河北省衡水市深县唐奉中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析

河北省衡水市深县唐奉中学2022-2023学年高三物理联考试题含解析 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. 如图所示，恒力F垂直作用在倾角为α，质量为m的三角滑块上，滑块没被推动，则滑块受到地面的静摩擦力大小为 A．Fsinα           B．Fcosα C．mgsinα          D．mgcosα 参考答案： A 2. 一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v0，则m正好保持匀速下滑．如图所示，现在m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是（　　） A．在m上加一竖直向下的力F1，则m将保持匀速运动，M对地有水平向右的静摩擦力的作用 B．在m上加一个沿斜面向下的力F2，则m将做加速运动，M对地有水平向左的静摩擦力的作用 C．在m上加一个水平向右的力F3，则m将做减速运动，在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用 D．无论在m上加什么方向的力，在m停止前M对地都无静摩擦力的作用 参考答案： D 【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算． 【分析】由题，滑块原来匀速下滑，合力为零；斜面保持静止状态，合力也为零．以滑块和斜面整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力．木块可能受两个力作用，也可能受到四个力作用． 【解答】解：m原来保持匀速下滑，M静止，以滑块和斜面组成的整体为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力，如有摩擦力，整体的合力不为零，将破坏平衡状态与题矛盾．对m，有：mgsinθ=f=μmgcosθ，即得sinθ=μcosθ，θ是斜面的倾角． A、当施加竖直向下的力F1时，对整体受力分析，在竖直方向合力为零，水平方向合力为零，故地面对M无摩擦力， 对m受力分析可知，（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=0，所以m做匀速运动，故A错误． B、在m上加一沿斜面向下的力F2，如图，物块所受的合力将沿斜面向下，故做加速运动，但m与斜面间的弹力大小不变，故滑动摩擦力大小不变，即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上，则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下，则斜面水平方向仍无运动趋势，故仍对地无摩擦力作用，故B错误； C、在m上加一水平向右的力F3，沿斜面方向：mgsinθ﹣F3cosθ﹣μ（mgcosθ+F3sinθ）＜0，故物体做减速运动；对物块，所受支持力增加了F3sinθ，则摩擦力增加μF3sinθ，即支持力与摩擦力均成比例的增加，其合力方向还是竖直向上，如图： 则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下，水平放向仍无运动趋势，则不受地面的摩擦力，故C错误； D、无论在m上加上什么方向的力，m对斜面的压力与m对斜面的摩擦力都是以1：μ的比例增加，则其合力的方向始终竖直向下，斜面便没有运动趋势，始终对地面无摩擦力作用，故D正确． 故选：D 3. 地球的半径为6．4×l06 m，地球自转的角速度为7．29×l0－５ rad/s，地面的重力加速度为9．8 m/s2，在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7,9×l03 m/s，第三宇宙速度为16．7×103 ｍ/ｓ，月球到地球中心的距离为3．84×108 m．假设赤道上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当树顶端的苹果脱离苹果树之后，将                            （    ）     A． 飞向茫茫宇宙             B．成为地球的同步“卫星”     C．成为地球的“卫星”，但不是同步“卫星”D．落向地面 参考答案： A 4. 如图所示，是一种测定风作用力的仪器原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P. P是质量为m的金属球，固定在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关，下列关于风力F与θ的关系式正确的是  （    ）   A．       B． C．       D. 参考答案： B 5. 如图4所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3  的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为  Ks5u 图4     参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置． 图3－3－10 (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．  (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画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)． ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. ②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是          (　　) A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大 参考答案： (1)小车的总质量(或：小车的质量) 小车所受外力(或：外力、合外力) (2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C 7. 如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1　  　ω2，两根线中拉力大小关系为T1　   　T2，（填“＞”“＜”或“=”） 参考答案： =；＞ 【考点】物体做曲线运动的条件． 【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度． 【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图， 受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力； 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：F=mgtanθ…①； 由向心力公式得：F=mω2r…② 设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③； 由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故二者角速度相等； 绳子拉力T=，则T1＞T2； 故答案为：=；＞ 8. 如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。 参考答案： ； 9. 某课外兴趣小组利用下图的实验装置研究“合外力做功和物体动能变化之间的关系”以及“加速度与合外力的关系” （1）该小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度错误！不能通过编辑域代码创建对象。与  细线上拉力F的关系，下列图象中能表示该同学实验结果的是　▲ （2）在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz，某此实验中一段纸带的打点记录如图所示，则小车运动的加速度大小为   ▲   m/s2（保留3位有效数字） （3）实验时，小车由静止开始释放，已知释放时钩码底端离地高度为H，现测出的物理量还有：小车由静止开始起发生的位移s（s＜H）、小车发生位移s时的速度大小为v，钩码的质量为m，小车的总质量为M，设重力加速度为g，则mgs   ▲  （选填“大于”、 “小于”或“等于”）小车动能的变化； 参考答案： （1）A     （2） 7．50 （3）大于 10. 一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____  ___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_____ __ __。（填守恒或不守恒） 参考答案： 0．25   ；不守恒  11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条一F图线，如图乙所示。    （1）图线①是轨道处于        （填“水平”或“倾斜”）情况下得到的实验结果； （2）图线①、②的倾斜程度（斜率）一样，说明了什么问题?       （填选项前的字母）           A．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的           B．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的 C．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定 参考答案： （1）   倾斜        ；   （2）          A   12. 图中图线①表示某电池组的输出电压——电流关系，图线②表示其输出功率——电流关系。该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V。 参考答案： 答案： 5，30 13. (4分)如图所示，两平行板间为匀强电场，场强方向与板垂直，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿与板平行的方向射入电场中，P从两极板正中射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上板的同一点上，不计重力，则它们所带的电荷量之比           ，从开始射入到打到上板的过程中，它们的电势能减小量之比 。         参考答案： 答案：1：2 l：4 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图为“验证力的平行四边形定则”实验，三个细线套L1、L2、L3一端共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P．手持B拉动细线，使结点静止于O点．     ①某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为___▲____N； ②实验时要读出A、B的示数，还要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置、___▲____、___▲____和____▲_____；     ③下列实验要求中必要的是____▲____(填选项的字母代号)；     A．弹簧测力计需要在实验前进行校零     B．细线套方向应与木板平面平行     C．需要用托盘天平测量重物M的质量     D．弹簧测力计B始终保持水平 参考答案： (1)①2.00N；②L1的方向、L2的方向和L3的方向；或者L1、L2和L3的方向；或者L1的方向、L2的方向和L3的方向及M的重量 15. 如图1所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验． ①为完成实验，还需要的实验器材有：　刻度尺　． ②实验中需要测量的物理量有：　弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量（或与弹簧对应的长度）　． ③图2是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F﹣x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为　200　N/m．图线不过原点的原因是由于　弹簧有自重　． 参考答案： 考点： 探究弹力和弹簧伸长的关系．. 专题： 实验题；弹力的存在及方向的判定专题． 分析： 根据实验的原理：测量弹簧的弹力