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(2)
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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(2)
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.“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船,能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中,在船头相对冰层滑动时,碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】弹力的大小和方向、滑动摩擦力的大小与方向
【详解】碎冰块对船体的弹力应垂直于接触面指向受力物体(船体),船体向左运动时,船头相对碎冰块沿接触面向上滑动,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,即沿接触面切线向下。
故选A。
2.我国计划在2030年前实现载人登月。假设宇航员用手在月球表面以初速度竖直上抛一个小球,经时间小球落回抛出点。已知月球半径为,忽略月球自转,则月球的第一宇宙速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】其他星球的第一宇宙速度
【详解】设为月球表面的重力加速度,并视其为常量,小球做竖直上抛运动。取竖直向上为正方向,小球经落回抛出点,位移为零,由匀变速直线运动的位移公式得
解得
月球的第一宇宙速度等于卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度。设卫星质量为、速度大小为,忽略月球自转,月球表面的重力提供向心力,有
联立解得
故选D。
3.天气干燥,人体因与衣服摩擦而带上正电,当手靠近金属门把手时,两者间形成静电场,P、Q是同一条电场线上的两点,如图,下列说法正确的是( )
A.
B.电场强度
C.手靠近门把手过程中,受到的静电力方向指向门把手
D.有一正试探电荷,先后放在P、Q两点,则电势能
【答案】C
【知识点】感应起电、根据电场线的疏密比较电场强弱、比较电势能的大小、电势和电场线的关系
【详解】A.已知人体带正电,金属门把手是导体,在人体的静电感应下,门把手表面感应出负电荷,电场线的方向是从带正电的人体指向带负感应电荷的门把手,也就是从右向左。
沿着电场线方向电势逐渐降低,电场线从Q指向P,因此电势关系为,A错误;
B.如图,离手越近的地方电场线越密,场强越大,因此电场强度关系为,B错误;
C.人体带正电,门把手感应出负电荷,异种电荷相互吸引,因此手靠近门把手的过程中,受到的静电力方向指向门把手,C正确;
D.正试探电荷的电势能满足,电势越高正电荷电势能越大,由可得电势能,D错误。
故选C。
4.我国“嫦娥七号”探测器预计2027年在月球南极光照区着陆。若探测器主体质量均匀,总质量为,通过四根等长的轻质着陆腿对称支撑在水平月面上,每根着陆腿与竖直方向的夹角均为,如图所示。月球表面重力加速度为,探测器静止时,每根着陆腿对探测器的作用力均沿着陆腿的方向,则每根着陆腿的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、其他星球表面的重力加速度、三维空间的共点力平衡问题
【详解】对探测器进行受力分析,探测器静止时竖直方向受力平衡,月球对探测器的重力为,四根着陆腿的作用力均沿着陆腿方向,设每根着陆腿的作用力大小为
将每根着陆腿的作用力沿竖直方向和水平方向分解,由于着陆腿与竖直方向夹角为,单根力的竖直分量为
可得
解得每根着陆腿的作用力大小
故选A。
5.如图,矩形框架竖直放置,其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接质量为的小球,小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时,小球相对杆静止。若增大角速度,则匀速转动时( )
A.小球的高度可能升高
B.弹簧弹力的大小一定增大
C.小球对杆压力的大小可能变小
D.小球所受合外力的大小一定不变
【答案】C
【知识点】圆锥摆问题、倾斜转盘上的圆周运动
【详解】AB.小球在水平面内做匀速圆周运动,由合外力提供向心力,如图所示
小球在竖直方向,受力平衡,则
若,假设小球上移,增大,减小,弹簧伸长量减小,F减小,则
小球在竖直方向不能平衡,不可能;同理,假设小球下移,减小,也不可能。所以不变,小球的高度不变,弹簧弹力的大小一定不变,故AB错误;
C.规定杆对小球的弹力方向向右为正,由牛顿第二定律得
可得
因为是定值,所以当时,,杆对小球弹力向右;
当时,,杆对小球弹力向左。
因为随着的增大,弹力有个反向的过程,所以从开始逐渐增大,弹力变化一定是先变小后变大。因为本题中和的关系未知,所以大小关系不确定,因此弹力可能变大、也可能变小。由牛顿第三定律可知,小球对杆压力的大小可能变小,故C正确;
D.小球所受的合外力提供向心力,有
变大,其它量不变,一定变大,故D错误。
故选C。
6.如图所示,光滑水平面上有质量为m、长度为16L的木板。一质量为m的人站在木板最左端,木板和人处于静止状态。人在木板上跳起后,恰好落在木板右端,忽略空气阻力,重力加速度为g。若人起跳时所做的功最小,则起跳后瞬间,人所受重力的功率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】应用动能定理求变力做功、人船模型及其变式、瞬时功率
【详解】设人起跳的水平速度为,竖直方向速度大小为,木板的初速度为
水平动量守恒:,可得
在竖直方向可得人的运动时间
位移关系
由能量守恒定律可知,人做功
联立可得
根据均值不等式,可知,当时,W有最小值
可得,即
重力瞬时功率
故选B。
7.跳台滑雪的简易示意图如图所示,运动员(可视为质点)两次从雪坡上由静止滑下,到达点后水平飞出,落在平台下方的斜面上。已知第一次落在点,第二次落在点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从P点飞出时,第一次的速度大于第二次的速度
B.从P点飞出到落在斜面上,第一次的时间比第二次的时间长
C.从P点飞出到落在斜面上,第一次的速度变化率等于第二次的速度变化率
D.落在斜面上时,速度方向与斜面间的夹角
【答案】C
【知识点】速度偏转角的正切值与位移偏转角正切值的关系、与斜面结合的平抛运动
【详解】A.如图所示
当竖直位移为时,通过比较此时二者的水平位移,根据
可知落在斜面上的N点对应的平抛的初速度较大,运动员落在平台下方的斜面上的M点时速度为
落在平台下方的斜面上的N点时速度为
因此,故A错误;
B.运动员做平抛运动,运动时间满足
解得
由于运动员落到N点时竖直高度大,所以运动时间,故B错误;
C.平抛运动的速度变化率就是加速度,不计空气阻力时平抛的加速度恒为重力加速度g,因此两次的速度变化率相等,故C正确;
D.如图,连接P点到落点构造斜面
根据平抛运动推论,速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍,则有,
由于
则有
即,故D错误。
故选C。
8.2024年9月20日,我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图,卫星先进入圆轨道Ⅰ,然后在a点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,再在b点变轨进入预定圆轨道Ⅲ。卫星在轨道Ⅰ上与地心连线单位时间内扫过的面积为,在轨道Ⅲ上与地心连线单位时间内扫过的面积为,轨道Ⅰ与轨道Ⅲ的半径之比为1∶3,卫星在轨道Ⅰ的周期为T,则( )
A.卫星在轨道Ⅱ运动的过程中经过a、b两点的速度之比
B.
C.卫星在轨道Ⅱ的周期为
D.卫星在轨道Ⅰ上a点的加速度小于卫星在轨道Ⅱ上a点的加速度
【答案】AC
【知识点】开普勒第二定律、开普勒第三定律、比较不同轨道上的卫星物理量、卫星发射及变轨问题
【详解】A.设轨道Ⅰ的半径为,由题意轨道Ⅲ的半径为,椭圆轨道Ⅱ的近地点到地心距离为,远地点到地心距离为。取极短时间,在轨道Ⅱ的近地点和远地点,根据开普勒第二定律得
解得,故A正确;
B.圆轨道上卫星与地心连线单位时间扫过的面积
由万有引力提供向心力
得线速度
代入得
因此,故B错误;
C.椭圆轨道Ⅱ的半长轴
根据开普勒第三定律得
代入,解得,故C正确;
D.卫星的加速度由万有引力提供,满足
解得
同一位置到地心的距离相同,因此卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过点的加速度相等,故D错误。
故选AC。
9.如图甲所示,在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆,杆上穿一个质量m为1.0×10-3 kg,带电荷量q为+5.0×10-4 C的小球,小球从C点由静止释放,其v-t图像如图乙所示,10 s时到达B点,且此时图像的斜率最大,下列说法正确的是( )
A.O点右侧B点场强最大,场强大小为E=0.12 V/m
B.从C经过B点后向右运动,小球的电势能先减小后增大
C.从C到B电势逐渐降低
D.C、B两点的电势差UCB=0.9 V
【答案】AC
【知识点】牛顿第二定律的初步应用、动能定理的初步应用、电场力做功和电势能变化的关系、电势和电场线的关系
【详解】A.等量同种正点电荷中垂线上,点场强为零,沿中垂线向外场强先增大后减小,方向沿中垂线背离点。由图像可知,小球在到达点时图线斜率最大,即加速度最大,说明点电场强度最大。取该处切线过和两点,最大加速度
根据牛顿第二定律有
解得,故A正确;
B.从经过点后向右运动,电场方向始终向右,电场力始终做正功,小球的电势能一直减小,不会先减小后增大,故B错误;
C.沿电场线方向电势逐渐降低,从到小球沿电场方向运动,所以电势逐渐降低,故C正确;
D.从到,根据动能定理有
由图乙可知,代入数据解得,不是,故D错误。
故选AC。
10.如图,一倾角为30°的足够长斜面固定在水平面上,斜面上放置两个由轻质弹簧连接的物块M和N。M、N的质量分别为0.5 kg和1 kg,M与斜面的接触面光滑,N与斜面间的动摩擦因数为。初始时,弹簧处于原长状态,M、N由静止释放。弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.N开始运动的瞬间,M的加速度为0
B.N的速度达到最大时,M的速度为0
C.N开始运动后,M、N的总动能与弹簧弹性势能之和保持不变
D.M、N第一次共速时的弹簧弹性势能和第二次共速时的不同
【答案】AD
【知识点】滑块弹簧模型、弹簧连接体问题
【详解】A.N的重力沿斜面向下分力为
N的最大静摩擦力等于滑动摩擦力
释放后M沿光滑斜面下滑,压缩弹簧,直到弹簧弹力等于N的重力分力与最大静摩擦力的差值(2.5N)时,N才开始运动。N开始运动瞬间,弹簧弹力
对M由牛顿第二定律
代入数据得,故A正确;
B.N的速度最大时,其沿斜面合力为0,此时弹簧弹力仍为,和N刚要运动瞬间的弹簧弹力大小相等、弹簧形变量相同
N开始运动后,对M、N和弹簧组成的系统,沿斜面方向的合力为:
因此系统沿斜面方向动量守恒,从N开始运动到速度达到最大过程中,根据动量守恒
根据能量守恒
解得
其中为M在N开始运动瞬间的速度,因此N的速度达到最大时,M的速度不为0,故B错误;
C.对弹簧压缩过程,位移关系有
系统重力势能变化量与克服摩擦力做功的关系有
说明此过程系统重力势能变化量大于克服摩擦力做功,即重力对系统做功大于系统因摩擦而损失的能量,因此M、N的总动能与弹簧弹性势能之和增加,故C错误;
D.第一次共速时弹簧处于压缩状态,第二次共速时弹簧处于伸长状态,因此两次共速之间
又因为动量守恒,因此两次共速时的速度相同,即系统的动能相同
结合C项分析可知,时系统重力势能变化量与克服摩擦力做功的关系有
说明此过程系统重力势能变化量小于克服摩擦力做功,即重力对系统做功小于系统因摩擦而损失的能量,因此M、N的总动能与弹簧弹性势能之和减少,而总动能不变,因此弹性势能减小,故D正确。
故选AD。
二、实验题(本题共2小题,11题10分,12题6分,每空2分,共16分。)
11.某实验小组利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒定律。装置如图所示,质量为的滑块(含挡光片)放在水平气垫导轨上,通过轻质细绳跨过定滑轮与质量为的托盘连接。初始时滑块静止,托盘中放置个质量均为的砝码。用游标卡尺测得挡光片宽度为,用刻度尺测出滑块初位置到光电门的距离。重力加速度。
实验步骤如下:
①5个砝码全部留在托盘中,将系统由静止释放,记录滑块通过光电门的挡光时间为;
②依次从托盘中取个砝码(、、、)放到滑块上,滑块释放位置不变,重复实验,记录挡光时间。
回答下列问题:
(1)滑块通过光电门时的速度大小______(用、表示);
(2)将个砝码移至滑块上,滑块从静止运动至光电门的过程中,整个系统重力势能的减少量______(用、、、表示);
(3)依据机械能守恒定律,写出与的函数关系式,图像斜率的理论绝对值______;(结果保留两位有效数字)
(4)实验测得时的数据如下表:
砝码数
1
2
3
4
①使用逐差法处理表中数据,求出图线斜率的绝对值______;(结果保留三位有效数字)
②规定:若测量值与理论值的相对误差,则认为验证了机械能守恒。本实验______(填“能”或“不能”)验证系统机械能守恒。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 能
【知识点】用逐差法计算加速度、重力势能的变化和重力做功的关系、验证机械能守恒定律、光电门测量速度、机械能守恒定律中的图像问题
【详解】(1)挡光片宽度很小,挡光时间极短,可将滑块通过光电门的平均速度近似为瞬时速度,因此
(2)移动个砝码到滑块上后,托盘侧的总质量为托盘质量及剩余砝码质量之和,即总质量为
滑块沿水平导轨运动,重力势能不变,只有托盘和剩余砝码下降距离,因此系统重力势能减少量为
(3)系统总质量始终保持不变,总质量为
根据机械能守恒,系统重力势能减少量等于动能增加量,即
整理得
代入,
解得斜率的理论绝对值
(4)①[1]逐差法处理数据:将、作为前两组,、作为后两组,可得图线斜率的绝对值
②[2]本实验相对误差
故本实验能验证系统机械能守恒。
12.某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动,得到一系列的位置如图甲,由于没有标记竖直和水平方向,该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹,并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴,y轴垂直x轴,相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙,忽略一切误差,测得AB两点在x轴上的投影距离为,在y轴上的投影距离为,BC两点在x轴上的投影距离为,根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。
(1)关于A到C过程下列说法不正确的是______。
A.ABC三点的加速度一定相同
B.AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等
C.B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值
(2)点的速度大小为__________ ( 用、、T表示)。
(3)该过程中的重力加速度为__________ (用、、、T表示)。
【答案】(1)C
(2)
(3)
【知识点】平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算
【详解】(1)A.虽然没有按照常规方法建立的直角坐标系,但平抛运动的合外力是重力不变,可知ABC三点的加速度一定相同,故A正确;
B.因为加速度不变,根据可知,AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等,故B正确;
C.从A到B再到C的过程物体做曲线运动,可知B点的速度大小不等于AC两点速度大小的平均值,故C错误。
本题选不正确的,故选C。
(2)根据图丙继续作图如下
设A点的速度大小为vA,将重力加速度g沿x方向分解,在x方向上,根据位移-时间关系,有,
联立解得
(3)在y轴方向上,满足
又由
联立解得
三、计算题(本题共3小题,13题8分,14题13分,15题17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,一倾角的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中,电场强度大小,现有一质量、电荷量的带正电小球(可视为质点),从斜面顶端A处由静止沿斜面向下运动至底端B处,已知斜面的长度,取重力加速度。
(1)求小球对斜面的压力;
(2)求小球运动的加速度大小;
(3)小球的运动时间和末速度?
【答案】(1),方向垂直斜面向下
(2)
(3);,方向沿斜面向下
【知识点】匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动位移与时间的关系、已知受力求运动、带电物体(计重力)在匀强电场中的直线运动
【详解】(1)小球受重力、电场力均竖直向下,总竖直向下力
垂直斜面方向受力平衡,斜面对小球的支持力,由牛顿第三定律,小球对斜面的压力大小为,方向垂直于斜面向下。
(2)沿斜面方向合力为
加速度,方向沿斜面向下。
(3)小球做初速度为零的匀加速直线运动,由
得
末速度,方向沿斜面向下。
14.如图所示,弹性绳一端系于点,绕过处的小滑轮,另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,、、三点等高,弹性绳的原长恰好等于间距,圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。圆环从A点由静止释放,释放瞬间,圆环的加速度大小为,到达最低点时,重力加速度为,弹性绳始终遵循胡克定律。求:
(1)释放瞬间弹性绳中拉力大小;
(2)A到的过程中,圆环克服摩擦力做的功;
(3)已知,圆环下滑过程中的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】胡克定律、牛顿第二定律的初步应用、动能定理的初步应用
【详解】(1)释放瞬间,对圆环受力分析
由牛顿第二定律得
则有
解得
(2)设QA=L,则
设下滑距离为x,圆环下滑到B点时,QB=l,受力分析如图,正交分解,水平方向
即下滑过程,杆对圆环弹力不变,则
小环下落过程中,滑动摩擦力大小不变,由公式可得,A到的过程中,圆环克服摩擦力做的功
(3)根据题意,设圆环下滑到点时速度最大,此时与水平方向的夹角为,已知,此时弹性绳的形变量为
圆环速度最大时,加速度为零时,则有
联立解得
可知,此时圆环下落的高度为
综上所述可知,圆环所受合力满足
则从开始下落到速度最大,由动能定理有
解得
【点睛】
15.如图所示,两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的相同木板A、B静止在粗糙的水平地面上,与水平面间的动摩擦因数均为,C为一半径R=1.8m的光滑四分之一固定圆弧轨道,底端切线水平且与木板A、B的上表面等高。现将质量也为m=1kg的小物块P由圆弧顶端无初速度释放,沿圆弧下滑刚滑过圆弧最底端时与静止在A上表面最左端的质量M=2kg的小物块Q发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰撞后P滑回圆弧轨道后锁定,Q与木板间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两小物块均可看成质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块P与Q碰撞后的速度vP与vQ;
(2)小物块Q与木板B之间因摩擦而产生的热量;
(3)最终两木板间的距离。
【答案】(1),方向向左,,方向向右
(2)2J
(3)
【知识点】机械能守恒定律在曲线运动中的应用、弹性碰撞:动碰静
【详解】(1)P从圆弧滑下,机械能守恒
解得
P与Q弹性正碰,取向右为正,则,
解得
即碰撞后P以速度向左返回圆弧,Q以速度向右运动。
(2)Q在A上滑动时,Q的加速度
A、B整体受Q向右摩擦力
地面摩擦向左
故A、B一起向右加速
设经时间,Q滑到A右端,则Q比A多走,则
解得
此时
A、B共同位移
Q滑上B后,A、B分离。B的加速度
Q的受力情况不变,则加速度不变,还是。设经时间,Q与B共速
解得
共速的速度
此阶段Q位移
B的位移
Q比B多走
故Q未滑离B,随后与B共速。Q与B间摩擦生热
(3)A、B分开后,A加速度
位移
A总位移
若B与Q共速后整体减速,加速度
Q所需静摩擦力大小
故B、Q一起减速。B第三阶段位移
B总位移:
最终两木板间距离
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
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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.“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船,能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中,在船头相对冰层滑动时,碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
2.我国计划在2030年前实现载人登月。假设宇航员用手在月球表面以初速度竖直上抛一个小球,经时间小球落回抛出点。已知月球半径为,忽略月球自转,则月球的第一宇宙速度为( )
A. B. C. D.
3.天气干燥,人体因与衣服摩擦而带上正电,当手靠近金属门把手时,两者间形成静电场,P、Q是同一条电场线上的两点,如图,下列说法正确的是( )
A.
B.电场强度
C.手靠近门把手过程中,受到的静电力方向指向门把手
D.有一正试探电荷,先后放在P、Q两点,则电势能
4.我国“嫦娥七号”探测器预计2027年在月球南极光照区着陆。若探测器主体质量均匀,总质量为,通过四根等长的轻质着陆腿对称支撑在水平月面上,每根着陆腿与竖直方向的夹角均为,如图所示。月球表面重力加速度为,探测器静止时,每根着陆腿对探测器的作用力均沿着陆腿的方向,则每根着陆腿的作用力大小为( )
A. B. C. D.
5.如图,矩形框架竖直放置,其中杆光滑。一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接质量为的小球,小球穿过杆。框架绕轴以某角速度匀速转动时,小球相对杆静止。若增大角速度,则匀速转动时( )
A.小球的高度可能升高
B.弹簧弹力的大小一定增大
C.小球对杆压力的大小可能变小
D.小球所受合外力的大小一定不变
6.如图所示,光滑水平面上有质量为m、长度为16L的木板。一质量为m的人站在木板最左端,木板和人处于静止状态。人在木板上跳起后,恰好落在木板右端,忽略空气阻力,重力加速度为g。若人起跳时所做的功最小,则起跳后瞬间,人所受重力的功率为( )
A. B. C. D.
7.跳台滑雪的简易示意图如图所示,运动员(可视为质点)两次从雪坡上由静止滑下,到达点后水平飞出,落在平台下方的斜面上。已知第一次落在点,第二次落在点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.从P点飞出时,第一次的速度大于第二次的速度
B.从P点飞出到落在斜面上,第一次的时间比第二次的时间长
C.从P点飞出到落在斜面上,第一次的速度变化率等于第二次的速度变化率
D.落在斜面上时,速度方向与斜面间的夹角
8.2024年9月20日,我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图,卫星先进入圆轨道Ⅰ,然后在a点变轨进入椭圆轨道Ⅱ,再在b点变轨进入预定圆轨道Ⅲ。卫星在轨道Ⅰ上与地心连线单位时间内扫过的面积为,在轨道Ⅲ上与地心连线单位时间内扫过的面积为,轨道Ⅰ与轨道Ⅲ的半径之比为1∶3,卫星在轨道Ⅰ的周期为T,则( )
A.卫星在轨道Ⅱ运动的过程中经过a、b两点的速度之比
B.
C.卫星在轨道Ⅱ的周期为
D.卫星在轨道Ⅰ上a点的加速度小于卫星在轨道Ⅱ上a点的加速度
9.如图甲所示,在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆,杆上穿一个质量m为1.0×10-3 kg,带电荷量q为+5.0×10-4 C的小球,小球从C点由静止释放,其v-t图像如图乙所示,10 s时到达B点,且此时图像的斜率最大,下列说法正确的是( )
A.O点右侧B点场强最大,场强大小为E=0.12 V/m
B.从C经过B点后向右运动,小球的电势能先减小后增大
C.从C到B电势逐渐降低
D.C、B两点的电势差UCB=0.9 V
10.如图,一倾角为30°的足够长斜面固定在水平面上,斜面上放置两个由轻质弹簧连接的物块M和N。M、N的质量分别为0.5 kg和1 kg,M与斜面的接触面光滑,N与斜面间的动摩擦因数为。初始时,弹簧处于原长状态,M、N由静止释放。弹簧始终在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.N开始运动的瞬间,M的加速度为0
B.N的速度达到最大时,M的速度为0
C.N开始运动后,M、N的总动能与弹簧弹性势能之和保持不变
D.M、N第一次共速时的弹簧弹性势能和第二次共速时的不同
二、实验题(本题共2小题,11题10分,12题6分,每空2分,共16分。)
11.某实验小组利用气垫导轨和光电门验证系统机械能守恒定律。装置如图所示,质量为的滑块(含挡光片)放在水平气垫导轨上,通过轻质细绳跨过定滑轮与质量为的托盘连接。初始时滑块静止,托盘中放置个质量均为的砝码。用游标卡尺测得挡光片宽度为,用刻度尺测出滑块初位置到光电门的距离。重力加速度。
实验步骤如下:
①5个砝码全部留在托盘中,将系统由静止释放,记录滑块通过光电门的挡光时间为;
②依次从托盘中取个砝码(、、、)放到滑块上,滑块释放位置不变,重复实验,记录挡光时间。
回答下列问题:
(1)滑块通过光电门时的速度大小______(用、表示);
(2)将个砝码移至滑块上,滑块从静止运动至光电门的过程中,整个系统重力势能的减少量______(用、、、表示);
(3)依据机械能守恒定律,写出与的函数关系式,图像斜率的理论绝对值______;(结果保留两位有效数字)
(4)实验测得时的数据如下表:
砝码数
1
2
3
4
①使用逐差法处理表中数据,求出图线斜率的绝对值______;(结果保留三位有效数字)
②规定:若测量值与理论值的相对误差,则认为验证了机械能守恒。本实验______(填“能”或“不能”)验证系统机械能守恒。
12.某同学利用频闪照相的方法研究平抛运动,得到一系列的位置如图甲,由于没有标记竖直和水平方向,该同学决定用计算机做出过ABC三点的抛物线轨迹,并以A点的切线方向即A点的速度方向为x坐标轴,y轴垂直x轴,相当于把图乙的情况用计算机模拟成了理想的抛物线如图丙,忽略一切误差,测得AB两点在x轴上的投影距离为,在y轴上的投影距离为,BC两点在x轴上的投影距离为,根据频闪频率可知ABC相邻的时间间隔为T。
(1)关于A到C过程下列说法不正确的是______。
A.ABC三点的加速度一定相同
B.AB过程的速度变化量和BC过程的速度变化量一定相等
C.B点的速度大小等于AC两点速度大小的平均值
(2)点的速度大小为__________ ( 用、、T表示)。
(3)该过程中的重力加速度为__________ (用、、、T表示)。
三、计算题(本题共3小题,13题8分,14题13分,15题17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,一倾角的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中,电场强度大小,现有一质量、电荷量的带正电小球(可视为质点),从斜面顶端A处由静止沿斜面向下运动至底端B处,已知斜面的长度,取重力加速度。
(1)求小球对斜面的压力;
(2)求小球运动的加速度大小;
(3)小球的运动时间和末速度?
14.如图所示,弹性绳一端系于点,绕过处的小滑轮,另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,、、三点等高,弹性绳的原长恰好等于间距,圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。圆环从A点由静止释放,释放瞬间,圆环的加速度大小为,到达最低点时,重力加速度为,弹性绳始终遵循胡克定律。求:
(1)释放瞬间弹性绳中拉力大小;
(2)A到的过程中,圆环克服摩擦力做的功;
(3)已知,圆环下滑过程中的最大速度。
15.如图所示,两个质量均为m=1kg、长度均为L=1.5m的相同木板A、B静止在粗糙的水平地面上,与水平面间的动摩擦因数均为,C为一半径R=1.8m的光滑四分之一固定圆弧轨道,底端切线水平且与木板A、B的上表面等高。现将质量也为m=1kg的小物块P由圆弧顶端无初速度释放,沿圆弧下滑刚滑过圆弧最底端时与静止在A上表面最左端的质量M=2kg的小物块Q发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰撞后P滑回圆弧轨道后锁定,Q与木板间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两小物块均可看成质点,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块P与Q碰撞后的速度vP与vQ;
(2)小物块Q与木板B之间因摩擦而产生的热量;
(3)最终两木板间的距离。
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
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