内蒙古自治区乌兰察布市集宁2023年高三下-第五次考试物理试题试卷
展开内蒙古自治区乌兰察布市集宁一中2023年高三下-第五次考试物理试题试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1m/s和2m/s.求甲、乙两运动员的质量之比( )
A. B. C. D.
2、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的动能一定小于Q球的动能
C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
3、用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是
①加速度②电场强度③电容④电流⑤导体电阻⑥磁感应强度
A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑥
4、一小物块从倾角为α=30°的足够长的斜面底端以初速度v0=10m/s沿斜面向上运动(如图所示),已知物块与斜面间的摩擦因数μ=,g取10m/s2,则物块在运动时间t=1.5s时离斜面底端的距离为
A.3.75m B.5m C.6.25m D.15m
5、在港珠澳大桥建设中,将数根直径22米、高40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛,创造了快速筑岛的世界纪录.一根钢筒的重力为G,由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起,处于静止状态,则( )
A.钢筒受到8个力作用
B.每根钢索受到的拉力大小为G
C.钢筒的重心可能在钢筒上
D.钢筒悬吊在空中可能处于失重状态
6、如图所示,木箱置于水平地面上,一轻质弹簧一端固定在木箱顶部,另一端系一小球,小球下端用细线拉紧固定在木箱底部。剪断细线,小球上下运动过程中木箱刚好不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同,重力加速度大小为,若时刻木箱刚好不能离开地面,下面说法正确的是
A.时刻小球速度最大
B.时刻小球加速度为零
C.时刻就是刚剪断细线的时刻
D.时刻小球的加速度为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图甲所示,竖直放置的U形导轨上端接一定值电阻R,U形导轨之间的距离为2L,导轨内部存在边长均为L的正方形磁场区域P、Q,磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。已知区域P中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量),磁场区域Q的磁感应强度大小为B0。将长度为2L的金属棒MN垂直导轨并穿越区域Q放置,金属棒恰好处于静止状态。已知金属棒的质量为m、电阻为r,且金属棒与导轨始终接触良好,导轨的电阻可忽略,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.通过定值电阻的电流大小为
B.0~t1时间内通过定值电阻的电荷量为
C.定值电阻的阻值为
D.整个电路的电功率为
8、A、B两物体质量均为m,其中A带正电,带电量为q,B不带电,通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上,如图所示,开始时两者都处于静止状态。现在施加竖直向上的匀强电场,电场强度E = ,式中g为重力加速度,若不计空气阻力,不考虑A物体电量的变化, 则以下判断正确的是( )
A.从开始到B刚要离开地面过程,A物体速度大小先增大后减小
B.刚施加电场的瞬间,A的加速度为4g
C.从开始到B刚要离开地面的每段时间内,A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D.B刚要离开地面时,A的速度大小为2g
9、如图所示,光滑水平桌面放置着物块 A,它通过轻绳和轻质滑轮 悬挂着物块 B,已知 A 的质量为 m,B 的质量为 3m,重力加速 度大小为 g,静止释放物块 A、B 后()
A.相同时间内,A、B 运动的路程之比为 2:1
B.物块 A、B 的加速度之比为 1:1
C.细绳的拉力为
D.当 B 下落高度 h 时,速度为
10、下列说法正确的是________.
A.狭义相对论认为,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观察者间的相对运动无关
B.电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
C.分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距
D.如图1所示,a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空,结果折射角相同,则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角
E.如图2所示,偏振片P的透振方向为竖直方向,沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上,在P的另一侧能观察到透射光
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)在测定电容器电容的实验中,将电容器、电压传感器、阻值为3 kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连,电源给电容器充电,充电完毕后把开关S掷向2,电容器放电,直至放电完毕,实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示,图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像。
(1)根据图甲所示的电路,观察图乙可知:充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“ 相反”),大小都随时间________(填“增大”或“ 减小”)。
(2)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。
(3)某同学认为:仍利用上述装置,将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端,也可以测出电容器的电容值,请你分析并说明该同学的说法是否正确________。
12.(12分)某同学设计如图所示的装置测量灵敏电流计的内阻Rg,电压表可视为理想电压表,请完成以下问题:
(1)按照原理图甲,完成图乙中实物间的连线______;
(2)实验时,闭合开关前应先将电阻箱的电阻调到______(选填“最大值”,“最小值”或“任意值”);
(3)调节电阻箱的阻值,使灵敏电流计满偏。并读出此时电阻箱的阻值R,电压表示数U。已知灵敏电流计满偏时的示数Ig,则灵敏电流计的内阻Rg=________(用R、U、Ig表示);
(4)已知该灵敏电流计的内阻Rg=300Ω,满偏电流Ig=200μA,除该灵敏电流计外,还有以下实验器材:
A.电池组(电动势6V,内阻约为0.5Ω);
B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流1A);
C.电流表A(0~50mA,内阻约为20Ω);
D.标准电阻R1=14700Ω
E.一个电键S、导线若干
现要用伏安法测量一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值,请在方框中画出测Rx阻值的实验电路图_______(要求测量结果尽量准确,电表的测量范围尽可能大一些,并在电路图中标明对应器材的符号)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端,A球质量为2m,不带电,B球质量为m,带正电,电量为q,OA=2L,OB=L,轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场,此时轻杆处于静止状态,且OA与竖直方向夹角为37°,重力加速度为g。
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若不改变场强大小,将方向变为竖直向上,则由图示位置无初速释放轻杆后,求A球刚进入电场时的速度大小v。
14.(16分)图a所示为杂技“顶竿”表演,质量为的甲站在地面上,肩上扛一质量为的竖直竹竿,竿上有一质量为的乙可视为质点,乙从竿的顶端A恰好下滑到竿的末端B,其速度-时间图象如图b所示,g取10m/s2,求:
(1)竿AB的长度;
(2)整个下滑过程中,竿对乙所做的功;
(3)1~3s内甲对地面的压力大小。
15.(12分)如图所示,在光滑水平面上静止放置质量M=2kg、长L=2.17m、高h=0.2m的长木板C。距该板左端距离x=1.81m处静止放置质量mA=1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ=0.2。在板右端静止放置质量mB=1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计。A、B均可视为质点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。现在长木板C上加一水平向右的力F,求:
(1)当F=3N时,小物块A的加速度;
(2)小物块A与小物块B碰撞之前运动的最短时间;
(3)若小物块A与小物块B碰撞之前运动的时间最短,则水平向右的力F的大小(本小题计算结果保留整数部分);
(4)若小物块A与小物块B碰撞无能量损失,当水平向右的力F=10N,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】
由动量守恒定律得
解得
代入数据得
故选D。
2、C
【解析】
从静止释放至最低点,由机械能守恒得:mgR=mv2,解得:,在最低点的速度只与半径有关,可知vP<vQ;动能与质量和半径有关,由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小.故AB错误;在最低点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F-mg=m,解得,F=mg+m=3mg,,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,向心加速度两者相等.故C正确,D错误.故选C.
点睛:求最低的速度、动能时,也可以使用动能定理求解;在比较一个物理量时,应该找出影响它的所有因素,全面的分析才能正确的解题.
3、D
【解析】
①加速度与速度的变化量无关,所以加速度属于比值定义法;②电场强度与场源电荷量成正比,与距离的平方成反比,所以电场强度不属于比值定义法;③电容是由电容器本身的性质决定,其大小与带电量以及两板间的电压无关,所以电容属于比值定义法;④电流的大小由导体两端的电压和导体的电阻决定,单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度,电流属于比值定义法;⑤电阻与导线长度、横截面积及电阻率有关,所以导体的电阻不属于比值定义法;⑥磁感应强度与放入磁场中的电流元无关,所以属于比值定义法;
A. ①③⑤⑥与分析不符,故A错误;
B. ②③⑤⑥与分析不符,故B错误;
C. ②③④⑥与分析不符,故C错误;
D. ①③④⑥与分析相符,故D正确。
4、B
【解析】
小物块沿斜面向上运动时加速度大小为:
物块运动到最高点时间:
由于,小物块运动到最高点速度为0时即停止,故此时小物块离斜面底端距离为
,故B正确。
故选:B。
5、B
【解析】
A.钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用,选项A错误;
B.由题意知,每根钢索与竖直方向夹角为30°,设每根钢索的拉力大小为F,钢筒处于静止状态,则由平衡条件有
8Fcos 30°=G
解得
F=G
结合牛顿第三定律可知,选项B正确;
C.钢筒空心,它的重心一定不在钢筒上,选项C错误;
D.钢筒悬吊在空中处于静止状态,加速度为零,选项D错误。
故选B。
6、D
【解析】
小球运动到最高点时木箱恰好不能离开地面,此时小球速度为零,对木箱受力分析有: ,对小球受力分析有:
又,,解得:
A.A项与 上述分析结论不相符,故A错误;
B.B项与 上述分析结论不相符,故B错误;
C.C项与 上述分析结论不相符,故C错误;
D.D项与 上述分析结论相符,故D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A.金属棒恰好处于静止状态,有
解得电流大小
故A错误;
B.0~t1时间内通过定值电阻的电荷量
B项正确;
C.根据题图乙可知,感应电动势
又
联立解得
故C错误;
D.整个电路消耗的电功率
故D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
AB. 在未施加电场时,A物体处于平衡状态,当施加上电场力瞬间,A物体受到的合力为施加的电场力,故有:
qE=4mg=ma
解得:
a=4g,方向向上
B刚要离开地面时,弹簧的拉力为mg,此时A物体合力为2mg,加速度为2g,向上,从开始到B刚要离开地面过程,A物体做加速度逐渐变小的加速运动,即A物体速度一直增大,故A错误B正确;
C. 从开始到弹簧恢复原长的过程,A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和,从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程,A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值,故C错误;
D. 当B离开地面时,此时B受到弹簧的弹力等于B的重力,从施加电场力到B离开地面,弹簧的弹力做功为零,A上升的距离为:
根据动能定理可知:
解得:
故D正确。
故选:BD。
9、AC
【解析】
同时间内,图中A向右运动h时,B下降一半的距离,即为h/2,故A、B运动的路程之比为2:1,故A正确;任意相等时间内,物体A、B的位移之比为2:1,故速度和加速度之比均为2:1,故B错误;设A的加速度为a,则B的加速度为0.5a,根据牛顿第二定律,对A,有:T=ma,对B,有:3mg-2T=3m•0.5a,联立解得:T=,a=g,故C正确;对B,加速度为a′=0.5a=g,根据速度位移公式,有:v2=2•a′•h,解得:v=,故D错误;故选AC.
【点睛】
本题考查连接体问题,关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系,结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析,也可以结合系统机械能守恒定律分析.
10、ACE
【解析】
A.狭义相对论中光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故A正确;
B.红外线的波长比射线长.故B错误;
C.红光的波长长于紫光,所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验,红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距.故C正确;
D.由几何分析可知光束对应的折射率大,而全反射临界角正弦值与折射率成反比,所以光的全反射临界角小于光的全反射临界角.故D错误;
E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光.故E正确
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、相反 减小 1.0×10-2 正确
【解析】
(1)[1][2]根据图甲所示的电路,观察图乙可知充电电流与放电电流方向相反,大小都随时间减小;
(2)[3]根据充电时电压—时间图线可知,电容器的电荷量为:
Q=It=t
而电压的峰值为Um=6 V,则该电容器的电容为:
C=
设电压—时间图线与坐标轴围成的面积为S,联立解得:
C===F=1.0×10-2 F;
(3)[4]正确,电容器放电的过程中,电容器C与电阻R两端的电压大小相等,因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及图线与时间轴所围“面积”,仍可应用:
C==
计算电容值。
12、 最大值
【解析】
(1) [1]实物连线如图
(2) [2] 实验时,闭合开关前应使电路中的电流最小,故先将电阻箱的电阻调到最大值。
(3)[3]由欧姆定律
解得灵敏电流计的内阻
(4)[4]伏安法测电阻需要电压表,由于器材中没有电压表,所以需要用表头串联电阻R1改装成电压表。若滑动变阻器采用限流式接法,则电路中的最小电流大约为
超过电流表的量程,故只能采用分压式接法。由于表头内阻已知,电流表采用外接法。故电路图如图
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)。
【解析】
(1)轻杆处于静止状态时,根据力矩平衡M逆=M顺,有
mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m,mB=m,匀强电场的电场强度大小
E=
(2)A、B球角速度相等,根据v=r,A球线速度是B球线速度的2倍,A球线速度为v,B球线速度为,无初速释放轻杆后,直至A球刚进入电场过程中,系统根据动能定理,有
mA g2L(1﹣cos37°)+(qE﹣mB g)Lsin37°=+
其中vA=v,vB=,解得A球刚进入电场时的速度大小
v=
答:(1)匀强电场的电场强度大小E为;(2)若不改变场强大小,将方向变为竖直向上,则由图示位置无初速释放轻杆后,A球刚进入电场时的速度大小v为。
14、 (1)3m;(2);(3)1045N
【解析】
(1)由乙的速度图象可知竿长为
①
(2)乙从A到B的过程中,设竿对乙做的功为W。由动能定理得
②
解得
③
(3)1~3s内,乙匀减速下降,加速度方向向上,由图象可知其大小为
④
设地面对甲的支持力大小为F,分析甲、乙和竿组成的整体,由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
由牛顿第三定律可知,甲对地面的压力
⑦
即甲对地面的压力大小1045N。
15、 (1)1m/s2;(2)t=0.6s;(3)6N≤F≤26N;(4)x2=0.78m
【解析】
(1)若长木板C和小物块一起向右加速运动,设它们之间是静摩擦力为f,由牛顿第二定律得:
F=(M+mA)a
解得
a=1m/s2
则f=mAa=1N<μmAg=2N,这表明假设正确,即A的加速度为1m/s2
(1)要使小物块A在与小物块B碰撞之前运动时间最短,小物块A的加速度必须最大,则A所受的摩擦力为最大静摩擦力或滑动摩擦力,有
μmAg=mAa1
解得
t=0.6s
(3)要使小物块A加速度最大,且又不从长木板C的左端滑落,长木板C的加速度有两个临界条件:
①由牛顿第二定律得:
F1=(M+mA)a1
则
F1=6N
②由牛顿第二定律得:
F2-f=Ma2
则
F2=26N
故6N≤F≤26N
(4)若小物块A与小物块B碰撞点距从长木板C的左端距离为x1
F3-f=Ma3
解得
x1=1.45m
设小物块A发生碰撞到从长木板C左端滑落的时间为t1,因有物块A、B发生弹性碰撞,速度交换,故有
解得
t1=0.5s
设小物块A碰撞到从长木板C左端滑落时各自的速度分别为vm、vM,小物块A落到地面时与长木板C左端的距离为x2
F3=Ma4
vm=a1t1
vM=a3t+a3t1
则有
vMt2+-vmt2=x2
x2=0.78m
内蒙古自治区乌兰察布市集宁区2022_2023学年高一物理上学期期中试题含解析: 这是一份内蒙古自治区乌兰察布市集宁区2022_2023学年高一物理上学期期中试题含解析,共11页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
内蒙古自治区乌兰察布市集宁师范学院附属实验中学2022-2023学年高一上学期第一次月考物理试题(含答案): 这是一份内蒙古自治区乌兰察布市集宁师范学院附属实验中学2022-2023学年高一上学期第一次月考物理试题(含答案),共7页。试卷主要包含了单选题,实验题,计算题.等内容,欢迎下载使用。
2020-2021学年内蒙古自治区乌兰察布市集宁区高二下学期期中考试物理试题 Word版: 这是一份2020-2021学年内蒙古自治区乌兰察布市集宁区高二下学期期中考试物理试题 Word版,共7页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。