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山西省太原市第五十六中学2022-2023学年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. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为,则
A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为
参考答案:
A
2. (单选)如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左侧跟一个轻质弹簧拴接在一起。物体B以速度v向着A运动并与弹簧发生作用但不会粘在一起,A、B和弹簧作用过程中始终沿同一直线运动。A、B和弹簧组成的系统势能最大时,下列判断正确的是
A.A的速度最大 B.B的速度最小
C.A和B的动能相等 D.A和B的速度相等
参考答案:
D
3. (单选)如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行。t=0时,在最左端轻放一质量为m的小滑块,t=2s时,传送带突然制动停下。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。下列关于滑块相对地面运动的v-t图像正确的是
参考答案:
D 解析: 滑块放在传送带上受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,
a= =μg=2m/s2,滑块运动到与传送带速度相同时需要的时间t1= =1s然后随传送带一起匀速运动的时间t2=t-t1=1s当送带突然制动停下时,滑块在传送带摩擦力作用下做匀减速运动直到静止,a′=-a=-2m/s2运动的时间t3==1s所以速度时间图象对应D选项.故选D
4. 如图所示,水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻绳相连,质量分别为mA、mB,由于B球受到风力作用,环A与球B一起向右匀速运动.已知细绳与竖起方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是( ) ks5u
A.风力增大时,轻质绳对球B的拉力保持不变
B.球B受到的风力F为mBgtan θ
C.杆对环A的支持力随着风力的增加而增加
D.环A与水平细杆间的动摩擦因数为 tan θ
参考答案:
BD
5. 如图所示,质量为m物块A在质量为M斜面B上正在以加速度a加速下滑,已知斜面倾斜角为θ,物块下滑过程中斜面始终静止,则下列说法中正确的是( )
A.地面对斜面的支持力小于(M+m)g
B.地面对斜面的支持力大于(M+m)g
C.地面对斜面的摩擦力方向向左
D.地面对斜面的摩擦力方向向右
参考答案:
AD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一物体在水平面上运动,以它运动的起点作为坐标原点,表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m=4kg,由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N,该物体所做运动的性质为__________。
参考答案:
答案: 4(14.4) 匀加速曲线
7. 某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验,设计如下的实验方案,实验装置如图所示,所使用打点计时器交流电源频率是50Hz,具体实验步骤如下:
A.按图所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木 板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.先接通打点计时器的电源,再放开小车,打出一条纸 带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复~步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度。回答以下问题:
(1)按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量 远小于小车质量__________(填“是”或“否”).
(2)实验打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可测得小车的加速度是___________m/s2 .
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格,如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
砝码盘中的砝码总重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车加速度a/m·s-2.
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a-F图像如图所示,造成图线不过坐标原点的主要原因是______________________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________,其大小是_____________。
参考答案:
(1)否
(2)1.44
(3)未考虑砝码盘的重力
砝码盘的重力 0.78N(0.76~0.79N)
8.
参考答案:
6
9. 一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动,卫星的轨道半径为r,运动周期为T,星球半径为R,则卫星的加速度为 ,星球的质量为 .(万有引力恒量为G)
参考答案:
: 解:卫星的轨道半径为r,运动周期为T,
根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=
根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力,
=m
M=
故答案为:,
10. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的____________现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是_________图。
参考答案:
答案:干涉;C
11. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的 现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是 图.
参考答案:
:干涉, C
12. 一质点作自由落体运动,落地速度大小为8 m/s 则它是从 m高处开始下落的,下落时间为--------- s
参考答案:
3.2、0.8
13. 光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器,现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系” 的实验,图中NO是水平桌面,PO是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片,让小车从木板的顶端滑下,光电门连接数据采集器,并把数据采集器和计算机连接,打开软件。
①已知窄片的宽度为d(L远大于d),计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L,则小车的加速度表达式a= (各量均用①②里的字母表示)。 ③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大,必须平衡摩擦力,方法是 。
④该实验中,让小车质量M不变时,探究a与F 关系,使用的探究方法是______________。有位同学通过测量,作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析:
乙图线不通过坐标原点的原因是 ;
乙图线上部弯曲的原因是 ;
参考答案:
.a=(d2/t22-d2/t12)/2L;
调出一个合适的斜面;
控制变量法;
木板夹角过大;
m<30o sinC=
∴n1<2
(3) =n1
Δx=d(tanr2-tanr1)=d
17. 如图,轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘且处于水平向右的匀强电场中.一带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零.已知物块的质量m=4×10﹣3kg,所带的电荷量q=+3×10﹣6C;电场强度E=1×104N/C;CD段的长度L=0.8m,圆弧DG的半径r=0.2m,GH段与水平面的夹角为θ,且sinθ=0.6,cosθ=0.8;不计物块与挡板碰撞时的动能损失,物块可视为质点,重力加速度g取10m/s2.
(1)求物块与轨道CD段的动摩擦因数μ;
(2)求物块第一次碰撞挡板时的动能Ek;
(3)分析说明物块在轨道CD段运动的总路程能否达到2.6m.若能,求物块在轨道CD段运动2.6m路程时的动能;若不能,求物块碰撞挡板时的最小动能.
参考答案:
解:(1)物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中,
由动能定理得:qE﹣μmg(L+)=0﹣0,解得:μ=0.25;
(2)物块在GH段运动时,由于qEcosθ=mgsinθ,所以做匀速直线运动,
由C运动至H过程中,由动能定理得:
qEL﹣μmgL+qErsinθ﹣mgr(1﹣cosθ)=EK﹣0,解得:EK=0.018J;
(3)物块最终会在DGH间来回往复运动,物块在D点的速度为0
设物块能在水平轨道上运动的总路程为s,由能量转化与守恒定律得:
qEL=μmgs,解得:s=2.4m,因为 2.6 m>s,所以不能在水平轨道上运动2.6 m的路程,
物块碰撞挡板的最小动能E0等于往复运动时经过G点的动能,由动能定理得:
qErsinθ﹣mgr(1﹣cosθ)=E0﹣0,解得:E0=0.002J;
答:(1)物块与轨道CD段的动摩擦因数μ为0.25;
(2)物块第一次碰撞挡板时的动能Ek为0.018J;
(3)物块在轨道CD段运动的总路程不能达到2.6m,物块碰撞挡板时的最小动能为0.002J.
【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;动能定理的应用.
【分析】(1)物块由C处释放后经挡板碰撞滑回P点过程中,由动能定理列式,求出物块与轨道CD段的动摩擦因数μ;
(2)物块在GH段运动时,由于qEcosθ=mgsinθ,所以做匀速
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