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河北省石家庄市辛集明珠中学高三物理模拟试卷含解析
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,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直与磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t。若该微粒经过p点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的
A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t
B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t
C.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t
D.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t
参考答案:
答案:D
解析:碰撞过程其动量守恒,所以碰撞前后动量不变,由r=知,微粒的轨道半径不变,故仍轨迹pa,但由于碰后其运动速率比原来小,所以至屏幕时间将大于t。
2. 如图所示,质量分别为m1、m2的两个物块间用一轻弹簧连接,放在倾角为θ的粗糙斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数均为μ.平行于斜面、大小为F的拉力作用在m1上,使m1、m2一起向上作匀加速运动,斜面始终静止在水平地面上,则
A.弹簧的弹力为 B.弹簧的弹力为+μm2gsinθ
C.地面对斜面的摩擦力水平向左 D.地面对斜面的摩擦力水平向右
参考答案:
AC
3. 木星绕太阳的公转,以及卫星绕木星的公转,均可以看做匀速圆周运动。已知万有引力常量,并且已经观测到木星和卫星的公转周期。要求得木星的质量,还需要测量的物理量是
A.太阳的质量
B.卫星的质量
C.木星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径
D.卫星绕木星做匀速圆周运动的轨道半径
参考答案:
D
教材中提到测量中心天体的质量,此题要求测得木星的质量,则应测量出围绕木星做圆周运动的卫星的轨道半径,再结合卫星的公转周期即可解答。故本题选D。
4. (3-5模块) ( 4分)下列说法中正确的有
A.爱因斯坦在对黑体辐射的研究中,提出了光子说
B.若γ光子与一个静止的自由电子发生作用,则γ光子被电子散射后波长会变大
C.铀235只要俘获中子就能进行链式反应
D.放射性同位素可作为示踪原子用于研究农作物化肥需求情况,诊断甲状腺疾病
参考答案:
答案:AC
13.某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为
A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s
参考答案:
B
由速度位移关系式:,代入题干中末速度与加速度的数值,解得m/s,B项对。
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮,细绳跨过滑轮,一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A,另一端系一质量为mB=1kg的小球B.半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,且与两滑轮在同一竖直平面内,小球B套在轨道上,静止起释放该系统,则小球B被拉到离地 0.225 m高时滑块A与小球B的速度大小相等,小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为 4 m/s.
参考答案:
: 解:当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等,(B速度只沿绳),由几何知识得R2=h?PO,所以有:
h===0.225m.
小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时,A物的速度为零,即vA=0,
对系统,由动能定理得:
mAg[﹣(PO﹣R)]=mBgR+
代入数据解得:vB=4m/s
故答案为:0.225m,4
7. 如图所示,一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接,连接端B为一固定水平转动轴,拖车在水平面上做匀速直线运动,棒长为L,棒的质量为40kg,它与地面间的动摩擦因数为,棒的重心C距转动轴为,棒与水平面成30°角.运动过程中地面对铁棒的支持力为 200 N;若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,其他条件不变,则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”).
参考答案:
考点:
力矩的平衡条件;力的合成与分解的运用.
分析:
选取接端B为转动轴,地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡,写出平衡方程,即可求出地面对铁棒的支持力;若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地,地面之间的夹角减小,同样,可以根据力矩平衡的公式,判定地面对铁棒的支持力的变化.
解答:
解:以B点为转轴,在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中,棒的力矩平衡,设棒与水平面的夹角为α.则有mgcosα=NLcosα+fLsinα ①
又滑动摩擦力f=μN.
联立得:2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα ②
解得,N=
α=30°代入解得,N=200N
若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,α减小,tanα减小,由③得知,N增大.
故答案为:200,增大.
点评:
本题是力矩平衡问题,正确找出力臂,建立力矩平衡方程是关键.
8. 如图所示为研究光电效应规律的实验电路,利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接,用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管,调节滑动变阻器……已知电子电量为e,要能求得普朗克常量h,实验中需要测量的物理量是 ;计算普朗克常量的关系式
h= (用上面的物理量表示)。
参考答案:
9. 如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞上放置重2.5×102N的重物,平衡时活塞距气缸底高度h1=0.80 m,此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.88 m处.已知活塞横截面积S=5.0×10-3 m2,大气压强P0=1.0×105 Pa。求:
①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度;
②此过程中缸内气体对外界做的功 J,气体吸收的热量 增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。
参考答案:
10. 在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为 ,小球抛出点的坐标为 。(取)
参考答案:
11. 质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛,由于空气阻力,经2s达到最高点,设物体运动中所受的空气阻力大小不变,g=10m/s2,则物体上升的高度为 ,物体从最高点落回抛出点的时间为 .
参考答案:
24m, s.
【考点】竖直上抛运动.
【分析】物体上升到最高点做匀减速运动,根据平均速度公式即可求得最大高度;先求出阻力的大小,根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度,再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间.
【解答】解:物体上升到最高点做匀减速运动,则:h=t=×2=24m;
物体向上运动时有:a1===12m/s2
解得:f=0.4N;
当物体向下运动时有:a2==8m/s2
所以h=a2=24m
解得:t2=s
故答案为:24m, s.
12. (4分)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J。
参考答案:
吸收 0.6 0.2
解析:本题从热力学第一定律入手,抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律,物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,才能保证内能不变。而温度上升的过程,内能增加了0.2J。
13. 如图,两个底边相同的斜面倾角不同的物体沿BA斜面由顶端滑至底端,克服摩擦力作功为W1,物体沿DA斜面由顶端滑至底端摩擦力做功为W2,若物体与两个斜面间动摩擦因数相同,则W1___W2。
参考答案:
答案:=
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (10分)某兴趣小组用如图12所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响,他们将长木板置于水平桌面上,并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料,将其左端适当垫高,将小车以适当的初速度释放后,用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度,他们得到一系列打上点的纸带,并最终选择了如图所示的一条纸带(附有刻度尺)进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz,重力加速度g=10m/s2。
(1)根据刻度尺的示数可以判断,小车在A、E两点间做__________运动,在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m/s2,J点对应的小车速度为_____________m/s。
(2)该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm,木板长度为80cm,则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。
参考答案:
(1)匀速(2分),匀减速(2分),5m/s2(2分),0.35(2分)
(2)11 (2分)
15. 如图所示,NM是水平桌面,PM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.质量为M的滑块A上固定一很窄的遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门l、2记录遮光时间分别为△t1和△t2,另外测得两光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d(重力加速度为g).
(1)若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,在平衡摩擦力外,还必须满足 B .
A.M<m B.M>m
(2)若木板PM水平放置在桌面上,用此装置测量滑块与木板间的动摩擦因数,则动摩擦因数的表达式为 ﹣ (用题中测量的物理量的符表示)
参考答案:
解:(1)根据牛顿第二定律,对整体有:a=,则绳子的拉力F=Ma=,当M>>m,故选:B.
(2)滑块通过光电门1的瞬时速度v1=,①
通过光电门2的瞬时速度v2=,②
根据v22﹣v12=2aL,③
根据牛顿运动定律知a=④
由①②③④知μ=﹣
故答案为:(1)B;(2)﹣
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (16分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。在电子枪中产生的电子经过加速电场加速后射出,从P点进入并通过圆形区域后,打到荧光屏上,如图所示。如果圆形区域中不加磁场,电子一直打到荧光屏上的中心O点的动能为E;在圆形区域内加垂直于圆面、磁感应强度为B的匀强磁场后,电子将打到荧光屏的上端N点。已知ON=h,PO=L。电子的电荷量为e,质量为m。求:
(1)电子打到荧光屏上的N点时的动能是多少?说明理由。
(2)电子在电子枪中加速的加速电压是多少?
(3)电子在磁场中做圆周运动的半径R是多少?
(4)试推导圆形区域的半径r与R及h、L的关系式。
参考答案:
解析:
(1)电子经过偏转磁场时洛伦兹力不做功,电子的动能仍为E。(3分)
(2)电子在电子枪中加速,(2分)
加速电压为(2分)
(3)电子从电子枪中
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