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湖北省襄阳市枣阳光武高级中学高三物理月考试题含解析
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. (单选)关于科学研究方法,以下说法不正确的是( )
A.利用速度一时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时,使用了微元法
B.在探究加速度与力、质量三者关系的实验中,应用了控制变量法
C.电场力做功可以与重力做功类比,两种力做功都与路径无关
D.法拉第在研究电磁感应现象时,利用了理想实验的方法
参考答案:
D
A、速度一时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时,取时间很短,则当作匀速直线运动,从而从通过“微元”分析整体,使用了微元法,故A正确;
B、在探究加速度与力、质量三者关系的实验中,应用了控制变量法,控制其中一个量不变,确定另两量的关系,故B正确;
C、电场力做功可以与重力做功类比,两种力做功都与路径无关,故C正确;
D、法拉第在研究电磁感应现象时,利用了实验来研究的方法,故D错误。
故选D。
2. (多选题)从水平地面上方同一高度处,使a球斜上抛,使b球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上.空气阻力不计.在此过程中,下列说法正确的是( )
A.两球着地时的动能相同 B.两球着地时的动量相同
C.重力对两球所做的功相同 D.重力对两球的冲量相同
参考答案:
AC
【考点】动量定理;功的计算.
【分析】动量是矢量,动量的方向就是速度的方向,斜上抛和平抛运动的球落地时速度方向是不一样的,故这两种运动的球落地时动量是不同的;
斜上抛和平抛运动的时间不同,故重力对两球的冲量不同;
重力对两球做功WG=mgh相等;根据动能定理,两球着地时的动能相同
【解答】解:A、C、斜直上抛和平抛过程中两球都只受重力作用,只有重力做功,两物体初位置高度相同,故重力做功相同,根据动能定律,EK﹣EK0=WG,因为EK0=相同,WG相同,故两球着地时的动能相同,故A正确,C正确,
B、D、两球初始高度相同,a球斜上抛,b球平抛,a球开始时具有向上的分速度,所以a运动的时间比b球运动的时间长,故重力对a球的冲量比对b球的冲量大;则落地时a球竖直方向的分动量大;又由于二者落地时的动能相等,则落地的速度大小相等;所以可知二者落地时速度的方向和动量的方向不同.故B错误,D错误.
故选:AC
3. 以下说法正确的是
A.无论什么物质,只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B.分子引力不等于分子斥力时,违背了牛顿第三定律
C.lg氢气和1g氧气含有的分子数相同,都是6.02×1023个
D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布郎运动
参考答案:
4. 如图所示,在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场,每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d。现有一边长为l(l<d)的正方形线框在离地高h处以水平初速度v0从左侧磁场边缘进入磁场,运动中线框平面始终竖直,最终落在地面上,不计空气阻力,则( )
(A)线框在空中运动的时间一定为
(B)h越大线框运动的水平位移一定越大
(C)v0越大线框运动过程中产生的焦耳热一定越多
(D)v0的大小连续变化,线框落地点也一定相应的连续变化
参考答案:
AC
5. (单选)如图所示,一质量为m的物块以一定的初速度v0从斜面底端沿斜面向上运动,恰能滑行到斜面顶端.设物块和斜面的动摩擦因数一定,斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜边长随之改变),下列说法错误的是
A.若增大m,物块仍能滑到斜面顶端
B.若增大h,物块不能滑到斜面顶端,但上滑最大高度一定增大
C.若增大x,物块不能滑到斜面顶端,但滑行水平距离一定增大
D.若再施加一个水平向右的恒力,物块一定从斜面顶端滑出
参考答案:
A、物块以一定的初速度v0从斜面底端沿斜面向上运动,恰能滑行到斜面顶端,根据动能定理得,,即,可见与物体的质量无关,增大m,物块仍能滑到斜面顶端.故A正确.
B、根据,知h增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合,知h=,增大h,θ增大,则上升的最大高度增大.故B正确.
C、根据,知x增大,物块不能滑到斜面的顶端,结合,知x=,增大x,斜面的倾角变小,则滑行的最大距离一定增大.故C正确.
D、施加一个水平向右的恒力,恒力沿斜面方向的分力可能小于摩擦力的增加量,则物块不一定能从斜面顶端滑出.故D错误.
本题选错误的,故选:D.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示的导热气缸中封闭着一定质量的理想气体,活塞与气缸间无摩擦,气缸开口向上。开始气缸所处的环境温度为87℃,活塞距气缸底部距离为12cm,后来环境温度降为27℃,则:
①此时活塞距气缸底部距离为多少?
②此过程中气体内能 (填“增大”或“减小”),气体将 (填“吸热”或者“放热”) .
参考答案:
见解析
解:①设
由盖?吕萨克定律可知: ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
解得:h2=10cm ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
②减小(1分),放热(1分)
7. 为“验证牛顿第二定律”,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图甲所示,一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮,另一端挂一质量为m=0.5 kg的钩码,用垫块将长木板的有定滑轮的一端垫起.调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,接好纸带,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,打点计时器打下的纸带如图乙所示.
请回答下列问题:
(1)图乙中纸带的哪端与滑块相连
_______________________________________________________________________.
(2)图乙中相邻两个计数点之间还有4个打点未画出,打点计时器接频率为50 Hz的交流电源,根据图乙求出滑块的加速度a=________m/s2.
(3)不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M=________kg.(g取9.8 m/s2)
参考答案:
(1)取下细绳和钩码后,滑块加速下滑,随着速度的增加点间距离逐渐加大,故纸带的右端与滑块相连.
(2)由Δx=aT2,得a== m/s2=1.65 m/s2.
(3)匀速下滑时滑块所受合外力为零,撤去钩码滑块所受合外力等于mg,由mg=Ma得M=2.97 kg.
8. 坐标原点O处有一波源,能产生沿轴正向传播的简谐波,时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是,则这列波的波速为
,从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为
。
参考答案:
1O(3分) 0.8
9. 如图,竖直放置的轻弹簧,下端固定,上端与质量为kg的物块B相连接.另一个质量为kg的物块A放在B上.先向下压A,然后释放,A、B共同向上运动一段后将分离,分离后A又上升了m到达最高点,此时B的速度方向向下,且弹簧恰好为原长.则从A、B分离到A上升到最高点的过程中,弹簧弹力对B做的功为 J,弹簧回到原长时B的速度大小为 m/s.(m/s2)
参考答案:
0, 2
10. 如图所示,质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出,恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞,则此过程中重力的功为 J,重力的冲量为 N·s。
参考答案:
6.4 J, 0.8 N·s;
11. 某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量,同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气),则在工作中该热机对外做了 kJ的功,热机的效率%.
参考答案:
6×106 ; 75
12. (2分)已知水的折射率是n=1.33,则光在水中的传播速度为 。
参考答案:
答案:2.3Χ108m/s
13. (5分)质量为的小钢球以的水平速度抛出,下落时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。(取)
参考答案:
答案:,
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律,相应的操作步骤如下:
A.将斜槽固定在桌面上,使斜槽末端保持水平,并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点.
B.取入射小球a,使之自斜槽上某点静止释放,并记下小球a的落地点P1;
C.取被碰小球b,使之静止于斜槽末端,然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放,运动至斜槽末端与小球b发生碰撞,并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N;
D.测量有关物理量,并利用所测出的物理量做相应的计算,以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律.
(1)在下列给出的物理量中,本实验必须测量的有 ①④ (填写选项的序号).
①小球a的质量m1和小球b的质量m2;
②小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h;
③斜槽末端距水平地面的竖直高度H;
④斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON;
⑤小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t0;
⑥小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t.
(2)步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因 保证小球做平抛运动的初速度相等 ;步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m1和被碰小球b的质量m2间的关系应该为m1 > m2(填“>”或“<”).
(3)实验中所测量的物理量之间满足关系式 m1OP=m1OM+m2ON ,就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律.
参考答案:
考点:
验证动量守恒定律..
专题:
实验题.
分析:
(1)应用动量守恒定律求出需要验证的表达式,然后根据表达式分析答题.
(2)根据实验原理与实验注意事项分析答题.
(3)由动量守恒定律求出需要验证的表达式.
解答:
解:(1)小球离开轨道后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,
如果碰撞过程动量守恒,则:m1v1=m1v1′+m2v2′,
两边同时乘以t,则:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,
m1OP=m1OM+m2ON,
实验需要测量小球的质量、小球的水平位移,故选①④;
(2)为保证小球做平抛运动的初速度相等,每次实验时小球a应从同一位置由静止释放,
为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即:m1>m2.
(3)由(1)可知,实验需要验证的表达式为:m1OP=m1OM+m2ON.
故答案为:(1)①④;(2)保证小球做平抛运动的初速度相等;>;(3)m1OP=m1OM+m2ON.
点评:
本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、求表达式,知道实验原理与实验注意事项、应用动量守恒定律即可正确解题.
15. (1)某同学用如图甲所示的装置来探究机械能守恒定律,得到了甲、乙、丙三条实验纸带,如图乙所示,打点计时器的周期T=0.02s,则应选_ __纸带好。
在实验中若所用重物的质量为1.00kg,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图丙所示,把第一个点记作O ,另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm,
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