黑龙江省大庆铁人中学2022届高三上学期第二次阶段考试(12月)物理含答案
展开出题人:张卫明 审题人:张景华 王显玉 考试时间2021年12月
试题说明:1、本试题满分110分,答题时间90分钟。
2、请将答案填写在答题卡上,考试结束后只交答题卡。
一、选择题(本题共13小题,共57分。1-8题单选,每小题4分;9-13题多选,每小题5分,全部选对的得5分,选不全的得3分,错选或不答的得0分)
1.如图所示,A和B两物块的接触面是水平的,A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑,在下滑过程中B的受力个数为( )
A.3个 B.4个
C.5个 D.6个
2.如图所示的情况中,a、b两点的电场强度和电势均相同的是( )
A.甲图:离点电荷等距的a、b两点
B.乙图:两个等量异种点电荷连线的中垂线上,与连线中点等距的a、b两点
C.丙图:两个等量同种点电荷连线上,与连线中点等距的a、b两点
D.丁图:带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点
3.如图,质量为M,长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x.此过程中,以下不正确的是( )
A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)·(L+x)
B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx
C.小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x)
D.小物块和小车增加的机械能为Fx
4.如图所示,空间中存在着匀强电场,长方体ABCD- A1B1C1Dl 中ADD1A1是边长为lm的正方形,棱AB长2m,E、F为棱AB, CD的中点,E1、F1为棱A1B1,C1D1的中点。已知φA1 =0,φA=2V,φE=4V,φB=6V,φC=8V。则下面说法正确的是( )
A. F1点电势可能为6V
B.电场强度大小为V/m
C. B、F1两点的电势差UBF1与A、E两点的电势差U AE相同
D.把0.1C 正电荷从B点移到D点,电场力做功是0.4J
5.如图甲,倾角为θ的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行,t=0时速度大小为v1(v1>v2)的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的v﹣t图象如图乙,则( )
A.0~t3时间内,小物块所受到的摩擦力始终不变
B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ大于tanθ
C.t2时刻小物块离传送带底端的距离最远
D.小物块返回传送带底端时的速率小于v1
6.如图,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板.滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门所用的时间为Δt2=0.10 s,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3=0.30 s,则滑块的加速度应为( )
m/s2 m/s2 m/s2 m/s2
7.如图所示,两恒星A、B构成双星体,在万有引力的作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动.在地球上通过望远镜观察该双星体,视线与双星轨道共面.观测发现每隔时间T两颗恒星与望远镜共线一次,已知两颗恒星A、B间距为d,万有引力常量为G,则可推算出双星的总质量为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,外电路中电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=7.5 Ω,电容器的电容C=4 pF。开始时开关S断开,从开关合上到电路稳定的过程中,通过电流表的电荷量是多少( )
A.0 B.1.2×10-11C C. 7.2×10-11C ×10-11 C
A
B
C
9.已知三角形重心是三角形三条中线的交点。在等腰直角三角形ABC(∠ABC=90°)的重心位置固定一带正电的点电荷,下列说法正确的是( )
A.同一负电荷在B点受到电场力大于在A点受到的电场力
B.同一负电荷在A点电势能小于在C点电势能
C.正电荷自A点沿AC移到C点过程中,电势能先增大后减小
D.正电荷自A点沿AB移到B点过程中,电势能先减小后增大
10.某同学进行用实验测定玩具电动机的相关参数.图甲中M为玩具电动机.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.图中AB、DC为直线,BC为曲线.不考虑电表对电路的影响.则( )
A.电路中电源电动势为3.6V
B.电源内阻为2Ω
C.玩具电动机的线圈电阻为3Ω
D.滑动变阻器R=0时,玩具电动机输出的机械功率为0.54W
11.一质量为m的物体水平抛出后做平抛运动,已知重力加速度为g。则在任意两个连续相等时间Δt内,下列说法正确的是( )
A.在每一个Δt时间内,速度变化量均为gΔt
B.前一个Δt时间内动能增量与后一个Δt时间内动能增量之比为1:3
C.每一个Δt时间内,动量变化量大小相等,但方向不同
D.前一个Δt时间内动能增量比后一个Δt时间内动能增量少mg2(Δt)2
12.如图,用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变,现正在光滑水平面上以速度v0=0.1 m/s向右做直线运动,已知两弹性小球质量分别为m1=1 kg和m2=2 kg.一段时间后轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动.经过t=5.0 s两球的间距为s=4.5 m,则下列说法正确的是( )
A.刚分离时,a、b两球的速度方向相同
B.刚分离时,b球的速度大小为0.4 m/s
C.刚分离时,a球的速度大小为0.7 m/s
D.两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J
13.如图所示,固定的斜面底边长为L,斜面高为h,底端B点与一个半径为R的半圆形竖直轨道平滑相连(h>2R),且不计衔接处的弧长,当以速度v0将小球从A点水平抛出,小球刚好落到斜面的底端B点,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.当小球以的速度水平拋出时,小球会落到斜面的中点处
B.若小球平抛刚好能打到最高点D,则水平抛出时的初速度为v0'=
C.若小球刚好能打到半圆形轨道的BC段,则其初速度大小满足v0'>
D.若小球刚好能通过圆心O打到半圆形轨道的BC段,则其初速度大小v0'满足
二、实验填空题(本题共2小题,每个空2分,共16分)
14.(6分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,A、B同学设计了如图甲所示的实验装置.其中小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m,与小车相连的滑轮的质量为m0.力传感器可测出轻绳中的拉力大小,重力加速度为g.实验时先平衡摩擦力.
(1)A同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)A同学以力传感器的示数F为纵坐标,加速度a为横坐标,画出的F-a图像如图丙所示,求得图线的斜率为k,则小车的质量M=________(用所给物理量的符号表示).
(3)B同学也以力传感器的示数F为纵坐标,加速度a为横坐标,画出的F-a图像如图丁所示,图线不过原点的原因可能是_____________________________________________.(答一条即可)
15.(10分)有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品,电阻约为150 Ω,某实验小组要测量其电阻率,现提供以下实验器材:
A.游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程为50 mA,内阻r1为150 Ω)
D.电流表A2(量程为100 mA,内阻r2约为40 Ω)
E.电压表V(量程为3 V,内阻r3约为3 kΩ)
F.滑动变阻器R1(总阻值为200 Ω,额定电流2 A)
G.滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω,额定电流0.1 A)
H.直流电源E(电动势为12 V,内阻不计)
I.待测圆柱体导体棒样品
J.开关一只,导线若干
(1)该实验小组首先用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数L=_________cm;用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示,其示数D=_________mm。
(2)为测量样品电阻率,该实验小组又对样品电阻进行精确测量。
①设计的电路原理图如丙所示,图中虚线框中应选器材______________;滑动变阻器R应选_________(用器材前的序号表示)
②闭合开关,按正确的实验步骤进行测量,图丙中虚线框中仪器的读数为a,A2的读数为b,则样品电阻阻值Rx=________(用a、b、r1、r2、r3中的某些符号表达)。
三、计算(本题共3小题,共37分)
16.(10分)如图所示,一根质量为m(质量分布均匀)的柔软导线的两端分别固定于A、D两个立柱上,A、D等高且相距为d,空间中有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.当导线中通以大小为I、方向由A到D的电流时,导线上A、D两点的切线与水平方向的夹角均为θ,导线的最低点C到直线AD的距离为H,重力加速度为g.求
(1)磁场对导线左半部分的安培力大小;
(2)导线发生拉伸形变时,导线内部任一截面的两侧存在垂直于截面的大小相等、方向相反的拉力,该力叫做张力.求导线上A点张力的大小.
17.(12分)如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一轻定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在 P点的右边,杆上套有一质量m=2kg的小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B,用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现对小球A一个水平向右的恒力F=60N。(重力加速度g=10m/s2),求:
(1)把小球B从地面拉到P的正下方时力F做的功?
(2)小球B被拉到与小球A速度大小相等时,小球B距离地面高度为多少?
(3)把小球B从地面拉到P的正下方时,小球B的速度为多大?
18.(15分)如图所示,绝缘水平面上竖直安装两块绝缘弹性挡板,挡板中间有竖直分界线MN,MN左右两侧有平行于水平面大小为E1和E2、且E1=E2、方向相反的匀强电场。右侧挡板与水平面角上放置一半径为R(R=2v022μg)的1/4光滑圆弧,光滑圆弧与水平面和右挡板平滑连接,MN到左挡板的距离为L=v02μg,MN到右挡板的距离为L+R,靠近的P、Q两绝缘物块(视为质点)的质量分别为m和3m,P带正电量q,Q不带电静止于MN处。某时刻,P以向右的速度v0与Q发生碰撞,P、Q与水平面间的动摩擦因数均等于μ。P与左挡板碰撞后左边电场消失,右边电场不变,所有碰撞都是弹性碰撞,PQ第一次碰撞时P的电量不发生变化,第二次碰撞时P的电量全部转移到Q。已知qE2=3μmg,重力加速度为g。
求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小v1、v2;
求PQ第2次碰撞前瞬间物块P的速度大小;
求Q第一次经过圆弧中点A时,对圆弧的压力大小。
L
L
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