辽宁省普通高中2026-2027学年高三上学期期中考试模拟物理试卷(1)
|
2份
|
13页
|
151人阅读
|
7人下载
内容正文:
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期中考试模拟卷(1)
高三物理
考试范围:必修一、必修二、动量、必修三静电场
一、选择题(共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.2025年,我国实现了“深海一号”科考船携“蛟龙”号载人潜水器在北极冰区下潜。科考船利用缆绳将载人潜水器匀速下放至深海,潜水器所受重力为,海水浮力为,缆绳拉力为,海水阻力大小为。在匀速下放过程中,下列说法正确的是( )
A.潜水器的重力与缆绳拉力是一对平衡力
B.潜水器的重力与海水对潜水器的浮力是一对相互作用力
C.重力做功的功率大于拉力做功的功率
D.潜水器处于失重状态
【答案】C
【知识点】利用平衡推论求力大小或方向、牛顿第三定律、超重和失重的概念、功的定义(式)、瞬时功率
【详解】潜水器匀速下放,加速度为,竖直方向受力平衡,由平衡条件得,可知大于。
A.由平衡关系可知大于,重力与拉力大小不等,不是一对平衡力,故A错误;
B.重力与浮力都作用在潜水器上,受力物体相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.由知两者速度大小相同,重力做功的功率大于拉力做功的功率,故C正确;
D.潜水器匀速运动,加速度为,既不超重也不失重,故D错误。
故选C。
2.如图所示,在同一高度上同时水平抛出的两个小球A、B在空中相遇,若不计空气阻力,则( )
A.A球的初速度比B球小
B.相遇时A球的竖直速度比B球大
C.A球先抛出
D.从抛出到相遇A、B两个球的速度变化量相同
【答案】D
【知识点】平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算
【详解】A.两球同时抛出,竖直方向均做自由落体运动,下落时间相同。相遇时两球在同一高度,说明运动时间相同。水平方向做匀速直线运动,A球初始位置在B球左侧,相遇点相同,则A球水平位移大于B球,由可知,A球初速度大于B球初速度,故A错误;
B.两球竖直方向都做自由落体运动,运动时间相同,则竖直分速度相同,故B错误;
C.两球是同时水平抛出的,不是A球先抛出,故C错误;
D.从抛出到相遇,两球运动时间相同,加速度均为重力加速度,根据可知,速度变化量相同,故D正确。
故选D。
3.如图所示,重为5N的小球用细线悬挂于O点,用大小为3N的水平力F作用在小球上,小球处于静止状态,保持F的大小不变,使F在竖直面内逆时针缓慢转动,在F方向改变过程中,若细线与竖直方向的夹角最大为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】用图解法解决平衡问题
【详解】对小球受力分析,受自身重力G、细线拉力T和外力F,做出力的矢量图,如图所示
改变外力F的方向,当外力与细线垂直时,细线与竖直方向的夹角最大,由几何关系可知,
故选A。
4.如图所示,两个等量正点电荷固定在A、B两点,CD是AB连线中垂线上的两点,O为AB、CD的中点,A、B、C、D在同一个竖直平面内。现将一带负电的小球从C点由静止释放,下列说法正确的是( )
A.小球经过O点时的速度最大
B.小球运动到D点时速度减为零
C.小球从C点运动到D点的过程中,电场力一定先减小后增大
D.小球经过O点后电场力一直做负功
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律的内容和表达式、同种等量点电荷电场线分布、电场力做功和电势能变化的关系、等量同种电荷周围电势的分布
【详解】A.小球从点运动到点的过程中,电场力方向向下,重力方向向下,合力向下,小球做加速运动;经过点后,电场力方向向上,重力方向向下,在点处电场力为零,合力等于重力,方向向下,小球继续加速。当电场力增大到与重力平衡时,即,加速度为零,速度达到最大,该位置在点下方。故小球经过点时速度不是最大,故A错误;
B.O为CD的中点,即、关于点对称,则、两点电势相等,小球从到电场力做功为零。根据动能定理,重力做正功,动能增加,所以小球运动到点时速度不为零。故B错误;
C.等量同种正点电荷连线中垂线上的电场强度分布是:从点()向两侧先增大后减小。由于点的位置不确定(可能在电场强度最大值点的上方或下方),小球从到的过程中,电场力可能一直减小,也可能先增大后减小。同理,从到电场力可能一直增大,也可能先增大后减小。故电场力不一定先减小后增大,故C错误;
D.小球带负电,在点下方区域,电场强度方向向下(由指向),小球受到的电场力方向向上(指向)。小球经过点后向下运动,位移方向向下,电场力方向与位移方向相反,所以电场力一直做负功,故D正确。
故选D。
5.某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动,其运行周期为地球自转周期的三分之一,运行的轨道与地球赤道不共面(如图)。时刻,卫星恰好经过地球赤道上点正上方。地球的质量为,半径为,引力常量为。则( )
A.卫星绕地心转动的角速度大小为
B.卫星运行的线速度大小为
C.从t0时刻到下一次卫星经过点正上方时,卫星绕地心转过的角度为
D.从t0时刻到下一次卫星经过点正上方时,地球自转转过的角度为
【答案】C
【知识点】角速度的定义和计算式、角度的追及问题、计算卫星的各个物理量
【详解】A.由题意知,卫星的运行周期是地球自转周期的,即
故卫星绕地心转动的角速度大小为,故A错误;
B.卫星绕地心做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,满足
结合周期关系
解得卫星运行的线速度大小为,故B错误;
CD.下一次卫星经过点正上方时,卫星比地球多转了圈,由于一圈有两个位置是卫星在赤道正上方,所以有两种情况,第一种情况是卫星和地球都转了整数圈,第二种情况是卫星和地球都转了半圈的奇数倍,已知卫星角速度,地球自转角速度,设经过时间二者再次共点,则有
解得
当时即对应下一次卫星经过点正上方的状态,此时,地球自转转过的角度为,卫星绕地心转过的角度为,故C正确,D错误。
故选C。
6.如图所示,一个固定放置在水平地面上的光滑竖直圆形管道质量为,为水平直径,为竖直直径。管道内有一个质量为、直径略小于管道内径的小球,小球在最低点获得一定的初速度后可以在管道内做完整的圆周运动。已知重力加速度为,圆形管道的半径远大于其内径,则小球通过最低点时,管道对水平地面的压力的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【知识点】杆/管道模型、动能定理的初步应用
【详解】管道对水平地面的压力为
小球在D点受重力和支持力,由牛顿第二定律可得
故当到达D的速度越小时,小球在最低点受到管道的弹力最小,相应的,管道对水平地面的压力也最小。由于小球可以在管道内做完整的圆周运动,所以当到达点速度最小为0的情况下,小球在最低点受到管道的弹力最小,小球从到由动能定理有
解得
管道对水平地面的最小压力
故选A。
7.如图甲所示,在水平面内有一足够长的水平轨道OP。可视为质点的A、B两小物块靠在一起,静置于轨道左端。时刻用一水平向右的推力作用在A上,使A、B向右运动。F随变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为,A与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,B与水平轨道间的摩擦不计,不计空气阻力,重力加速度大小取。则下列说法正确的是( )
A.在时A与B分离
B.两物体分离瞬间B的速度大小为4m/s
C.两物块分离前B的位移等于7m
D.两物块分离前A对B的弹力做的功为4J
【答案】B
【知识点】应用动能定理求变力做功、接触面间接连接
【详解】A.物块A与水平轨道间的滑动摩擦力为
两物块接触运动时,以A、B整体为研究对象,沿水平向右由牛顿第二定律得
以B为研究对象,接触力沿水平方向由牛顿第二定律得
联立两式得
分离的临界条件为,所以。由题给图像可知,推力在时降为。在时,仍有,A、B未分离,故A错误;
B.分离后B在水平轨道上不受水平力,做匀速直线运动,到达P点的速度等于分离速度。接触阶段的加速度—时间图像如图所示,图像与时间轴所围面积表示速度变化量:
由图像面积得分离速度,故B正确;
C.两物块接触运动时,以A、B整体为研究对象,沿水平向右由牛顿第二定律得
0~内,
所以,。在时,,由上式得
由加速度—时间图像面积得
1~内加速度不小于,且除末时刻外大于该值,所以该段位移满足
2~内推力大于0.5N,故加速度为正,B的速度大于3.5m/s,该段位移满足。所以分离前的位移满足,故C错误;
D.分离前B只受A的接触力对其做功,且其速度由增至。由动能定理得,故D错误。
故选B。
8.如图甲所示,一辆汽车保持恒定功率经过、两段不同路面,该过程其图像如图乙所示。汽车经过、两段路面时阻力分别为恒力和,则下列说法正确的是( )
A.在段汽车牵引力保持不变 B.在段牵引力逐渐减小
C. D.
【答案】AD
【知识点】功率推导式:P=Fvcosθ、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、以额定功率启动
【详解】A.在AB段汽车做匀速直线运动,牵引力与阻力平衡,即
则在段汽车牵引力保持不变,故A正确;
B.在BC段汽车做减速运动,速度逐渐减小,由恒定功率公式
可得
其中不变、减小,因此牵引力是逐渐增大的,故B错误。
CD.在AB段汽车匀速,受力平衡结合
可得
在BC段最终汽车重新匀速,则
由于
所以,故C错误,D正确。
故选AD。
9.如图所示,竖直平面内固定一半径为的半圆形轨道,为最低点,直径水平,在圆心的正上方与相距处的点有一轻小定滑轮,两小球a、b(均视为质点)用一绕过定滑轮的轻绳连接,a套在轨道上。a在外力作用下从点左侧一小段距离处开始沿轨道运动,使b以速率匀速下降。在时刻小球运动到图示位置,此时段轻绳的长度为。则下列说法正确的是( )
=
A.运动到的过程中,小球a的速度逐渐增大
B.运动到的过程中,小球a的速度逐渐变小
C.时刻,小球a的速度大小为
D.时刻,小球a的速度大小为
【答案】BC
【知识点】绳连接关联速度问题
【详解】AB.小球沿半圆形轨道运动,速度是合速度,小球运动到图示位置,将其速度沿绳方向、垂直绳方向分解,如图所示
设两段轻绳间的夹角为,与相距等于,可得与绳的夹角也为。
轻绳不可伸长,小球匀速下降,运动方向与绳共线,可得小球沿绳方向的分速度大小等于小球的速率,即
可得
运动过程中逐渐变大,小球的速度逐渐变小,故A错误,B正确;
CD.此时段轻绳的长度为,根据几何关系得
解得
可解得小球的速度大小为,故C正确,D错误。
故选BC。
10.如图所示,空间中存在一匀强电场,电场强度的大小和方向均未知,为处于电场空间内的一个边长为10 cm的正立方体,已知、、、,则下列说法正确的是( )
A.面中心(图中未画出)点的电势为
B.正立方体中心(图中未画出)点的电势为
C.将一个电荷量大小为的电子从点沿棱移动到点,电场力做功为12eV
D.该匀强电场的电场强度大小为
【答案】BD
【知识点】匀强电场中电势的计算、静电力做功与电势差的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系
【详解】AB.匀强电场中,由(为两点位移沿电场方向的分量)可知,同一直线上相等位移对应相等电势差。连接面对角线和体对角线,标出它们的中点和,如下图所示
由于是的中点,两半段电势差相等,有
解得面中心的电势为
同理,体中心的电势为,故A错误,B正确;
C.棱与平行、等长且方向相同,匀强电场中这两段的电势差相等,因此
由此得
电子的电荷量为,由电场力做功公式,其中为初、末位置的电势差,代入得,故C错误;
D.设棱长为,取为原点,轴沿方向,轴沿方向,轴沿方向。以,和表示相应的场强分量。沿轴,由到的电势差得到
沿轴,由到的电势差得到
沿轴,由到的电势差得到
三个分量相互垂直,按勾股定理合成得,故D正确。
故选BD。
二、实验题(本题共2小题,11题8分,12题8分,每空2分,共16分。)
11.在天宫课堂中,我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。
受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,
②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块,弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为6.00,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(计算结果均保留2位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为_________。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,作出图线,如图丙中Ⅰ所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为_________。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中作出新的图线,如图丙中Ⅱ所示,则待测物体的质量为_________。
(4)若气垫导轨没有调平,左端略高于右端,上述实验测量物体的质量_________(不变、偏大还是偏小)
【答案】(1)10
(2)0.21
(3)0.12
(4)不变
【知识点】胡克定律、验证牛顿第二定律实验方法的改进
【详解】(1)由题意知,弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时,根据
结合题图乙有。
(2)根据牛顿第二定律有
则图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数,根据题图丙中Ⅰ,则有
则滑块与加速度传感器的总质量为。
(3)在滑块上增加待测物体,同理,根据题图丙中Ⅱ,则有
则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为
则待测物体的质量为。
(4)当气垫导轨左端略高于右端时,滑块会沿斜面向下受到重力的分力,设倾角为由牛顿第二定律得
整理为
此时作出的图线斜率依然为,而本实验中,我们是通过两次实验的图线斜率分别得到总质量,再通过总质量的差值计算待测物体质量,重力分力带来的系统偏差会被完全抵消,因此最终测得的待测物体质量不受影响,不存在误差。
12.如图甲,某小组设计探究圆周运动规律的实验装置,水平实验台上依次放上复写纸和白纸并用图钉固定,中央固定拉力传感器。实验小滑块内置脉冲放电装置,可以通过滑块下方放电针发出频率为的高压电脉冲,拉力传感器中心转轴通过水平轻绳与滑块连接,实验步骤如下:
(1)启动放电针开关,推动滑块使其绕做圆周运动,电脉冲放电通过复写纸在白纸上留下一系列点,如图乙,测得到打下的各点间的平均距离为;
(2)为第一个点,按打点先后顺序每隔4个点取一个计数点,得到了、、、等计数点,则滑块经过相邻计数点之间的时间间隔________;
(3)若将圆弧轨迹沿切线展开,由测量结果可得,滑块可等效做匀减速直线运动。图乙中依次测得连线、、、与之间的夹角分别为、、、(各角度取弧度为单位),可得滑块经过点时的角速度大小________;图丙为拉力传感器测得拉力大小随时间变化的图像,从图丙中可以获得滑块经过点时绳的拉力大小为,则滑块质量________;已知重力加速度大小为,由此可以测得滑块与白纸间的动摩擦因数________。(以上各空均用测量得到的物理量和表达)
【答案】
【知识点】用逐差法计算加速度、已知运动求受力、向心力的计算、利用牛顿第二定律测量动摩擦因数
【详解】(2)[1]放电脉冲的频率为,则相邻两个放电点的时间间隔为。每隔4个点取一个计数点,说明相邻计数点间有5个放电间隔,因此滑块经过相邻计数点之间的时间间隔
(3)[2]是、的中间时刻,到的弧长为
到的时间间隔为
匀变速曲线运动中,某点的瞬时线速度等于相邻两段过程的平均速度。因此点线速度
由角速度与线速度关系,可得滑块经过点时的角速度大小
[3]圆周运动的向心力由绳的拉力提供,则向心力
则滑块质量
[4]滑块沿圆弧做匀减速圆周运动,沿切线方向等效为匀减速直线运动,相邻计数点时间间隔
四段弧长、、、
利用匀变速直线运动逐差法,得
将弧长和代入,整理得到切向加速度
滑块切向仅受滑动摩擦力,由牛顿第二定律
解得动摩擦因数
三、计算题(本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图所示,长为L=1 m、粗细均匀的光滑细直杆OB倾斜放置,杆与竖直线OO′夹角为θ=37°。质量为m=0.3 kg的小球套在杆上,保持θ不变,让杆绕OO′以某一转速匀速转动时,小球恰好能在杆的中点A处与杆保持相对静止,不计小球的大小,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)杆对小球的作用力大小;
(2)小球做圆周运动的角速度大小;
【答案】(1)
(2)
【知识点】牛顿第二定律的初步应用、圆锥摆问题
【详解】(1)设小球到转轴的水平距离为。小球在杆中点处与杆相对静止,随杆做水平面内的匀速圆周运动,半径为
取沿杆由指向为正方向。光滑杆对小球的作用力垂直于杆,沿杆方向只有重力分量;小球加速度指向转轴,其沿杆方向的分量大小为,因此沿杆方向列动力学方程
所以
在水平向内方向,杆力的分量提供向心作用;在竖直方向小球加速度为零,杆力的竖直分量平衡重力,因此杆力大小满足
代入题给三角函数值,得
(2)由上式得
将代入,得
代入题给数据,得
14.如图所示,一斜劈静止于水平面上,其上表面ABCD为长方形斜面,斜面与水平面夹角,AB边与AD边长度之比为。现将一垂直于对角线AC且与ABCD平面平行的恒力作用于小物块上,使小物块能沿AC做匀速直线运动,此过程中斜劈始终保持静止状态。已知小物块的质量,,重力加速度,求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)斜劈受到水平面的摩擦力大小。(结果可保留根号)
【答案】(1)
(2)
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向、正交分解法解共点力平衡问题、三维空间的共点力平衡问题
【详解】(1)重力沿斜面的分量为,方向沿AD方向。
设AD与AC方向的夹角为,则
解得
所以重力沿AC方向的分量为
摩擦力,支持力
沿虚线AC由平衡条件可得
联立解得
(2)物块对斜劈的作用力包括正压力和摩擦力。垂直虚线AC由平衡条件可得
解得
作辅助线如下图所示
由几何知识可得
在中,,
解得,
对小物块和斜劈整体,由平衡条件可得
解得
15.如图所示,绝缘光滑水平面上有相距的两滑块A和B,滑块A的质量为2m,电荷量为,B是质量为m的不带电的绝缘滑块。空间存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为,A和B的碰撞均为弹性正碰,碰撞时间极短,且A所带的电荷量不变,A和B均可视为质点,重力加速度为g,求:
(1)A和B第一次碰后瞬间滑块B的速度大小;
(2)A和B第1次碰撞后到第2次碰撞的时间;
(3)A和B第1000次碰撞后到第1001次碰撞的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】弹性碰撞:动碰静、两物体多次碰撞问题、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
【详解】(1)设滑块的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
代入解得
设滑块与滑块第一次碰撞前瞬间的速度大小为,根据运动学公式有
解得
设第一次碰撞后瞬间滑块、的速度大小分别为和,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有,
联立解得和
代入解得第一次碰撞后瞬间滑块的速度大小为
(2)第一次碰撞后,滑块向左做匀加速直线运动,滑块向左做匀速直线运动,设经过时间两者发生第二次碰撞,此时两者的位移相等,根据运动学公式有
解得
代入已知量解得
(3)设第次碰撞后瞬间滑块、的速度大小分别为和,第次与第次碰撞之间的时间间隔为,两者发生第次碰撞时位移相等,有
整理解得碰撞后的相对速度大小为
第次碰撞前瞬间滑块的速度大小为,滑块的速度大小保持不变,推导可得两者的相对速度大小为
代入上式解得
因此第次碰撞前瞬间两者的相对速度大小等于第次碰撞后瞬间两者的相对速度大小,推导可得
由于每次碰撞均为弹性正碰,根据弹性碰撞规律可知,碰撞前后两物体的相对速度大小不变,推导可得
联立解得每次碰撞后的相对速度均相等,即
由可知每次碰撞之间的时间间隔均相等,故第1000次碰撞后到第1001次碰撞的时间等于第一次碰撞后到第二次碰撞的时间,解得
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
学科网(北京)股份有限公司
$
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期中考试模拟卷(1)
高三物理
考试范围:必修一、必修二、动量、必修三静电场
一、选择题(共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.2025年,我国实现了“深海一号”科考船携“蛟龙”号载人潜水器在北极冰区下潜。科考船利用缆绳将载人潜水器匀速下放至深海,潜水器所受重力为,海水浮力为,缆绳拉力为,海水阻力大小为。在匀速下放过程中,下列说法正确的是( )
A.潜水器的重力与缆绳拉力是一对平衡力
B.潜水器的重力与海水对潜水器的浮力是一对相互作用力
C.重力做功的功率大于拉力做功的功率
D.潜水器处于失重状态
2.如图所示,在同一高度上同时水平抛出的两个小球A、B在空中相遇,若不计空气阻力,则( )
A.A球的初速度比B球小
B.相遇时A球的竖直速度比B球大
C.A球先抛出
D.从抛出到相遇A、B两个球的速度变化量相同
3.如图所示,重为5N的小球用细线悬挂于O点,用大小为3N的水平力F作用在小球上,小球处于静止状态,保持F的大小不变,使F在竖直面内逆时针缓慢转动,在F方向改变过程中,若细线与竖直方向的夹角最大为,则( )
A. B. C. D.
4.如图所示,两个等量正点电荷固定在A、B两点,CD是AB连线中垂线上的两点,O为AB、CD的中点,A、B、C、D在同一个竖直平面内。现将一带负电的小球从C点由静止释放,下列说法正确的是( )
A.小球经过O点时的速度最大
B.小球运动到D点时速度减为零
C.小球从C点运动到D点的过程中,电场力一定先减小后增大
D.小球经过O点后电场力一直做负功
5.某卫星绕地心的运动视为匀速圆周运动,其运行周期为地球自转周期的三分之一,运行的轨道与地球赤道不共面(如图)。时刻,卫星恰好经过地球赤道上点正上方。地球的质量为,半径为,引力常量为。则( )
A.卫星绕地心转动的角速度大小为
B.卫星运行的线速度大小为
C.从t0时刻到下一次卫星经过点正上方时,卫星绕地心转过的角度为
D.从t0时刻到下一次卫星经过点正上方时,地球自转转过的角度为
6.如图所示,一个固定放置在水平地面上的光滑竖直圆形管道质量为,为水平直径,为竖直直径。管道内有一个质量为、直径略小于管道内径的小球,小球在最低点获得一定的初速度后可以在管道内做完整的圆周运动。已知重力加速度为,圆形管道的半径远大于其内径,则小球通过最低点时,管道对水平地面的压力的最小值为( )
A. B. C. D.0
7.如图甲所示,在水平面内有一足够长的水平轨道OP。可视为质点的A、B两小物块靠在一起,静置于轨道左端。时刻用一水平向右的推力作用在A上,使A、B向右运动。F随变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为,A与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,B与水平轨道间的摩擦不计,不计空气阻力,重力加速度大小取。则下列说法正确的是( )
A.在时A与B分离
B.两物体分离瞬间B的速度大小为4m/s
C.两物块分离前B的位移等于7m
D.两物块分离前A对B的弹力做的功为4J
8.如图甲所示,一辆汽车保持恒定功率经过、两段不同路面,该过程其图像如图乙所示。汽车经过、两段路面时阻力分别为恒力和,则下列说法正确的是( )
A.在段汽车牵引力保持不变 B.在段牵引力逐渐减小
C. D.
9.如图所示,竖直平面内固定一半径为的半圆形轨道,为最低点,直径水平,在圆心的正上方与相距处的点有一轻小定滑轮,两小球a、b(均视为质点)用一绕过定滑轮的轻绳连接,a套在轨道上。a在外力作用下从点左侧一小段距离处开始沿轨道运动,使b以速率匀速下降。在时刻小球运动到图示位置,此时段轻绳的长度为。则下列说法正确的是( )
=
A.运动到的过程中,小球a的速度逐渐增大
B.运动到的过程中,小球a的速度逐渐变小
C.时刻,小球a的速度大小为
D.时刻,小球a的速度大小为
10.如图所示,空间中存在一匀强电场,电场强度的大小和方向均未知,为处于电场空间内的一个边长为10 cm的正立方体,已知、、、,则下列说法正确的是( )
A.面中心(图中未画出)点的电势为
B.正立方体中心(图中未画出)点的电势为
C.将一个电荷量大小为的电子从点沿棱移动到点,电场力做功为12eV
D.该匀强电场的电场强度大小为
二、实验题(本题共2小题,11题8分,12题8分,每空2分,共16分。)
11.在天宫课堂中,我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。
受此启发,某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,
②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块,弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为6.00,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(计算结果均保留2位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为_________。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,作出图线,如图丙中Ⅰ所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为_________。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中作出新的图线,如图丙中Ⅱ所示,则待测物体的质量为_________。
(4)若气垫导轨没有调平,左端略高于右端,上述实验测量物体的质量_________(不变、偏大还是偏小)
12.如图甲,某小组设计探究圆周运动规律的实验装置,水平实验台上依次放上复写纸和白纸并用图钉固定,中央固定拉力传感器。实验小滑块内置脉冲放电装置,可以通过滑块下方放电针发出频率为的高压电脉冲,拉力传感器中心转轴通过水平轻绳与滑块连接,实验步骤如下:
(1)启动放电针开关,推动滑块使其绕做圆周运动,电脉冲放电通过复写纸在白纸上留下一系列点,如图乙,测得到打下的各点间的平均距离为;
(2)为第一个点,按打点先后顺序每隔4个点取一个计数点,得到了、、、等计数点,则滑块经过相邻计数点之间的时间间隔________;
(3)若将圆弧轨迹沿切线展开,由测量结果可得,滑块可等效做匀减速直线运动。图乙中依次测得连线、、、与之间的夹角分别为、、、(各角度取弧度为单位),可得滑块经过点时的角速度大小________;图丙为拉力传感器测得拉力大小随时间变化的图像,从图丙中可以获得滑块经过点时绳的拉力大小为,则滑块质量________;已知重力加速度大小为,由此可以测得滑块与白纸间的动摩擦因数________。(以上各空均用测量得到的物理量和表达)
三、计算题(本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13.如图所示,长为L=1 m、粗细均匀的光滑细直杆OB倾斜放置,杆与竖直线OO′夹角为θ=37°。质量为m=0.3 kg的小球套在杆上,保持θ不变,让杆绕OO′以某一转速匀速转动时,小球恰好能在杆的中点A处与杆保持相对静止,不计小球的大小,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)杆对小球的作用力大小;
(2)小球做圆周运动的角速度大小;
14.如图所示,一斜劈静止于水平面上,其上表面ABCD为长方形斜面,斜面与水平面夹角,AB边与AD边长度之比为。现将一垂直于对角线AC且与ABCD平面平行的恒力作用于小物块上,使小物块能沿AC做匀速直线运动,此过程中斜劈始终保持静止状态。已知小物块的质量,,重力加速度,求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)斜劈受到水平面的摩擦力大小。(结果可保留根号)
15.如图所示,绝缘光滑水平面上有相距的两滑块A和B,滑块A的质量为2m,电荷量为,B是质量为m的不带电的绝缘滑块。空间存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为,A和B的碰撞均为弹性正碰,碰撞时间极短,且A所带的电荷量不变,A和B均可视为质点,重力加速度为g,求:
(1)A和B第一次碰后瞬间滑块B的速度大小;
(2)A和B第1次碰撞后到第2次碰撞的时间;
(3)A和B第1000次碰撞后到第1001次碰撞的时间。
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
高三物理检测卷 第1页 共14页 ◎ 高三物理检测卷 第2页 共14页
学科网(北京)股份有限公司
$