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2022-2023学年河南省信阳市陈元光中学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,一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m高处由静止自由滑下,以坡底为零势能参考面,当下滑到距离坡底h1高处时,运动员的动能和势能恰好相等,到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡,当上滑到距离坡底h2处时,运动员的动能和势能再次相等,最后上滑的最大高度为4 m,全程运动员通过的水平距离为20 m,不计经过坡底时的机械能损失.在此过程中,下列说法正确的是( )
A. h1<4 m,h2>2 m
B. 滑雪板与雪面的动摩擦因数为0.2
C. 滑雪运动员到达右侧最高处后可能不再返回
D. 滑雪运动员从右侧返回再次冲上左侧斜坡的高度为2 m
参考答案:
AB
2. 1右图所示,一质量为M、倾角为θ的斜面体在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现用一平行斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和木块始终保持静止状态.下列说法中正确的是 ( )
A.小木块受到斜面的最大摩擦力为F+mgsin θ
B.小木块受到斜面的最小摩擦力可能为零
C.斜面体受到地面的最大摩擦力为F
D.斜面体受到地面的最小摩擦力为零
参考答案:
3. (单选)两个大小相同、带等量同种电荷的导体小球A和B,彼此间的静电力为F。另一个不带电的与A、B大小相同的导体小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用为,则F与之比为
A.8∶1 B.8∶3 C.1∶8 D.4∶1
参考答案:
B
4. 如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断,下述表达式中可能正确的是( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
6.图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1~t2时间内,下列说法错误的是
A.电流表A1的示数比A2的小
B.电流表A2的示数比A3的小
C.电流表A1和A2的示数相同
D.电流表的示数都为零
参考答案:
ADB
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,长度为L,两侧边竖直且等长;直流电源电动势为E,内阻为r;R为电阻箱;S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。
先将开关S断开,在托盘内加放适量细沙,使D处于平衡状态,然后用天平称出细沙质量m1。 闭合开关S,将电阻箱阻值调节至R1=r,在托盘内重新加入细沙,使D重新处于平衡状态,用天平称出此时细沙的质量为m2且m2>m1。
(1)磁感应强度B大小为___________,方向垂直纸面____________(选填“向里”或“向外”);
(2)将电阻箱阻值调节至R2=2r,则U形金属框D_________(选填“向下”或“向上”)加速,加速度大小为___________。
参考答案:
(1),向外;(2)向上,
7. 如右图所示,a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点,已知a、b、c三点的电势分别为φa=8 V,φb=-4 V,φc=2 V,已知ab=10 cm,ac=5 cm,ac和ab的夹角为60°,试确定场强的方向___________大小____________
参考答案:
方向斜向右上与ac成30° 80 V/m
8. 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲、乙两组分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。
(1)位移传感器(B)属于 。(填“发射器”或“接收器”)
(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是 。
(3)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是 ;符合乙组同学做出的实验图像的是 。
参考答案:
(1)发射器(2分)
(2)小车的质量远大于重物的质量(2分)
(3)②(1分);①(1分)
9. 一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V的图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。
(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”);
(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”);
(3)状态从C 到D的变化过程中,气体______(填“吸热”或“放热”);
(4)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界所做的总功为________。
参考答案:
(1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p1(V3-V1)-p2(V3-V2)
10. 如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A,则B→C的变化是 过程,若已知A点对应的温度TA=300K,B点对应的温度TB=400K,则C点的对应的温度TC= K。
参考答案:
等压、533.3
11. 为了测量自制遥控赛车的额定功率,某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动.并用打点计时器(电源频率50( Hz)记录运动情况。起动打点汁时器,使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度.继续运动一段距离后关闭赛车发动机,让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中,关闭赛车发动机前后一段时间内打出的,已知赛车质量为0.7 kg.则赛车行驶的最大速度为 m/s;滑行时的加速度为 m/s2:额定功率为 W。(保留三位有效数字)
参考答案:
12. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全,将身体及车身倾斜,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,车手与车身总质量为M,转弯半径为R。为不产生侧滑,转弯时速度应不大于 ;设转弯、不侧滑时的车速为v ,则地面受到摩托车的作用力大小为 。
参考答案:
;。
13. 如图所示,某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:
①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ
②对两个传感器进行调零
③用另一绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器读数
④取下钩码,移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤,得到表格.
F1
1.001
0.580
…
1.002
…
F2
-0.868
-0.291
…
0.865
…
θ
30°
60°
…
150°
…
根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”).钩码质量为________kg(保留一位有效数字).
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.小钢球自由下落过程中,计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB,用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g,小钢球所受空气阻力可忽略不计.
(1)先用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为d= 0.850 cm;
(2)要验证机械能是否守恒,只要比较 gh 与 ﹣ 是否相等;
(3)实验中小钢球通过光电门的平均速度 小于 (选填“大于”或“小于”)小钢球球心通过光电门时的瞬时速度,导致动能增加量△EK总是稍 小于 (选填“大于”或“小于”)重力势能减少量△EP,且随小钢球下落起始高度的增加,误差越来越 大 (选填“大”或“小”).
参考答案:
【考点】: 验证机械能守恒定律.
【专题】: 实验题.
【分析】: 由题意可知,本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度;则根据机械能守恒定律可知,当减小的机械能应等于增大的动能;由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容.
: 解:(1)由图可知,主尺刻度为8mm;游标对齐的刻度为10;故读数为:8+10×0.05=8.50mm=0.850cm;
(2)若减小的重力势能等于增加的动能时,可以认为机械能守恒;
则有:mgh=mvB2﹣mvA2
即:gh=﹣;
(3)已知经过光电门时的时间小球的直径;则可以由平均速度表示经过光电门时的速度;故v=,即等于中时刻的瞬时速度,
而小钢球球心通过光电门时的瞬时速度,即为中点的瞬时速度,因此平均速度小于钢球球心通过光电门时的瞬时速度;
因此导致动能增加量△EK总是稍小于重力势能的增加;
由于该过程中有阻力做功,而高度越高,阻力做功越多;故增加下落高度后,则△Ep﹣△Ek将增大;
故答案为:(1)0.8505;(2)gh;﹣;(3)小于,小于;(4)大.
15. 用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有____________和___________(填选项前的字母)。
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平(含砝码)
(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图像_____________。
(3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是___________。v-t图像斜率的物理意义是______________________。
(4)描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是______(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差______(选填“有关”或“无关”)。
(5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的
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