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广东省肇庆市高要活道中学高三物理模拟试题含解析
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)如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,结果两球同时落地.下列说法正确的是( )
A.
重力对两球做的功不等
B.
落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度
C.
落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
D.
两球重力的平均功率相同
参考答案:
考点:
功率、平均功率和瞬时功率;动能定理的应用..
专题:
功率的计算专题.
分析:
重力做功跟路径无关,只与首末位置的高度差有关;根据动能定理,比较两球落地的速度大小;根据P=mgvcosα及P=比较重力的瞬时功率和平均功率.
解答:
解:A、根据W=mgh知,重力对两球做功相同.故A错误.
B、对A球,根据动能定理得,mgh=mvA2﹣mv02,对B球,根据动能定理得,mgh=mvB2,知vA>vB.故B错误.
C、两球都做匀变速直线运动,运动时间相等,vA=v0+gtsinθ,vB=gt,
A球重力做功的瞬时功率P=mgvAsinθ=mg2sin2θt,B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t.
知A球的重力瞬时功率小于B球重力的瞬时功率.故C错误.
D、两球重力做功相等,时间相等,根据P=知,重力的平均功率相等.故D正确.
故选D.
点评:
解决本题的关键掌握重力做功的特点,以及掌握瞬时功率和平均功率的表达式.
2. 如图,光滑斜面的倾角为,斜面上放置—矩形导体线框abcd,ab边的边长为,bc边的边长为,线框的质量为m、电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初—段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行底边,则下列说法正确的是
A.线框进入磁场前运动的加速度为
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为
C.线框进入磁场时做匀速运动的总时间为
D.若该线框进入磁场时做匀速运动,则匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mg)l2
参考答案:
BC
线框进入磁场前,根据牛顿第二定律得:a=,故A错误.设线框匀速运动的速度大小为v,则线框受到的安培力大小为F=,根据平衡条件得:F=Mg-mgsinθ,联立两式得,v=,匀速运动的时间为t==,故BC均正确.若线框进入磁场的过程做匀速运动,则M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能,根据能量守恒定律得:焦耳热为Q=(Mg-mgsinθ)l2,故D错误.故选BC。
3. 如图所示是A、B两个质点运动的位移一时间图象,由图象可知
A.时刻质点A在质点B的前面
B.质点B运动的速度始终比质点A运动的速度大
C.在前质点A的速度一直大于质点B的速度
D.质点B在时追上质点A,然后运动到质点A前面
参考答案:
AD
4. (多选)(2014秋?崂山区校级期中)关于物体的运动,下列现象可能存在的是( )
A. 加速度向东在减小,速度向西在增大
B. 加速度向东在增大,速度向西在减小
C. 加速度的方向始终改变而速度方向始终不变
D. 加速度的方向不变而速度方向变化
参考答案:
BCD
解:A、加速度方向向东,速度方向向西,知加速度方向与速度方向相反,加速度增大,速度减小.故A错误,B正确.
C、物体的速度方向始终不变,加速度方向可能始终改变,故C正确.
D、加速度方向不变,速度方向在变化,比如平抛运动,故D正确.
故选:BCD.
5. 2016年10月19日,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”目标飞行自动交会对接成功.对接时轨道高度是393km(这也是我国未来空间站的工作轨道高度),比2013年6月13日“神舟十号”与“天宫一号”对接时的轨道高出50km,对接后均视为匀速圆周运动,已知地球半径约为6.4×103km.以下说法正确的是( )
A.对接时“神舟”和“天宫”的相对速度约0.2m/s,所以他们的机械能几乎相等
B.此次对接后的运行速度与上次对接后的运行速度之比约为
C.此次对接后的向心加速度与上次对接后的向心加速度之比约为()2
D.我国未来空间站的运行周期约为24h
参考答案:
C
【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用;机械能守恒定律.
【分析】万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律列式比较线速度、周期、向心加速度的大小关系.
【解答】解:A、因两者的质量不确定,则无法比较其机械能.则A错误
B、由万有引力提供向心力:,可得:v=,则此次对接后的运行速度与上次对接后的运行速度之比约为,则B错误
C、由万有引力提供向心力: =ma,可得a=,则此次对接后的向心加速度与上次对接后的向心加速度之比约为()2=()2,则C正确
D、我国未来空间站的高度小于同步卫星的高度,则其运行周期小于24h,则D错误
故选:C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如右图所示,在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖,在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升,先后被飞标刺破(认为飞标质量很大,刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹),已知。则飞标刺破A气球时,飞标的速度大小为 ;A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中,高度差 。
参考答案:
.5;4
7. 如图为某一简谐横波在某时刻的波形图,已知该机械波传播的速度为2m/s,此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是 s,从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是 s。
参考答案:
2 1..
8. 如图甲所示,小车开始在水平玻璃板上匀速运动,紧接着在水平薄布面上做匀减速运动(小车刚驶上粗糙的薄布面瞬间有一碰撞过程,动能有所减少).打点计时器打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s.则小车在水平玻璃板上匀速运动的速度是 m/s;小车在薄布面上做匀减速运动的加速度大小是 m/s2,初速度是 m/s.
参考答案:
0.9 5 0.85
考点:测定匀变速直线运动的加速度..
专题:实验题.
分析:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小.
用描点法作出v﹣t图象,根据图象求出小车在玻璃板上的运动速度.
解答:解:匀速运动的速度等于位移除以时间
设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5,则有
v1= cm/s=75cm/s=0.75m/s,
v2= cm/s=65cm/s=0.65m/s,
v3= cm/s=55cm/s=0.55m/s,
v4= cm/s=45cm/s=0.45m/s,
v5= cm/s=35cm/s=0.35m/s;
以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系.用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v﹣t图象.
将图象延长,使其与纵轴相交,如图所示.
由图象可知,小车做减速运动的加速度为5m/s2,初速度为0.85m/s.
故答案为:0.9;5;0.85.
点评:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
9. 如图,一块木块用细线悬挂于O点,现用一钉子贴着细线的左侧,沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度υ匀速移动,移动中始终保持悬线竖直,到图中虚线位置时,木块速度的大小为 ,与水平方向夹角为 60° .
参考答案:
解:橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动,由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移,故在竖直方向以相等的速度匀速运动,根据平行四边形定则,可知合速度也是一定的,故合运动是匀速运动;
根据平行四边形定则求得合速度大小v合=2vcos30°=,方向不变和水平方向成60°.
故答案为:υ,60°
10. )一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体,如图(a)所示,对其射出
后的折射光线的强度进行记录,发现折射
O
光线的强度随着θ的变化而变化,如图(b)的图线所示.此透明体的临界角为 ▲ ,折射率为 ▲ .
参考答案:
60°(2分), (
11. 质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落,在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t=2s小球又回到A点.不计空气阻力,且小球从未落地,则电场强度的大小E为 2×103 N/C,回到A点时动能为 8 J.
参考答案:
考点:
电场强度;动能定理的应用.
分析:
分析小球的运动情况:小球先做自由落体运动,加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动,后向上做匀加速运动.由运动学公式求出t秒末速度大小,加上电场后小球运动,看成一种匀减速运动,自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反,根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度,由W=qEd求得电场力做功,即可得到回到A点时动能.
解答:
解:小球先做自由落体运动,后做匀减速运动,两个过程的位移大小相等、方向相反.设电场强度大小为E,加电场后小球的加速度大小为a,取竖直向下方向为正方向,则有:gt2=﹣(vt﹣at2)
又v=gt
解得a=3g由牛顿第二定律得:a=,联立解得,E===2×103 N/C
则小球回到A点时的速度为:v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s
动能为 Ek==0.01×4002J=8J
故答案为:2×103,8.
点评:
本题首先要分析小球的运动过程,采用整体法研究匀减速运动过程,抓住两个过程之间的联系:位移大小相等、方向相反,运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究.
12. 如图:在一均强磁场中有一梯形ABCD,其中AB//CD且AB=CD, 点电势分别为A、B、D点电势分别为: 1V、2V、5V,则C点电势为________V, 如果有一电荷量为点电荷从A点经B、C移到D点,则电场力做的功为_________J.
参考答案:
8(2分),4×10–8(2分)
13. 如图所示,金属棒AB的电阻R=2.0Ω,在拉力F=2N的水平力作用下以速度v=0.2m/s沿金属棒导轨匀速滑动,磁场方向与金属导轨所在平面垂直,设电流表与导轨的电阻不计,且金属棒在滑动过程中80%的机械能转化成电能,那么电流表读数为 。
参考答案:
答案:0.4A
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示.AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′.重力加速度为g.实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
(1)用实验中的测量量表示:
(ⅰ)物块Q到达B点时的动能EkB= mgR ;
(ⅱ)物块Q到达C点时的动能EkC= ;
(ⅲ)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf= mgR﹣ ;
(ⅳ)物块Q
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