的位置)点正上方的点沿轴正方向射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)为使这些粒子射出磁场后在电场中运动的时间相同且最长,写出磁场边界的轨迹方程;
(3)若在,整个区域内都存在磁场,且的大小和方向均和第(1)问相同,当时粒子从点第一次回到磁场,求匀强电场的电场强度。(,)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当粒子速度沿x轴正方向入射,粒子恰好从A点射出磁场时,由几何关系知
由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
要使这些粒子射出磁场后在电场中运动的时间相同且最长,则要求进入电场时的速度与电场线平行,设与y轴正方向成角的粒子从磁场边界某点P(x,y)射出,由题可知,粒子运动的轨迹对应的圆心角刚好为,如图所示:
由几何关系可知P点的坐标为,
消掉可得边界的曲线方程为
即所加磁场在以(a,0)为圆心,半径为a的圆内,如图中圆所示。
【小问3详解】
粒子在磁场中运动轨迹如图,半径
由几何关系有,则
B点与A点的距离为
粒子在电场中做类斜抛运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
联立解得
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物理
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共7小题,共28分)
1. 亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”.伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学;新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”.下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )
A. 一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动
B. 作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因
C. 可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的
D. 竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性
2. 为了更直观地描述和呈现物体的运动过程,我们常将物体的运动情况以图像的形式绘制出来。物理图像都能以其独特的方式,帮助我们深入理解物体的位移、速度、加速度等关键物理量随时间或其他变量的变化情况。现有一物体(可视为质点)以某一初速度在水平面上做直线运动,其运动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 若为图像,则物体的速度随时间均匀变化
B. 若为图像,则图像的斜率的大小表示物体的加速度的大小
C. 若为图像,则物体做的是加速度逐渐减小的减速运动
D. 若为图像,物体的速度一定在减小
3. 悬挂线是数学中一种优美曲线,如图所示,有一段质量均匀分布的细绳两端固定,构成悬挂线,细绳左右两端点的切线与水平方向夹角分别为和,最低点为点,则点左、右两部分细绳长度之比和细绳左、右两端点的拉力之比的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是( )
A. 该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B. 从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C. 电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止
D. 电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后静止
5. 在上世纪80年代,我国主流的交通工具为如图(a)所示的自行车,下雨天骑行时,车轮上会附着大量的湿泥块,为了清理掉后轮上的泥块,可将后轮支起,转动脚踏将后轮泥块甩掉。图(b)为自行车传动结构,脚踏与牙盘共轴、飞轮与车轮共轴、牙盘通过链条与飞轮传动,已知牙盘、飞轮、后车轮的半径分别为r1、r2、R,当脚踏以角速度匀速转动时,泥块恰好能脱离车轮。已知车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值相同,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 泥块随车轮转至最高点位置时脱离
B. 泥块随车轮从最高点转至最低点过程中,车轮对泥块的粘滞力不做功
C. 车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为
D. 车轮对各处泥块最大粘滞力与重力的比值为
(2023·山东烟台市高三检测)
6. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力不变,当速度为时达到额定功率,此后以额定功率继续行驶,最后以速度匀速行驶。若汽车所受的阻力f为恒力,汽车运动过程中的速度为、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P,则下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,在正方体的顶点A放置一个带正电的点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 顶点B、D场强和电势均相同
B. 顶点D处的场强等于C点场强的倍
C. D点与C点之间的电势差为UDC,C与C1点之间的电势差为UCC1,则UDC>UCC1
D. 将正的试探电荷从D点移到C点电势能的减少量要小于将该点电荷从B1点移到C1点电势能的减少量
二、多选题(共3小题,共15分)
8. 某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个质量为2 kg的物块(g取10 m/s2),如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示。以下根据图像分析得出的结论中正确的是( )
A. 从时刻t1到t2,物块处于先超重后失重状态
B. 从时刻t3到t4,物块始终处于失重状态
C. 电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D. 电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
9. 如图,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C,A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大
B. 小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C. 小球的初速度
D. 若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
10. 如图甲所示,质量分别为m、3m的两物块a、b放在光滑水平面上,用轻质橡皮条水平连接,橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量,同时给b向右的瞬时冲量,以b的初速度方向为正,在此后的时间内,a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为8J,图像中的阴影面积为S,橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是( )
A. 时间内,a运动的距离为0.8S
B. 时间内,b运动的距离为0.25S
C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中,橡皮条的弹力对a做功2J
D. 从t0时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中,橡皮条的弹力对a做功6J
三、实验题(共2小题,共20分)
11. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律,气垫导轨上安装有两个光电门,滑块A和滑块B上分别固定有宽度为d的遮光条,实验步骤如下:
①调整气垫导轨水平,给滑块A一定的初速度,使其通过光电门1,记录遮光条的遮光时间t1;
②滑块A与静止在光电门1和光电门2之间的滑块B发生正碰,碰撞后滑块A、B分别通过光电门2,记录遮光时间分别为t2和t3;
③用天平测量滑块A(含遮光条)的质量m1,滑块B(含遮光条)的质量m2。
回答下列问题:
(1)调整气垫导轨水平的目的是______________________;
(2)碰撞前滑块A的速度大小v1=_______________(用题中字母表示);
(3)若满足关系式__________(用题中字母表示),则验证了两滑块碰撞过程中动量守恒;
(4)若碰撞为弹性碰撞,还应满足的关系式是_____________(用题中字母表示)。
12. 某同学欲研究小灯泡(额定功率1.5W,额定电压3.8V)的伏安特性,实验室提供的器材如下:
A.电源E(电动势约为4V,内阻可不计)
B.电流表(量程,内阻等于)
C.电流表(量程,内阻等于)
D.电压表(量程,内阻未知)
E.电压表(量程,内阻未知)
F.滑动变阻器(最大阻值,允许通过的最大电流为2A)
G.开关、导线若干
请完成以下内容:
(1)实验要求尽可能准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线,则电流表应选用_______,电压表应选用_______。(均填器材前的字母序号)
(2)测量时应采用电路图_______(填“1”或“2”);图3是实物电路,请不要改动已连接的导线,把还需要连接的导线补上_______。
(3)该同学完成该实验后,将小灯泡换成一额定电压为3V的小电动机,电路其他部分保持不变,描绘出该电动机的伏安特性曲线如图4所示。图像表明:两曲线的临界电压为1.5V(电压增大到1.5V时,电动机开始转动),则电动机的内阻为_______(保留2位有效数字)。
(4)再将该电动机直接接在另一电源(电动势)两端,工作较长时间后,电源的电动势不变,但内阻增加,导致电动机停止转动,则电动机停止转动前瞬间,该电源的内阻_______(保留2位有效数字)。
四、解答题(共3小题,共37分)
13. 如图所示,物块A(可视为质点)从O点水平抛出,抛出后经0.6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行。此后物块紧贴斜面向下运动,又经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s。已知固定斜面的倾角θ=37°,g取10m/s2.试求:
(1)抛出点O与P点的竖直距离h;
(2)物块A从O点水平抛出的初速度v0;
(3)物块与斜面之间的动摩擦因数。
14. 如图所示,竖直平面内固定一直角杆,是直角杆顶点,两小球、分别套在杆的水平、竖直部分,、间用轻质细绳相连处于静止状态。已知与水平杆间动摩擦因数为,竖直杆光滑,、两球的质量分别为、,与点间距离分别为、,重力加速度大小为。
(1)求水平杆对的摩擦力大小;
(2)若用水平拉力沿杆向右缓慢拉,使之移动。求该过程中拉力做的功;
(3)若在水平拉力作用下向右运动,使向上以加速度做匀加速运动,当的位移为时撤去拉力,小球运动至顶点时的速度大小为。求从开始到运动至顶点的过程中摩擦力对小球所做的功。
15. 如图所示,在,内某一区域存在一匀强磁场,方向垂直纸面向里。在直线的上方,直线与之间的区域内,另有一沿轴负方向的匀强电场,场强大小为(未知)。大量质量为、电荷量为的粒子以速度从点垂直于磁场方向射入磁场,速度方向与轴正方向成角(,其中粒子射入第一象限,取正;粒子射入第四象限,取负),当速度方向沿轴正方向时,粒子恰好从(的位置)点正上方的点沿轴正方向射出磁场,不计粒子重力。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)为使这些粒子射出磁场后在电场中运动的时间相同且最长,写出磁场边界的轨迹方程;
(3)若在,整个区域内都存在磁场,且的大小和方向均和第(1)问相同,当时粒子从点第一次回到磁场,求匀强电场的电场强度。(,)
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