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江西省九江市城门中学高三物理月考试卷含解析一、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.如图所示,两等量同种点电荷固定在水平方向上的A、B两点,过AB中点O的竖直方向上有C、P、Q、D四点,其中C、D和P、Q分别关于O点对称。一带电小球自C点由静止释放,运动到P点时小球的加速度为零。重力加速度为g,则下列判断正确的是
A.小球运动到Q点时的加速度为2g
B.小球从P点运动到O点的过程中可能先减速后加速
C.小球在O点时的电势能最小
D.小球在P点的电势能可能大于Q点的电势能参考答案:AB2.在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列关于物理思想和方法说法错误的是(
)A.质点和点电荷是同一种思想方法B.重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想C.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,能用实验直接验证参考答案:D考点:物理问题的研究方法【名师点睛】对于物理学上重要的实验和发现,可根据实验的原理、内容、结论及相应的物理学家等等一起记忆,不能混淆.
3.(单选)建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOm/s2)A.510N
B.490N
C.890N
D.910N参考答案:B4.如图所示,两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角,导轨的一端连接定值电阻R1,匀强磁场垂直穿过导轨平面.一根质量为m、电阻为R2的导体棒ab,垂直导轨放置,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,且R2=2R1.如果导轨以速度v匀速下滑,导轨此时受到的安培力大小为F,则以下判断正确的是A.电阻消耗的热功率为B.整个装置消耗的机械功率为C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为D.若使导体棒以v的速度匀速上滑,则必须施加沿导轨向上外力参考答案:AC设ab长度为L,磁感应强度为B,电阻为2R,电路中感应电动势E=BLv,
ab中感应电流为I=
得到,ab所受安培力F=BIL=
①;电阻R1消耗的热功率P1=I2R=
②;由①②得,P1=
,选项A正确。
根据功率公式,得整个装置因摩擦而消耗的热功率P2=μmgcosθv=μmgvcosθ,
整个装置消耗的机械功率为P3=Fv+P2=(F+μmgcosθ)v,选项B错误C正确。以速度v向下运动时,以速度v向上运动时,故,D错误。5.如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图,若该波波速v=40m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=13m处,下列关于波在t=0.45s时的运动情况分析,其中正确的是____A.该波x=9m处的质点的位移为-5cmB.该波x=11m处的质点的位移为5cm
C.该波x=11m处的质点速度方向沿y轴负向
D.该波刚好传播到x=31m处E.该波刚好传播到x=18m处参考答案:二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺,要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律.(1)实验中因涉及的物理量较多,必须采用
法来完成该实验.(2)某同学的做法是:将长木板的一端垫小木块构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用停表记录小车滑到斜面底端的时间.试回答下列问题:①改变斜面倾角的目的是:__________________________________________
.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间,而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离,这样做的原因是
.
(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录小车的运动情况.如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出),打点计时器接的是50Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻线和计数点O对齐.由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度,其中打E点时的速度是________m/s.加速度的大小是
m/s2。(取三位有效数字)参考答案:(1)控制变量(2)①改变小车所受的合外力②记录更准确(或:更容易记录,记录误差会更小,时间更容易记录,方便记录,方便计时,位置很难记录等类似答案均正确)(3)0.233±0.003
0.3447.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。(1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。下列说法正确的是________。A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。则照相机两次闪光的时间间隔Δt=____s,小球被抛出时的水平速度v=_____m/s。参考答案:
(1).AC
(2).0.1s
(3).2.0m/s试题分析:(1)做研究平抛运动的实验时,应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放,使之平抛时的初速度相等,选项A正确;斜槽轨道不必须光滑,只要小球落下时具有一定的速度即可,选项B错误;斜槽轨道的末端必须保持水平,以保证小球能够水平抛出,选项C正确;本实验必需的器材还有刻度尺,但不需要秒表,选项D错误;(2)小球在竖直方向是自由落体运动,且ABC三点是相邻的三个点,故存在△h=g△t2,即(5-3)L=(5-3)×0.05m=g×△t2,解之得△t=0.1s;小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0.05m/0.1s=2.0m/s。考点:研究平抛运动。8.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲、乙两组分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。(1)位移传感器(B)属于
。(填“发射器”或“接收器”)(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是
。(3)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是
;符合乙组同学做出的实验图像的是
。参考答案:(1)发射器(2分)(2)小车的质量远大于重物的质量(2分)(3)②(1分);①(1分)9.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,质子和中子结合成氘核时,发出r射线,已知普朗克恒量为h,真空中光速为c,则这个核反应的质量亏损△m=
,r射线的频率v=
。参考答案:10.如图是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像,若汽车质量为2×103kg,由静止开始沿平直公路行驶,阻力恒定,最大车速为30m/s,则在车速为15m/s时汽车发动机功率为______W;该汽车作匀加速运动的时间为______s.参考答案:
答案:6×104
511.(8分)如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A1的读数
安培表A2的读数;安培表A1的偏转角
安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数
伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角
伏特表V2的偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)参考答案:大于,等于,大于,等于12.一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V的图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”);(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”);(3)状态从C到D的变化过程中,气体______(填“吸热”或“放热”);(4)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界所做的总功为________。参考答案:(1)等压
(2)降低
(3)放热
(4)p1(V3-V1)-p2(V3-V2)13.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______________不变,用_____________作为
小车所受的拉力。(2)如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出。则木块加速度大小=__________m/s2(保留2位有效数字)。(3)通过改变钩码的数量,多次重复测量,可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条图线,如图(c)所示。图线——(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。(4)随着钩码的数量增大到一定程度,图(c)中的图线明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________。A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大(5)根据图(c)可求出小车质量m=__________kg。参考答案:三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(8分)为测定一节蓄电池的电动势和内阻(内阻约为0.5Ω),实验可能采用的电路图如图甲、乙所示。为防止调节滑动变阻器时造成短路,电路中连接了一个保护电阻R0,除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:A.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω)B.电压表(量程3V,内阻约6kΩ)C.电压表(量程15V,内阻约30kΩ)D.定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W)E.定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W)F.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)G.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω,额定电流lA)⑴实验应采用
电路(填“甲”或“乙”);⑵电压表应选
,定值电阻应选
,滑动变阻器应选
。(填相应仪器的序号)参考答案:
⑴乙
;⑵B,D,F15.(1)用伏安法测该金属线的电阻Rx的值,已知电流表内阻约为、量程为0.6A,电压表内阻力为几千欧、量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器值为0~6,额定电流为5A,试画出测量Rx的原理图。(2)提供测电阻所用的实验器材,请将它们用线连接成所需的实验电路,并将变阻器的滑动片移动到安全端的位置(用“↓”表示)。参考答案:四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,取重力加速度为g=10m/s2.求:⑴AC两点的高度差;⑵小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;⑶要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度.()参考答案:⑴小物块在C点时的速度大小为
vC==5m/s,竖直分量为
vCy=4m/s(2分)
下落高度
h=vCy2/2g=0.8m
(2分)⑵小物块由C到D的过程中,由动能定理得:mgR(1–cos53°)=mv–mv
(2分)解得vD=m/s(1分)小球在D点时由牛顿第二定律得:FN–mg=m
(2分)代入数据解得FN=68N
(1分)由牛顿第三定律得FN′=FN=68N,方向竖直向下(2分)⑶设小物块刚滑到木板左端达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,对物块和木板系统,由动量守恒定律得:(2分)【或:由牛顿第二定律得:小物块与长木板的加速度大小分别为:a1=μg=3m/s2,a2==1m/s2(1分)速度分别为
v=vD–a1t,v=a2t
(1分)】对物块和木板系统,由能量守恒定律得:μmgL=mv–(m+M)v2
(2分)解得L=3.625m,即木板的长度至少是3.625m(2分)17.如图所示,水平放置的长为l、距离为d的两平行金属板,极板所加电压为U,一质量为m(重力不计)的带电粒子,沿两极板的中心线以初速度v0射入,若粒子能落在A板上距左端为b的M点上,求:
(1)粒子的带电荷量。(2)若将A板向上移动,要使粒子由原入射点射入仍然落在M点,则电压是增大还是减小?变化后为原来的多少倍?参考答案:解析:(1)带电粒子在匀强电场中受到的电场力F=qE=q粒子在竖直方向加速度a⊥==
(1分)粒子在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学规律有:b=v0t
(1分)y=a⊥t2=
(1分)解①②③得q=
(1分)(2)当A板上移后,极板距d′=d,粒子仍由原入射点射入而落到M点,则其竖直位移y变为d。设电压变为U′后可使粒子仍落在M点。粒子在其间的加速度a⊥′===
(2分)由运动规律有b=v0t
(1分)y′=a⊥′t′2=d
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