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湖北省黄冈市国际育才高级中学2022年高三物理测试题含解析
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)一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行,到达最高点后自行向下滑动,不计空气阻力,设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同,下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系( )
参考答案:
C
2. (多选)物理学家常常根据物理实验观察到的现象提出假设,并用假设解释一些物理现象,进而建立新理论。玻尔关于氢原子结构的理论便是这种研究方法的成功典范。玻尔理论是根据下列哪些现象提出的( )
A.a粒子散射实验现象
B.慢中子轰击铀核产生的裂变现象
C.天然放射现象
D.氢原子光谱的不连续现象
参考答案:
AD
玻尔理论是根据a粒子散射实验现象和氢原子光谱的不连续现象,提出了氢原子结构的理论。
3. 在物理学史上,正确认识运动与力的关系并且推翻“力是维持运动的原因”的物理学家和建立惯性定律的物理学家分别是
A.亚里士多德、伽利略 B.伽利略、牛顿
C.亚里士多德、牛顿 D.伽利略、爱因斯坦
参考答案:
B
4. 如图所示,在光滑水平而上有一质量为M的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F推斜劈,恰使物体m与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m的弹力大小为 ( ).
A.mgcosα B. C. D.
参考答案:
BD
5. (单选)在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献. 以下选项中符合他们观点的是( )
A. 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方
B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大速度就越大
C. 两物体从同一高度自由下落,较轻的物体下落较慢
D. 一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来;这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
参考答案:
【考点】: 物理学史.
【分析】: 人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方,符合伽利略、牛顿的惯性理论.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大速度就越大,不符合伽利略、牛顿的观点.伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快、力不是维持物体运动的原因.根据伽利略、牛顿的观点判断选项的正误.
: 解:
A、人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,人保持起跳时车子的速度,水平速度将车子的速度,所以将落在起跳点的后方.符合伽利略、牛顿的惯性理论.故A正确.
B、力越大,物体运动的速度越大,不是伽利略、牛顿的观点.故B错误.
C、伽利略、牛顿认为重物与轻物下落一样快,所以此选项不符合他们的观点.故C错误.
D、此选项说明力是维持物体运动的原因,是亚里士多德的观点,不是伽利略、牛顿的观点.故D错误.
故选A
【点评】: 本题要对亚里士多德的观点和伽利略、牛顿的观点关于力和运动关系的观点有了解.可以根据牛顿的三大定律进行分析.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑,同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面,则恒力的大小为 ;若B物体质量也为m,则两者落地瞬间,A物体重力的功率PA B物体重力的功率PB(选填“大于”,“小于”或“等于”)。
参考答案:
mg/tan2θ;等于
7. 一列向右传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示,波速大小为0.6m/s,P质点的横坐标x = 0.96m,从图中状态开始计时,波源O点刚开始振动时的振动方向 (填“y轴正方向”或“y轴负方向”);波的周期为 s,质点P经过 s时间第二次达到波峰.
参考答案:
y的负方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)
8. 如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,则质点P此时刻的振动方向沿y轴 (正,负)方向,经过s,质点Q通过的路程是 m.
参考答案:
负 , 0.6
9. 如图所示,在A点固定一点电荷,电荷量为+Q,已知点电荷Q周围各点的电势φ=(r是各点离Q的距离)。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠(可以看作点电荷),液珠开始运动瞬间的加速度大小为(g为重力加速度)。静电常量为k,若液珠只能沿竖直方向运动,不计空气阻力,则液珠的电量与质量的比值为___________;若液珠向下运动,到离A上方h/2处速度恰好为零,则液珠的最大速度为___________。
参考答案:
,
10. 质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端 固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动,当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为 J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=___ _J.( g取10m/s2 )
参考答案:
37.5 , 15
11. 近年,我国的高铁发展非常迅猛.为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的.如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的 外轨 (选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故.为此,铺设轨道时应该把 内轨 (选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度.如果两轨道间距为L,内外轨高度差为h,弯道半径为R,则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为 .
参考答案:
考点:
向心力.
专题:
牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析:
火车拐弯需要有指向圆心的向心力,若内、外轨等高,则火车拐弯时由外轨的压力去提供,若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,要靠重力和支持力的合力提供向心力,进而判断降低哪一侧的高度.火车对内外轨轨道均无侧向挤压时,火车拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根据牛顿第二定律求解火车的行驶速度.
解答:
解:火车拐弯需要有指向圆心的向心力,若内、外轨等高,则火车拐弯时由外轨的压力去提供,则火车的外轮对轨道有侧向挤压,若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,要靠重力和支持力的合力提供向心力,则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度,使外轨高于内轨.
设路面的倾角为θ,由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
由于θ较小,则tanθ≈sinθ≈
解得 v=
故答案为:外轮,内轨,.
点评:
本题是生活中圆周运动问题,关键是分析受力情况,分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系,难度不大,属于基础题.
12. 某探究小组为了测定重力加速度,设计了如图甲所示的实验装置.工型挡光片悬挂于光电门的正上方,释放挡光片后,工型挡光片竖直下落,它的两臂A、B依次通过光电门,光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间.
(1)用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2,某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示,则臂A的宽度d1为_____mm.
(2)若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2,则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____.
(3)若测得臂A、B之间的距离为L(L远大于d1、d2),用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____.
参考答案:
(1). (1)3.35, (2). (2) (3). (4). (3) .
试题分析:游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读;根据极短时间内平均速度等于瞬时速度,求出壁A、B通过光电门的速度;结合速度位移公式求出当地的重力加速度.
解:(1)游标卡尺的主尺读数为3mm,游标读数为0.05×7mm=0.35mm,则最终读数为3.35mm.
(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,可知壁A通过光电门的速度,.
(3)根据速度位移公式得,,
解得g=.
故答案为:(1)3.35,(2),(3).
点评:解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小,以及掌握游标卡尺的读数方法,注意不需要估读.
13. 如图所示,一辆长,高,质量为的平顶车,车顶面光滑,在牵引力为零时,仍在向前运动,设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比,且比例系数。当车速为时,把一个质量为的物块(视为质点)轻轻放在车顶的前端,并开始计时。那么,经过t= s物块离开平顶车;物块落地时,落地点距车前端的距离为s= m。(取)
参考答案:
0.31 4.16
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻乙以大小为v0=2m/s的速度远离空间站向乙“飘”去,甲、乙和空间站在同一直线上且可当成质点。甲和他的装备总质量共为M1=90kg,乙和他的装备总质量共为M2=135kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住后即不再松开,此后甲乙两宇航员在空间站外做相对距离不变通向运动,一线以后安全“飘”入太空舱。(设甲乙距离太空站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
①求乙要以多大的速度(相对空间站)将物体A推出
②设甲与物体A作用时间为,求甲与A的相互作用力F的大小
参考答案:
15. 在一次实验技能比赛中,要求精确测量电阻的阻值,有下列器材供选用:
A.待测电阻Rx(约300 Ω)
B.电压表V(3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表A1(20 mA,内阻约5 Ω)
D.电流表A2(10 mA,内阻约10 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流2 A)
F.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,额定电流0.5 A)
G.直流电源E(3 V,内阻约1 Ω)
H.开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足两端电压能从0开始变化进行多次测量,则电流表应选择______(填“”或“”);滑动变阻器应选择___(填“”或“”);并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图______。
(2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电路,具体操作如下:
① 如图所示,连接好实验电路,闭合开关前调节滑动变阻器、的滑片至适当位置;
② 闭合开关,断开开关,调节滑动变阻器、的滑片,使电流表的示数恰好为电流表的示数的一半;
③ 闭合开关并保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出电压表V和电流表的示数,分别记为U、I;
④ 待测电阻的阻值=___ (用题中所给字母表示)
(3)比较两同学测量电阻的方法,你认为哪个同学方法更有利于减小系统误差?答:_____(填“甲”或“乙”)同学。
参考答案:
(1). ; (2). ; (3). ; (4). ; (5). 乙;
【详解】(1)电路中可能出现的最大电流 ,则电流表应选择A2;滑动变阻器要接成分压电路,则应选择阻值较小的R1便于调节;待测电阻阻值约为300Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为3kΩ,相对于来说待测电阻阻值远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,实验电路图如图所示:
(2)由实验步骤②可知,通过R2与RX的电流相等,它们并联,则两支路电阻相等,由实验步骤③可知,电压表测待测电阻两端电压,由于两并联支路电阻相等,则
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