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湖北省孝感市应城双环学校高三物理联考试卷含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 图l为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图。图中A为小车,B为砝码及砝
码盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接
50Hz交流电.小车A的质量为砝码及砝码盘B的质量为
①下列说法正确的是
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验应远小于
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象
②实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a - F图象,
可能是第34题图2中的___________(选填“甲”、“乙”、“丙”)
③第34题图3为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小__________m/s2。(结果保留二位有效数字)
参考答案:
① CD(2分,漏选得1分) ② 丙(2分) ③ 0.50(2分)
2. 一列沿x轴正向传播的横波在某时刻波的图象如图甲所示,A、B、C、D为介质中沿波的传播方向上四个质点,若从该时刻开始再经过5s作为计时零点,则图乙可以用来反映下列哪个质点的振动图象( )
A.质点A B.质点B C.质点C D.质点D
参考答案:
C
由题图乙可知该横波周期为4s,经过5s即1.25个周期作为计时零点,质点向上运动,结合图甲以及横波沿x轴正向传播易知选项C正确。
3. 物体C置于水平地面上,A、B由细绳通过固定在C上的定滑轮相连,C的上表面水平,整个系统处于静止状态,不计滑轮与细绳之间的摩擦,则下列说法正确的是
A.B与C之间的接触面一定是粗糙的
B.B与C之间的接触面可能是光滑的
C.C与地面之间的接触面一定是粗糙的
D.C与地面之间的接触面可能是光滑的
参考答案:
AD
对B 物体受力分析可知,受重力、C的支持力、绳的拉力,假设B与C之间的接触面光滑,则B物体不可能静止,故假设不成立,选项A正确B错误。忽略物体之间的内力作用,将ABC看做一个整体,分析可知整体只受重力和地面的支持力作用,C与地面之间的接触面是否光滑对题目无影响,选项C错误D正确。
4. 下列各种说法中正确的是( )
A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零
B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
C.一定量理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变
D.导热性能各向同性的固体,可能是单晶体
E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小
参考答案:
BE
【考点】分子间的相互作用力;* 晶体和非晶体;* 液体的表面张力现象和毛细现象.
【分析】分子运动是无规则的.液体表面层内分子间的作用力表现为引力.根据热力学第一定律分析气体内能的变化.单晶体各向异性.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小,与分子力的性质有关.
【解答】解:A、分子做永不停息的无规则运动,分子运动的平均速度不可能为零,瞬时速度有可能为零,故A错误.
B、液体与大气相接触,表面层内分子间距离大于平衡距离,分子间的作用表现为引力,故B正确.
C、一定量理想气体发生绝热膨胀时,对外界做功,根据热力学第一定律知其内能一定减小,故C错误.
D、导热性能各向同性的固体,可能是多晶体或非晶体,不可能是单晶体,故D错误.
E、随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,若分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故E正确.
故选:BE
5. (单选)民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是,火罐内的气体( )
A.温度基本不变,体积减小,压强增大 B.体积基本不变,温度降低,压强减小
C.压强基本不变,温度降低,体积减小 D.质量基本不变,压强增大,体积减小
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图为氢原子的能级图,一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时,能产生 种不同频率的光,其中产生的光子中能量最大是 ev
参考答案:
6、 12.75ev
7. 在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)
参考答案:
0.70m/s
设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向:2L-L=gT2,得到T=,水平方向:v0==
代入数据解得v0=0.70m/s .
8. 一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图l所示。现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的v一t图像呈周期性变化,如图2所示。则盒内物体的质量为 。
参考答案:
M
9. (9分)热力学第二定律常见的表述有两种。
第一种表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;
第二种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。
图10(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对制冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图10(b)。根据你的理解,热力学第二定律的实质是_________________________。
参考答案:
答案:示意图如下。热力学第二定律的实质是:自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。
10. 2012年11月23日上午,舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降.可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备,其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力.是若干核反应的一种,其中n为中子,X为待求粒子,为X的个数,则X是 (选填“质子”、“中子”或“电子”),= .
参考答案:
中子,2
11. 如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量.物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车.盒子及盒内沙子质量)记为M.(木板上表面光滑)
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是______________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足Mm这样的条件?
答:________(填“是”或“否”);
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.
参考答案:
(1)① ②合理 ③否 (2)M+m
12. 如图所示,甲带正电,乙是不带电的绝缘物块,空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙叠放在一起,二者无相对滑动地沿粗糙的斜面,由静止开始加速下滑,在加速阶段,甲、乙两物块间的摩擦力将 乙物块与斜面间的摩擦力将 (填增大、减小或不变)
参考答案:
减小,增大;
13. 某压榨机的结构如图所示,其中B为固定绞链, C为质量可忽略不计的滑块,通过滑轮可沿光滑壁移动,D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时,物体D所受的压力等于________
参考答案:
5F
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成),要求:
A.电路能改变电磁铁磁性的强弱;
B.使小磁针静止时如图所示。
参考答案:
(图略)要求画出电源和滑动变阻器,注意电源的正负极。
15. 质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动,碰后B球停止不动,试求A球碰后的速度,并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞(说明理由).
参考答案:
弹性碰撞
取B球碰前的速度方向为正方向,设A球碰后的速度为v′,由动量守恒定律有
解得,方向与B球碰前的速度方向相同
由于,
故碰撞前后的总动能相等,则此碰撞是弹性碰撞
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置,两个相互垂直的斜面固定在地面上,货箱A(含货物)和配重B通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连.A装载货物后从h=8.0m高处由静止释放,运动到底端时,A和B同时被锁定,卸货后解除锁定,A在B的牵引下被拉回原高度处,再次被锁定.已知θ=53°,B的质量M为1.0×103kg,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)为使A由静止释放后能沿斜面下滑,其质量m需要满足什么条件?
(2)若A的质量m=4.0×103kg,求它到达底端时的速度v;
(3)为了保证能被安全锁定,A到达底端的速率不能大于12m/s.请通过计算判断:当A的质量m不断增加时,该装置能否被安全锁定.
参考答案:
解:(1)设左斜面倾角为θ,左斜面倾角为β,货箱由静止释放后能沿斜面下滑,则
F合>0
mgsinθ﹣Mgsinβ﹣μmgcosθ﹣μMgcosβ>0
解得:
m>2.0×103 kg
(2)对系统应用动能定理:
由动能定理:W合=△Ek
mgh﹣Mg()﹣( μmg cosθ+μMgcosβ)()=(M+m) v2
v=2m/s
(3)当A的质量m与B的质量M 之间关系满足m>>M时,货箱下滑的加速度最大,
到达斜面底端的速度也最大,此时有
mgsinθ﹣μmgcosθ=mam
am=5m/s2
v2=2amL
货箱到达斜面底端的最大速度v=10m/s<12m/s
所以,当A的质量m不断增加时,该运输装置均能被安全锁定
答:(1)为使A由静止释放后能沿斜面下滑,其质量m需要满足m>2.0×103 kg
(2)若A的质量m=4.0×103kg,求它到达底端时的速度v为2m/s;
(3)当A的质量m不断增加时,该装置能被安全锁定.
【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】(1)由题意可明确下滑的条件,则可求得质量的范围;
(2)对系统应用动能定理可求得速度大小;
(3)由题意明确货箱加速度最大的条件,再牛顿第二定律及运动学规律可确定能否被锁定.
17. 如图,重物A和B的质量分别为mA=3Kg、mB=2Kg,斜面体质量为M=4Kg,滑轮和绳质量及其之间的摩擦不计,整个装置均静止,试求:
(1)画出受力分析图
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