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广西壮族自治区河池市宜州民族中学2023年高三物理月考试卷含解析
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. 某质点做匀变速直线运动,第3秒内的位移是6 m,第7秒内的位移是10m,则下列说法中正确的是
A、质点的初速度是35 m/s
B、质点运动的加速度是1 m/s2
C、质点运动的加速度是4 m/s2
D、质点在45秒末的瞬时速度是8 m/s
参考答案:
ABD
2. 如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为,弹簧水平,以下说法正确的是( )
A.细线拉力大小为mg
B.弹簧的弹力大小为
C.剪断左侧细线瞬间,b球加速度大小为
D.剪断左侧细线瞬间,a球加速度大小为
参考答案:
B
本题旨在考查牛顿第二定律、力的合成与分解的运用、共点力平衡的条件及其应用。
AB、对a球分析,运用共点力平衡条件得:细线的拉力为:
弹簧的弹力:,故A错误,B正确;
C、剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,故小球b所受的合力F合=0,加速度为0,故C错误;D、剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,小球a所受的合力,根据牛顿第二定律得,a=2g,故D错误
故选:B
3. 如图是某质点运动的v—t图象,由图象得到的正确结果是
A.0~1 s内的平均速度是1 m/s
B.0~2 s内的位移大小是3 m
C.0~1 s内的加速度小于2~4 s内的加速度
D.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反
参考答案:
AB
4. 如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平,则在斜面上运动时,B受力的示意图为
参考答案:
A
5. (多选)(2014秋?乐陵市校级月考)如图所示,一个质量为M、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上,质量为m的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中,斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力FN的大小和桌面对斜面体摩擦力Ff的说法正确的( )
A. FN=Mg+mg B. FN=Mg+mg
C. Ff方向向左,大小为mg D. Ff方向向左,大小为mg
参考答案:
BD
考点: 摩擦力的判断与计算
解:先对滑块受力分析,受重力和支持力,如图,根据牛顿第二定律,有:
N=mgcosθ
mgsinθ=ma
对斜面体受力分析,受重力、支持力、压力和向右的静摩擦力,如图所示:
根据共点力平衡条件,有:
Mg+Ncosθ=N′
f=Nsinθ
联立解得:
N′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg
f=mgsinθcosθ=mg,方向向左
故AC错误,BD正确;
故选:BD.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则:
(1)小车的实际加速度可以表示为____________(用题中所给物理量表示)
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图所示)。经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是( )
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
参考答案:
(1)a= (2)BC
解析:(1)遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/ t1,v2=d/ t2。根据匀变速直线运动规律,v22-v12=2aL,解得小车的实际加速度可以表示为a=。
(2)图线直线部分没有过原点,产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力,选项A错误B正确;图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势。
7. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在____(选填“直流”或“交流”)电源上,调整定滑轮高度,使____。
(2)己知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数= .
(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出,
则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字).
参考答案:
8. 如图所示,在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮,细绳跨过滑轮,一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A,另一端系一质量为mB=1kg的小球B.半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,且与两滑轮在同一竖直平面内,小球B套在轨道上,静止起释放该系统,则小球B被拉到离地 0.225 m高时滑块A与小球B的速度大小相等,小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为 4 m/s.
参考答案:
: 解:当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等,(B速度只沿绳),由几何知识得R2=h?PO,所以有:
h===0.225m.
小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时,A物的速度为零,即vA=0,
对系统,由动能定理得:
mAg[﹣(PO﹣R)]=mBgR+
代入数据解得:vB=4m/s
故答案为:0.225m,4
9. 质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度大小为______________m/s,方向与______________(选填“甲”、“乙”)的初速度方向相同。
参考答案:
1.5m/s,甲
10. 图示是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν 的关系图象,可知该金属的逸出功为 .若入射光的频率为2ν0,则产生的光电子最大初动能为 .已知普朗克常量为h.
参考答案:
hν0,hν0.
【考点】爱因斯坦光电效应方程.
【专题】定量思想;推理法;光电效应专题.
【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式,从而进行判断.
【解答】解:当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以W0=hv0.
从图象上可知,逸出功W0=hv0.根据光电效应方程,Ekm=hv﹣W0=hv0.若入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0,
故答案为:hν0,hν0.
11. .已知地球自转周期为T,地球半径为R,引力常量为G,地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍,则地球同步卫星的速度大小为____________;地球的质量为 ___________。
参考答案:
,
12. 某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户,后改为用22KV的电压,在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________。要将2.2KV的电压升高到22KV,若变压器原线圈的匝数为180匝,则副线圈的匝数应该是________匝。
参考答案:
答案:100;1800
解析:由于电线的电阻不变,相同的功率,以不同的电压输送时,输送电流也不同。设输送功率为P,则有,而在电线上损耗功率为,所以有损失的功率与输送电压的平方成反比,两种输电方式的输送电压之比为,所以损失功率之比为,即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失,原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍,等于1800匝。
13. 一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为,真空中的光速为,普朗克常量为,则每一个光子的能量为 ;该激光器在时间内辐射的光子数为 。
参考答案:
hC/λ ; P0tλ/ hc
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (计算)(2008?滨州一模)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;
(2)物块在3~6s中的加速度大小;
(3)物块与地面间的动摩擦因数.
参考答案:
(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小为4 N; (2)物块在3~6s中的加速度大小为2 m/s2;(3)物块与地面间的动摩擦因数为0.4.
解:(1)由v﹣t图象可知,物块在6~9 s内做匀速运动,由F﹣t图象知,6~9 s 的推力F3=4 N,
故Ff=F3=4 N.
(2)由v﹣t图象可知,3~6 s内做匀加速运动,由a=得a=2 m/s2.
(3)在3~6 s内,由牛顿第二定律有F2﹣Ff=ma,得m=1 kg.
且Ff=μFN=μmg,则μ==0.4.
答:(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力大小为4 N; (2)物块在3~6s中的加速度大小为2 m/s2;(3)物块与地面间的动摩擦因数为0.4.
15. 有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验能完成的是( )
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( )
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为图中________是正确的.(填“甲”或“乙”)
参考答案:
.(1)BCD (2)A (3)甲,
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 拔火罐”是一种中医疗法,为了探究“火罐”的“吸力”,某人设计了如图实验.圆柱状气缸(横截面积为S)被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t℃)密闭开关K,此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面处.已知环境温度为27℃不变,与大气压强相当,气缸内的气体可看做理想气体,求t值.
参考答案:
解:酒精棉球熄灭时,封闭气体向下得压力,大气压向上的支持力,由平衡得:
P1S=P0S
解得:P1=P0
此时体积为:V1=LS,温度为:T1=273+t
重物被吸起稳定后,活塞受绳子得拉力,封闭气体向下得压力和大气压向上得支持力,由平衡得:
P2S+mg=P0S
解得:
此时体积为:,温度为T2=273+27K=300K
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