2023-2024学年江西省宜春市部分中学高三上学期期中考试 物理试题(含解析)
展开1.在国际单位制中,下列单位属于导出单位的是( )
A.千克(kg)B.牛顿(N)C.秒(s)D.米(m)
2.图是某款扫地机器人的照片,它可利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。某品牌扫地机器人一些重要参数如下:工作额定电压为,额定功率为,电池容量为,充电时额定电压为,充电时间约为3小时。下列判断正确的是( )
A.电池充满电时,储存的化学能为
B.电池充电时的平均充电电流约为
C.若扫地机器人以额定功率工作,单次连续工作的最长时间约为
D.给已耗完电的电池充电,充满电需消耗的电能约为
3.一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动,现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上,当这个水平恒力做功的功率为P时,则该水平恒力的作用时间为:( )
A.B.
C.D.
4.如图,半径为0.1m的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转,当旋转角速度为10rad/s时,一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动,已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的夹角θ为37°,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(重力加速度g取10m/s2,sin37°取0.6,cs37°取0.8)。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数μ为( )
A.B.C.D.
5.两个分别用等长的绝缘细线悬挂于同一点,质量、形状和带电量均相同的小球A、B,如图所示,两小球静止时,悬线与竖直方向的偏角分别为和,下列说法正确的是( )
A.两小球带异种电荷
B.
C.
D.如果同时增大两小球的电荷量,悬线与竖直方向的偏角仍不变
6.如图所示为质谱仪结构简图,质量数分别为40和46的正二价钙离子先经过电场加速(初速度忽略不计),接着进入匀强磁场,最后打在底片上。实际加速电压通常不是恒定值,而是有一定范围。若加速电压取值范围为(U - U,U + U),两种离子打在底片上的区域恰好不重叠,则的值约为( )
A.0.07B.0.10C.0.14D.0.17
7.如图甲所示,质量的木板B静止放在光滑水平地面上,质量的小物块A置于B的左端。时刻,对A施加一水平向右、大小为F的作用力,F随时间t变化的关系图像如图乙所示,时撤去F。已知A、B之间的动摩擦因数,木板B足够长,取。下列说法正确的是( )
A.时A的速度大小为11m/s
B.0~1s内摩擦力对B的冲量小于
C.B能获得的最大速度为
D.从时刻至A、B共速,木板B运动的位移为4.5m
8.一弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示,已知弹簧的劲度系数为20N/cm,则
A.图中A点对应的时刻振子所受的弹力大小为5N,方向指向轴的负方向
B.图中A点对应的时刻振子的速度方向指向轴的正方向
C.在0~4s内振子做了1.75次全振动
D.在0~4s内振子通过的路程为3.5cm,位移为0
9.如图为一利用海流发电的原理图,用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道,在管道的上、下两个内表面装有两块电阻不计的金属板M、N,板长为a,宽为b,板间的距离d,将管道沿海流方向固定在海水中,在管道中加一个与前后表面垂直的匀强磁场,磁感应强度B,将电阻为R的航标灯与两金属板连接(图中未画出).海流方向如图,海流速率为v,下列说法正确的是
A.M板电势高于N板的电势
B.发电机的电动势为Bdv
C.发电机的电动势为Bav
D.管道内海水受到的安培力方向向左
10.在光滑的水平面上,有质量为M的物块甲和质量为m的物块乙,已知M>m,物块甲以向右的水平速度碰撞静止物块乙,如图所示.则碰后下列说法正确的是( )
A.物块甲可能向左运动
B.物块甲一定向右运动
C.物块甲可能静止
D.物块乙一定向右运动
11.真空中间距为d的两块平行金属板,板长为L,如图甲所示。加在A、B间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k≥1),电压变化的周期为2T,如图乙所示。在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场,在运动过程中未与极板相撞,且不考虑重力的作用。则下列说法中正确的是( )
A.若k=1且电子恰好在2T时刻射出电场,则电子射出时的速度大于v0
B.若k=1且电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场,则其动能增加
C.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则两板间距离应满足
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,则射出时的速度大小等于
二、实验题(共18分)
12.某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律,分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究,图中斜槽末端均水平.
(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时,若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为
m2,半径为r2,则
A. B.
C、 D、
(2)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示) .
(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于0点,使小球1的球心到悬点0的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C点,小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点.实验中已经测得上述物理量中的a、L、x,为了验证两球碰撞过程动量守恒,已知小球1的质量m1,小球2的质量m2,还应该测量的物理量有 .
13.图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I﹣U图线的实验电路图.
(1)根据电路图以及相关参数,选择好量程,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接成完整实验电路 .
(2)开关S闭合之前,图乙中滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示.如果这个小灯泡两端所加电压为1.4V,则小灯泡此时的电阻是 (保留一位小数).随着电压增大,小灯泡的电阻 (填“增大”,“减小”或“不变”),原因是 .
三、计算题(共38分)
14.如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻RM=0.6Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,则:
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?
(3)电动机工作1h所产生的热量是多少?
15.如图所示,左侧AB为倾角θ=37°的粗糙斜面轨道,中间BC为光滑水平轨道,右侧CD为倾角θ=37°顺时针转动的传送带,其上方与一光滑水平台面平滑连接,水平轨道BC与斜面轨道AB以及传送带CD间均平滑连接。物块1从斜面轨道的最高点A由静止下滑,滑到水平轨道上先与静止的物块2发生弹性碰撞,物块2再与静止的物块3发生弹性碰撞,之后物块3滑上传送带,并最终滑到水平台面上。已知物块1的质量为m1=m0,物块3的质量为,轨道AB的长度lAB=9m,传送带CD的长度,物块与轨道AB、传送带CD间的动摩擦因数均为μ=0.5,物块均可看做质点,sin37°=0.6、cs37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
(1)求物块1第一次运动到B点时的速度v0的大小;
(2)求当m2为何值时,物块3获得的速度最大,并求出物块3的最大速度vm的大小;
(3)若物块3以最大速度vm滑上传送带,最终滑到水平台面上,求传送带的最小速度v的大小。
16.如图所示是示波管的原理示意图。电子从灯丝发射出来经电压为U1的电场加速后,通过加速极板A上的小孔O1射出,沿中心线O1O2进入M、N间的偏转电场,O1O2与偏转电场方向垂直,偏转电场的电压为U2,经过偏转电场的右端P1点离开偏转电场,然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2点。已知平行金属极板M、N间距离为d,极板长度为L,极板的右端与荧光屏之间的距离为L′。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力,且电子离开灯丝时的初速度可忽略不计。
(1)电子到达O1位置处的速度v0;
(2)求电子通过P1点时偏离中心线O1O2的距离y和P1点的速度v;
(3)若O1O2的延长线交于屏上O3点,电子最终打在屏上P2点,求P2点到O3点的距离偏转距离Y′。
1.B
在国际单位制中,力学的基本单位是千克()、秒()、米();牛顿是导出单位()。
故选B。
2.C
A.电池容量是指电池“搬运”的电荷量(电流与时间的乘积),不是储存电能的多少,故A错误;
B.电池充电时的平均充电电流
故B错误;
C.扫地机器人正常工作时的电流
电池充满电后,扫地机器人单次连续工作的理论时长
故C正确;
D.将已用光的电池以额定电压充电,充满需消耗的电能
故D错误。
故选C。
3.D
由题意知,物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得,速度为,由功率的公式,得:
P=Fv=F(v0+at)
可得
故选D。
4.A
小物块恰好保持相对静止,物块受重力、支持力和摩擦力,合外力为向心力,故摩擦力斜向上。
Nsinθ-μNcsθ=mRω2sinθ
Ncsθ+μNsinθ=mg
解得
故选A;
5.C
A.两小球相互排斥,则根据电荷间的相互作用规律得,两小球带同种电荷,A错误;
BC.由平衡条件得,对A小球有
对B小球有
所以
其中
则
B错误,C正确;
D.如果同时增大两小球的电荷量,根据库仑定律得,两电荷间的库仑力增大,由平衡条件得
,
因为
所以
,
即如果同时增大两小球的电荷量,悬线与竖直方向的偏角增大,D错误。
故选C。
6.A
粒子在电场中加速
在磁场中做圆周运动
解得
钙40最大半径
钙42最小半径
两轨迹不发生交叠,有
解得
代入数据有
两种离子打在底片上的区域恰好不重叠,则的值约为0.07,故选A。
7.C
A.A、B之间的摩擦力
对A根据动量定理有
解得时A的速度大小
选项A错误;
B.0~1s内摩擦力对B的冲量
选项B错误;
C.0~1s内对B应用动量定理有
解得
撤去外力后,A做减速运动,B做加速运动,至A、B共速过程根据动量守恒有
解得
可知B能获得的最大速度为,选项C正确;
D.从时刻至A、B共速,对木板B根据动能定理有
解得运动木板B的位移
选项D错误。
故选C。
8.AB
A、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm,所受的回复力:,负号表示方向指向x轴的负方向,故A正确;
B、质点A点对应的时刻振子的位移为0.25cm,正在向最大位移运动,所以点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向,故B正确;
C、由图可知,振子的周期为2s,在0~4 s内振子做了2次全振动,故C错误;
D、由图可知,振子的振幅为,在0~4 s内振子做了2次全振动,振子通过的路程为,而位移为0,故D错误.
9.ABD
海水中的正离子受到的洛伦兹力向上,所以正离子向上偏转,即M板带正电;负离子受到的洛伦兹力向下,所以负离子向下偏转,N板带负电,可知M板的电势高于N板的电势,故A正确;MN两极板间形成电场,当离子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,两板间的电压稳定,即,解得U=Bdv,两极板间的电压等于电源的电动势,即发电机的电动势为Bdv,故B正确,C错误;根据安培左手定则.管道内海水电流方向向上,所受安培力方向向左,故D正确.所以ABD正确,C错误.
10.BD
根据碰撞过程动量守恒得到:如果甲物体向左运动,则乙物体动量的增加量大于原来甲物体的动量,由动能与动量的数值关系Ek=,因为M>m,所以乙物体的动能将会大于原来甲物体的动能,所以违背了能量守恒,选项A错误.同理选项C也是错误的.所以得到甲物体一定是向右运动的,选项B正确.因为乙物体受到了向右的碰撞,所以一定是向右运动的,选项D正确.
11.BC
AB.若k=1,电子在竖直方向的速度随时间变化的图象如图所示
若电子恰好在2T时刻射出电场,竖直方向的速度为零,则电子射出时的速度为v0;若电子恰好在3T时刻从A板边缘射出电场,根据动能定理可得
故A错误,B正确;
C.竖直方向,电子在0~T时间内做匀加速运动,加速度的大小
位移
在T~2T时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动,加速度的大小
初速度的大小
v1=a1T
匀减速运动阶段的位移
由题知
解得
故C正确;
D.若k=1.5且电子恰好在2T时刻射出电场,垂直电场方向速度为v0,射出时竖直方向的速度大小为
合速度为
故D错误。
故选BC。
12.(1) C (2) (3)OC与竖直方向的夹角β 桌面高度h
13.(1) (2)A端 (3) 增大 灯丝温度升高电阻增大
14.(1)5A;(2)550W,535W;(3)5.4×104J
(1)电动机是非纯电阻,不能用公式来求电路中的电流,R两端的电压为
UR=U-UM=160V-110V=50V
(2)输入到电动机的电功率为
P入=UMI=110×5W=550W
电动机的机械功率为
P机=P入-I2RM=550W-52×0.6W=535W
(3)电动机工作1h所产生的热量为
Q=I2RMt=5.4×104J
15.(1)6m/s;(2),;(3)4m/s
(1)对物块1,由A运动到B的过程,根据动能定理可得
解得
(2)设物块1、2碰撞后瞬间的速度大小分别为v1、v2,物块2、3碰撞后瞬间的速度大小分别为、v3,由动量守恒和能量守恒可得
由以上各式可得
当时,物块3获得的速度最大,最大速度为
(3)当物块3以最大速度vm滑上传送带,最终滑到水平台面上速度刚好减为0时,传送带的速度最小,由于
故物块3在传送带上先以加速度大小a1做匀减速直线运动,直到与传送带共速时,再以加速度大小a2做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可得
设物块3第一段匀减速运动的位移大小为l1,第二段匀减速运动的位移大小为l2,由运动学公式可得
解得
16.(1);(2),;(3)
(1)电子由灯丝到O1的过程中,电场力对电子做功,设电子通过O1点的速度大小为
解得
(2)电子在偏转电场中运动的过程中,沿O1O2方向做速度为的匀速运动,沿垂直O1O2方向做初速度为0的匀加速直线运动,设电子的加速度为a,根据牛顿第二定律可得
设电子在偏转场中运动的时间为,则有
根据运动学公式,得电子在垂直O1O2方向的位移为
电子在垂直O1O2方向的速度为
则P1点的速度为
方向为
(3)由几何关系可得
则有
2023-2024学年江西省宜春市百树学校高三上学期期中考试 物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年江西省宜春市百树学校高三上学期期中考试 物理试卷(含解析),共6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。
2023-2024学年江西省部分学校高三上学期期中考试 物理试题(含答案): 这是一份2023-2024学年江西省部分学校高三上学期期中考试 物理试题(含答案),共6页。试卷主要包含了76等内容,欢迎下载使用。
2023-2024学年江西省宜春市高安市部分中学高三上学期11月期中考试 物理试题(含解析): 这是一份2023-2024学年江西省宜春市高安市部分中学高三上学期11月期中考试 物理试题(含解析),共12页。试卷主要包含了答题前,考生务必用直径0,2π等内容,欢迎下载使用。