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2022山东省济南市章丘高级中学高三物理联考试题含解析一、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.有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上,A、B用一不可伸长的轻细绳相连,A、B质量相等,且可看做质点,如图4所示,开始时细绳水平伸直,A、B静止.由静止释放B后,已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时,滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v,则连接A、B的绳长为()
A.
B.
C.
D.
参考答案:D2.重为G粗细均匀的棒AB用轻绳MPN悬吊起来,如图所示。当棒静止时,有A.棒必处于水平B.棒必与水平相交成300角且N高M低C.绳子MP和NP的张力必有TMP>TNP,且绳子OP的张力TOP=GD.绳子MP和NP的张力必有TMP<TNP,且绳子OP的张力TOP=G参考答案:BC3.一艘宇宙飞船绕一不知名的行星表面飞行,要测定该行星的密度需(
)A.测定环绕周期
B.测定环绕半径
C.测定行星的体积
D.测定环绕线速度参考答案:
答案:A4.自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点,此后其运动的v﹣t图象如图所示,自行车在t=50s时追上汽车,则()A.汽车的位移为100mB.汽车的运动时间为20sC.汽车的加速度大小为0.25m/s2D.汽车停止运动时,二者间距最大参考答案:C【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】t=0时刻自行车和汽车位于同一地点,自行车在t=50s时追上汽车,两者通过的位移相等,由图线与时间轴包围的面积表示位移求出自行车的位移,从而得到汽车的位移.根据平均速度公式求汽车运动的时间,由速度公式求加速度.通过分析两者速度关系分析何时间距最大.【解答】解:A、据题分析知,t=50s时,汽车的位移等于自行车的位移,为:x=v自t=4×50m=200m,故A错误.B、设汽车运动时间为t,则有:x=t,得:t==s=40s,故B错误.C、汽车的加速度大小为:a===0.25m/s2.故C正确.D、在两者速度相等前,汽车的速度大于自行的速度,汽车在自行车的前方,两者间距增大.速度相等后,汽车的速度小于自行的速度,汽车仍在自行车的前方,两者间距减小,所以两者速度相等时二者的间距最大,故D错误.故选:C5.如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后
A.M静止在传送带上
B.M可能沿斜面向上运动
C.M受到的摩擦力不变
D.M下滑的速度不变参考答案:BD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.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到达最高点,设空气阻力大小恒定,则物体上升的最大高度是______m,它由最高点落回抛出点需_____s。参考答案:24
;7.在光滑水平面上建立一直角坐标系。观察到某一运动质点沿x轴正方向和y轴正方向运动的规律,记录结果如图(1)(2)所示。经分析可知,此质点在平面内是做:A.匀速运动
B.匀变速直线运动
C.类平抛运动
D.圆周运动
参考答案:
答案:C8.(12分)飞船降落过程中,在离地面高度为h处速度为,此时开动反冲火箭,使船开始做减速运动,最后落地时的速度减为若把这一过程当为匀减速运动来计算,则其加速度的大小等于
。已知地球表面的重力加速度为g,航天员的质量为m,在这过程中对坐椅的压力等于
。参考答案:答案:
9.一水平放置的水管,距地面高h=l.8m,管内横截面积S=2cm2。有水从管口处以不变的速度v=2m/s源源不断地沿水平方向射出,则水流的水平射程为
???
m,水流稳定后在空中有
?
m3的水。(g取10m/s2)参考答案:1.2、2.4×10-410.如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L。将它们由静止释放,释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为____________,小方块停止时下端与A的距离是____________。参考答案:;3L11.如图所示是自行车传动装置的示意图.假设踏脚板每2s转一圈,要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大,还需测量哪些量?________________________________
__________________________________________________________________________
请在图中用字母标注出来,并用这些量推导出自行车前进速度的表达式:___________.参考答案:.如图所示,测量R、r、R′.自行车的速度为:12.地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案:13.质量为M的物块以速度v运动,与质量为m的静止物块发生正撞,碰撞后两者的动量正好相等,两者质量之比M/m可能为A.2
B.3
C.4
D.
5参考答案:AB碰撞时动量守恒,故Mv=mv1+Mv2
又两者动量相等
mv1=Mv2
①
则v2=
又碰撞时,机械能不能增加,则有:Mv2≥mv12+Mv22②
由①②化简整理得≤3。选项AB符合题意。三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为的交流电源上,实验时得到一条纸带,他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这个点下标明,第六个点下标明,第十一个点下标明,第十六个点下标明,第二十一个点下标明。测量时发现点已模糊不清,于是他测得长为,长为,长为,则打C点时小车的瞬时速度大小为__________,小车运动的加速度大小为__________。(保留三位有效数字)参考答案:0.0984,
2.5915.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻.他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图.A.电压表V(15V,10kΩ)B.电流表G(量程3.0mA,内阻Rg为10Ω)C.电流表A(量程0.6A,内阻约为0.5Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.滑动变阻器R2(0~100Ω,1A)F.定值电阻R3=990ΩG.开关S和导线若干(1)该同学没有选用电压表是因为________;(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联,实际上是进行了电表的改装,则他改装的电压表对应的量程是________V;(3)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号);(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据,并根据这些数据绘出了如上图所示的图线,根据图线可求出干电池的电动势E=________V(保留3位有效数字),干电池的内阻r=________Ω(保留2位有效数字).序号123456电流表G(I1/mA)1.371.351.261.241.181.11参考答案:(1)量程太大…………(2分)(2)0-3V…………(2分)(3)D…………(2分)(4)1.47(1.46-1.49)…………(2分)0.82(0.80-0.90)…………(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图甲所示,圆形导线框中磁场B1的大小随时间周期性变化,使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直,N板右侧匀强磁场(磁感应强度为B2)的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置,距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子(其重力、初速度、相互间作用力忽略不计)。(1)在0~时间内,B1大小按的规律增大,此时M板电势比N板高,请判断此时B1的方向。试求,圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U?(2)若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场B2后打到C板上,测得其落点距N板距离为2h,则该粒子从Q孔射入磁场B2时的速度多大?(3)若M、N两板间距d满足以下关系式:,则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场?结果用周期T的函数表示。参考答案:(1)由楞次定律可知,B1垂直纸面向里。
(“楞次定律”1分,“B1垂直纸面向里”1分,共2分)∵
(或)
∴
故(结果写成或的不给此分)(2)设粒子从Q点射入磁场时速度为v,粒子做圆周运动的半径为R,则
(或)(写成不给此分)
解得
(结果中磁感应强度不是的不给此分)
(3)解法一:设此粒子加速的时间为t0,则由运动的对称性得
或(写成的不给此分)
解得
即此粒子释放的时刻
此后粒子反向加速的时间(此式不写能正确作出下式判断的,此式的1分累积到下式中,即此时,下式计3分)。
由于,则粒子反向运动时一定会从P点射出电场
因而此粒子释放的时刻为
(,1,2…)
解法二:设此粒子加速的时间为t0,则由运动的对称性得
解得
即此粒子释放的时刻
此后粒子反向加速的时间
该时间内粒子运动的位移为
解得
故粒子此后粒子反向从P点射出电场。因而此粒子释放的时刻为(,1,2…)
解法三:若粒子从时刻由P点释放,则在~时间内的位移为
解得
∵而,∴从时刻由P点释放的粒子会在~时间内从Q点射出电场。故在~内的某一时刻释放的粒子,会经过一个加速与减速的过程,恰好到达Q点时速度为零,此后将折返,并将从P点射出电场。
设此粒子加速的时间为t0,则由运动的对称性得
解得
即此粒子释放的时刻
以及
17.如图所示,有一半径为r的圆形有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,其周围对称放置带有中心孔a、b、c的三个相同的平行板电容器,三个电容器两板间距离均为d,接有相同的电压U,在D处有一静止的电子,质量为m,电荷量为e,释放后从a孔射入匀强磁场中,并先后穿过b、c孔再从a孔穿出回到D处,求:(1)电子在匀强磁场中运动的轨道半径R;(2)匀强磁场的磁感应强度B;(3)电子从D出发到第一次回到D处所用的时间t。参考答案:(3)根据运动电荷在磁场中做匀速圆周运动的周期公式T=,依题意分析可知电子在磁场中运动一次所经历的时间为T/6,故电子在磁场中运动的总时间t1=3×T/6=;而电子在匀强电场中做一类似竖直上抛运动,所经历的时间t2,由s=at2可求得:t2=2.因
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