2022-2023学年安徽省六安第一中学高三上学期第四次月考物理试题含答案
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一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,1~8题只
有一项选择是正确的,9~12题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.关于静电场的有关描述,以下说法正确的是( )
A.根据库仑定律可知,当r→0时,库仑力F→∞
B.由可知电场中某点的电场强度E与F成正比,与试探电荷电量q成反比
C.由Uab = Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为-1V
2.如图甲,A、B是某电场中一条电场线上的两点,一个负电荷从A点由静止释放,仅在静电力的作用下从A点运动到B点,其运动的v-t图像如图乙所示。A、B两点的场强分别为、,电势分别为、,负电荷在A、B两点的电势能分别为、,则下列选项正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
3.一电荷量为的带电粒子只在电场力作用下沿轴正方向运动,其电势能随位置的变化关系如图所示,在粒子从x1向x2运动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.在x1处粒子速度最大
B.在处粒子加速度最大
C.电场力先做正功后做负功
D. x1与x2之间的电势差为
4.如图所示,高为2m的绝缘圆柱体,底面半径为1m,abcd为过两底面圆心轴线的截面,在c点有一电荷量为的点电荷,在a点有一电荷量为的点电荷,平面efgh垂直平面abcd,静电力常量为。
下列说法正确的是( )
A.h点与g点电场强度相同
B.d点电势高于b点电势
C.f点的电场强度大小为
D.正电荷沿eh运动,电场力一直做正功
5.如图(a)为简谐横波在时刻的波形图,P是平衡位置在处的质点,Q是平衡位置在处的质点,M是平衡位置在处的质点,图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A.在时,质点P向y轴正方向运动
B.在时,质点P的加速度方向沿y轴负方向
C.质点M简谐运动的表达式为
D.到,质点P通过的路程为
6.如图质量为的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径长度为,现将质量也为的小球从距A点正上方高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B点
冲出,在空中能上升到距点所在水平线的最大高度为处不计空气阻力,小球可视为
质点,则( )
A.小球和小车组成的系统动量守恒
B.小球离开小车后做斜上抛运动
C.小车向左运动的最大距离为
D.小球第二次在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度大于
7.如图,质量相同的甲、乙两名滑雪运动员在水平U型赛道上训练,甲、乙先后从赛道边缘上的P点滑出、腾空,在空中完成技巧动作后,最后都从赛道此边缘上的Q点再次滑入赛道,观察发现甲的滞空时间比乙长。不计空气阻力,甲、乙在从P到Q的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.甲从P点滑出时的初速度大小必定大于乙从P点滑出时的初速度大小
B.甲的动量变化量大于乙的动量变化量
C.甲、乙从P点滑出时的初速度方向相同
D.甲、乙的最大腾空高度相同
8.如图甲所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与物块B相连并处于静止状态。一物块A在外力作用下静止在弹簧正上方某高度处,取物块A静止时的位置为原点、竖直向下为正方向建立轴。某时刻撤去外力,物块A自由下落,与物块B碰撞后粘在一起向下运动,碰撞过程时间极短。物块A的动能与其位置坐标的关系如图乙所示,物块A、B均可视为质点,则( )
A.物块A与B的质量之比为1:3
B.弹簧弹性势能最大时的形变量为
C.弹簧的劲度系数
D.从到的过程中,弹簧的弹性势能增加了
9.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是( )
A.平面a上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为2eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
10.如图所示的电路中,R是定值电阻,MN是水平正对放置的平行板电容器的两个极板,开关S闭合,电池、电阻、开关与电容器串联。有一带电油滴悬浮在两极板间的A点静止不动,下列说法正确的是( )
A.保持开关S闭合,将M板向左平移一小段距离,电容器的电容C增大
B.保持开关S闭合,增大两极板距离的过程中,电阻R中有从B到D的电流
C.断开开关S,将N板向下平移一小段距离,带电油滴的电势能减小
D.断开开关S,减小两极板间的距离,则带电液滴仍静止不动
11.如图所示,两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点,线长L。若将A由图示位置静止释放,则B球被碰后第一次速度为零时上升的高度可能是( )
A. B.C.D.
12.甲、乙两列机械波在同一种介质中沿x轴相向传播,甲波源位于O点,乙波源位于x=8m处,两波源均沿y轴方向振动。在t=0时刻甲形成的波形如图(a)所示,此时乙波源开始振动,其振动图象如图(b)所示,已知甲波的传播速度v甲=2.0m/s,质点P的平衡位置处于x=5m处,下列说法中正确的是( )
A.乙波的波长为2m
B.若两波源一直振动,则质点P为振动的加强点,其振幅为7cm
C.在t=1.5s时,质点P从平衡位置开始沿y轴负方向振动
D.若两波源一直振动,则在t=4.5s时,质点P处于平衡位置且向y轴正方向振动
二、实验题(每空2分,共12分)
13.某同学利用单摆测量当地重力加速度.
(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示,这样做的目的是________(双选)。
A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确
C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L ,再用20分度的游标卡尺测量摆球直径,结果如图2所示,则该摆球的直径为____mm。
l
(3)该同学测量多组摆线的长度l和对应的周期T,
作出的l-T2图象如图所示,你认为图线不过
原点的可能原因是 。
A.摆线长度记为摆长
B.摆线长度和小球半径之和记为摆长
C.摆线长度和小球直径之和记为摆长
14.某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸,记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时,先调节轨道末端水平,使A球多次从斜轨上位置P静止释放,根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后,把半径相同的B球静置于水平轨道的末端,再将A球从斜轨上位置P静止释放,与B球相碰后两球均落在水平地面上,多次重复上述A球与B球相碰的过程,根据小球在白纸上多次落点的痕迹(图乙为B球多次落点的痕迹)分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。用天平测得A球的质量为mA,B球的质量为mB。
(1)关于实验器材,下列说法正确的是______;
A.实验轨道必须光滑
B.该实验不需要秒表计时
C.A球的质量应小于B球的质量
(2)关于实验操作,下列说法正确的是____________;
A.实验过程中白纸位置可以随时调整位置
B.A球每次必须从同一位置由静止释放
C.B球的落点并不重合,说明该同学的实验操作出现了错误
(3)若满足关系式______________,则可以认为两球碰撞前后动量守恒(用所测物理量表示)。
三、计算题(本大题共四小题,15~16每题8分,17~18每题12分,共40分,解答时要有必 要的文字叙述、步骤和演算过程,否则不给分)
15.如图,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距0.2m。小球经过B点时开始计时,经过1s首次到达C点。
(1)写出此弹簧振子的振动方程。(正方向的选取如图所示)
(2)求末小球的位移及5s内小球通过的路程。
16.一个质量为m=2kg的小球从h=20 m的高处自由下落,落到一个厚软垫上,若小球由静止下落到小球陷至最低点经历的时间t=2.2 s,取g=10 m/s2,选取竖直向上为正方向,求:
(1)小球从接触软垫到陷至最低点动量的变化量;
(2)软垫对小球平均作用力的大小。
17.如图所示,质量为1kg、足够长的长木板A和质量为0.5kg的物块B静止在光滑水平面上,质量为0.5kg的物块C从长木板的左端以6m/s的速度滑上长木板,A与B相碰前瞬间,C与A刚好相对静止。已知A与B发生弹性碰撞,物块C与长木板A间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)A、B间开始时的距离;
(2)A、B最终的速度分别为多少;
(3)整个过程中A、B、C组成的系统产生的热量。
18.如图所示,匀强电场E=1×104 V/m,方向水平向右,BCDF为竖直放置在电场中的绝缘圆导轨,整个圆形轨道光滑,半径R=0.1m,B为圆轨道最低点,水平轨道与其相切于B点,水平轨道粗糙,AB=2R。一质量m=0.1kg、电荷量q=+1×10−4 C的小滑块(可视为质点)在A点获得一个水平向右的初速度v0=2m/s然后进入圆轨道。已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小滑块到达C点时速度大小;
(2)小滑块到达C点时对轨道压力大小;
(3)小滑块能够在圆轨道内做完整的圆周运动的最小初速度。
(结果可用根式表示)
六安一中2023届高三年级第四次月考
物理试卷参考答案
选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.)
二、实验题 (每空2分,共8分)
13. AC 12.00 A
14. B B
三、计算题
15.(1)周期为
振幅为分
则此弹簧振子的振动方程为分
(2)当时,分
5s内小球的通过的路程分
16.(1)取竖直向上为正方向;小球从静止开始下落到接触软垫
,小球接触软垫时速度大小
动量变化量 分
(2)小球接触软垫到陷至最低点所需时间
由动量定理 得F=220N分
17.(1)物体C滑上木板A至AB碰撞的过程中,动量守恒,
则,解得
在这个过程中,,解得
A从静止开始加速至A、C相对静止时,恰好要与B相碰,
则两者之间距离有,解得分
(2)A与B发生弹性碰撞,则
解得,
之后A与C相对滑动,但最终A与C还是速度相同,
相对静止,一起运动,该过程动量守恒,则
解得,则A、B最终的速度分别为、 分
(3)分
18.(1)设小滑块到达C点时速度大小为,
根据动能定理可得
代入数据解得m/s.分
(2)小滑块到达C点时,由牛顿第二定律可得
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知,小滑块到达C点时对轨道压力大小为分
(3)小滑块能够在圆轨道内做完整的圆周运动时,等效最高点在电场力与重力的合力的方向上,由于 则有,
等效最高点H如图所示
从A点到H点的过程,由动能定理可得
代入数据解得分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
A
C
C
D
D
B
C
BC
CD
BC
ABD
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