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文档简介
2024学年河北省定州市物理高三上期中达标检测试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、如图所示,在水平传带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是()A.2L+μ(mC.2L+μ(m2、小球在光滑水平面上以速度v0做匀速直线运动.某时刻开始小球受到水平恒力F的作用,速度先减小后增大,最小速度v的大小为0.5v0,则小球A.可能做圆周运动 B.速度变化越来越快C.初速度v0与F的夹角为60° D.速度最小时,v与F垂直3、如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态.其中F1=10N,F2=2N.若撤去F1,则木块在水平方向上受到的摩擦力为()A.2N,方向向右 B.8N,方向向右C.2N,方向向左 D.零4、测量万有引力常量,并检验万有引力定律的科学家是A.亚里士多德 B.伽利略C.牛顿 D.卡文迪什5、如图是、两个质点做直线运动的位移-时间图线,则A.在运动过程中,质点总比质点慢B.当时,两质点的位移相同C.当时,两质点的速度相等D.当时,质点的加速度大于质点的加速度6、如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑.两部分各套有质量均为1kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连.初始A、B均处于静止状态,已知OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m(取g=10m/s2),那么该过程中拉力F做功为()A.4JB.10JC.12JD.14J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、小船横渡一条两岸平行的河流,船在静水中的速度大小不变,船头始终垂直指向河的对岸,水流速度方向保持与河岸平行,若小船的运动轨迹如图所示,则()A.越接近河岸水流速度越大B.越接近河岸水流速度越小C.小船渡河的时间会受水流速度变化的影响D.小船渡河的时间不会受水流速度变化的影响8、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是A.实验中,只将电容器b板向左平移,静电计指针的张角变小B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变大C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变小D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大9、如图所示,质量相同的两个小物体A、B处于同一高度.现使A沿固定的光滑斜面无初速地自由下滑,而使B无初速地自由下落,最后A、B都运动到同一水平地面上.不计空气阻力.则在上述过程中,A、B两物体()A.所受重力冲量的大小相同B.所受合力冲量的大小相同C.所受重力做的功相同D.所受合力做的功相同10、如图所示,倾角为37°的白色传送带以10m/s的速率顺时针运行,将一块质量为1kg的煤块(可视为质点)无初速地放到传送带上端.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带上端到下端的距离为16m,sin37°=0.6A.所用的时间为2sB.煤块对传送带做的总功为零C.煤块在传送带上留下黑色印记的长度为6mD.因煤块与传送带之间的摩擦而产生的内能为24J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)某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝(电阻约为20Ω)材料的电阻率.他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干;他们的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B.根据提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关S;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L;E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.
F.断开开关,拆除电路并整理好器材.
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次直径的测量值d=__________mm;
(2)实验中电流表应选择
________(选填“A1
”或“
A2”);
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L
关系图线,图线在R轴的截距为R0
,在L轴的截距为L0
,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率=
_________________(用给定的物理量符号和已知常数表示).(4)若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小.(不要求写出分析得过程,只回答出分析结果即可),答:__________________.12.(12分)如图所示,某同学借用“探究加速度与力、质量之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和物体动能变化关系”的实验.(1)为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫块的位置,改变长木板倾斜程度,根据纸带打出点的间隔判断小车是否做________运动.(2)按图所示装置,接通打点计时器电源,由静止释放小车,打出若干条纸带,从中挑选一条点迹清晰的纸带,如图所示.纸带上打出相邻两个点之间的时间间隔为T,O点是打点计时器打出的第一个点,从O点到A、B、C、D、E、F点的距离依次为s1、s2、s3、s4、s5、s1.已知小车的质量为M,盘和砝码的总质量为m.由此可求得纸带上由O点到E点所对应的运动过程中,盘和砝码受到的重力所做功的表达式W=_____________,该小车动能改变量的表达式ΔEk=_________.由于实验中存在误差,所以,W________ΔEk.(选填“小于”、“等于”或“大于”).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,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.1.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离.14.(16分)如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度V1=2m/s向左运动,B同时以V2=4m/s向右运动.最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车.两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取g=10m/s2.求:
(1)求小车总长L;(2)B在小车上滑动的过程中产生的热量QB15.(12分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S.比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如题25图所示.设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数;(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式;(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.
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、B【解题分析】
分别对木块3和木块2和3整体分析,通过共点力平衡,结合胡克定律求出两根弹簧的形变量,从而求出1、3量木块之间的距离。【题目详解】对木块3分析,摩擦力与弹簧弹力平衡,有:μm3g=kx,则x=μm3gk,对木块2和3整体分析,摩擦力和弹簧弹力平衡,有:μ(m2+m3)g=kx′,则x'=μm2+【题目点拨】解决本题的关键能够正确地选择研究对象,根据共点力平衡、胡克定律进行求解。2、D【解题分析】
A.小球受水平恒力作用,不可能做圆周运动,故A错误;B.根据牛顿第二定律,F=ma,加速度恒定,速度变化快慢恒定,故B错误;C.速度先减小后增大,F与v0的夹角大于90°,故C错误;D.速度最小时,初速度沿F方向的分速度减为零,v与F垂直,故D正确.故选D。3、A【解题分析】
木块开始时在水平方向受三个力而平衡,所受的静摩擦力为:f=F1-F2=10N-2N=8N;
物体处于静止状态,则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于8N;撤去F1后,由于F2=2N,小于8N,故物体仍能处于平衡,故合力一定是0,则摩擦力为2N,方向向右,故A正确,BCD错误.故选A.【题目点拨】本题是初学摩擦力的同学易错的一个题目,解答本题应准确理解静摩擦力的定义,知道只有当水平推力大于最大静摩擦力时物体才能被推动.4、D【解题分析】
卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量并检验万有引力定律,故D正确。故选D。5、B【解题分析】
A.位移-时间图线的斜率等于速度,由图看出,图线的斜率大于图线的斜率,则的速度大于的速度,质点总比质点快,故A错误;B.图线是、两个质点做直线运动的位移-时间图线,所以时,两质点的位移相同,故B正确;C.在时间内,质点总比质点快,即当时,的速度大于的速度,故C错误;D.两质点均做匀速直线运动,加速度都等于零,故D错误.6、D【解题分析】
对AB整体受力分析,根据共点力平衡条件列式,求出支持力N,从而得到滑动摩擦力为恒力,最后对整体运用动能定理列式,得到拉力的功;【题目详解】对AB整体受力分析,受拉力F、重力G、支持力N、向左的摩擦力f和向右的弹力N1,如图所示:
根据共点力平衡条件,有
竖直方向:
水平方向:
其中:
解得:,
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式,得到:根据几何关系,可知求B上升距离,故有:,故选项D正确,选项ABC错误.【题目点拨】本题中拉力为变力,先对整体受力分析后根据共点力平衡条件得出摩擦力为恒力,然后根据动能定理求变力做功.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【解题分析】从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道,小船先具有向下游的加速度,小船后具有向上游的加速度,故加速度是变化的,由于水流是先加速后减速,即越接近河岸水流速度越小,故A错误,B正确.由于船身方向垂直于河岸,无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时最短,即船渡河的时间不会受水流速度变化的影响,选项C错误,D正确;故选BD.点睛:解决本题的关键知道小船参与了两个运动,有两个分速度,分别是静水速和水流速.以及知道轨迹的弯曲大致指向合力的方向,注意垂直河岸渡河时,时间最短.8、BC【解题分析】
静电计是测量电势差的装置,电势差越大,静电计指针的偏角越大.由题,电容器的电量不变,根据各选项的操作分析电容器电容的变化,再由电容的定义式C=Q【题目详解】A、将b板向左平移,板间距离增大,电容器电容C减小,而电容器的电量Q不变,由C=QU分析可知,电容器两板间电势差增大,则静电计指针偏角变大;故AB、将b板向上平移,两板正对面积减小,电容C减小,而电容器的电量Q不变,由C=QU分析可知,电容器两板间电势差增大,则静电计指针偏角变大;故BC、在a、b之间插入一块绝缘介质板,电容增大,而电容器的电量Q不变,由C=QU分析可知,电容器两板间电势差减小,则静电计指针偏角变小;故CD、增大极板电量,而决定电容的几个量都不变则C不变,可知极板间的电压增大,则静电计指针偏角变大;故D错误.故选BC.【题目点拨】本题是电容器动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是电容与哪些因素有什么关系.9、BCD【解题分析】A、由匀变速直线运动的位移公式:可以知道,,物体A做匀加速直线运动,B物体做自由落体运动,A的位移大于B的位移,A的加速度小于B的加速度,
则A的运动时间大于B的运动时间,因为mg相等,由可以知道,A重力的冲量大于B重力的冲量,故A错误;
BCD、A、B运动过程只有重力做功,因为m、g、h都相等,则重力做功相同,合外力做功相同,由动能定理得:,计算得出:,物体到达地面时的速度大小相等,由动量定理得:,则合外力的冲量大小相等,故BCD正确;综上所述本题答案是:BCD10、AD【解题分析】
A、开始阶段,由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,所以:a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2,物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为:t1=va1=1010s=1s,通过的位移为:x1=12a2t12=12×10×12mB、由A的分析可知,煤块受到的摩擦力的方向始终向上,皮带向下运动,煤块对皮带做负功;故B错误.C、第一秒内传送带的速度大于煤块的速度,煤块相对于传送带先后运动,相对位移:△x1=vt1-x1=10×1-5=5m,第二秒煤块的速度大于传送带的速度,煤块相对于传送带向前运动,相对位移:△x2=(L-x1)-vt2=(16-5)-10×1=1m,物块相对于传送带的位移:△x=x1-x2=5-1=4m;而小煤块在白色皮带上留下黑色印记的长度为5m;故C错误.D、物块相对于传送带的路程:△L=x1+x2=5+1=6m,因煤块和皮带之间的摩擦而产生的内能为:Q=f•△L=μmgcosθ•△L=0.5×1×10×cos37°×6=24J;故D正确.故选AD.【题目点拨】解决本题的关键理清物体的运动规律,知道物体先做匀加速直线运动,速度相等后继续做匀加速直线运动,两次匀加速直线运动的加速度不同,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.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、0.726;;;无影响;【解题分析】
(1)由图示螺旋测微器可以知道,固定刻度是0.5mm,
可动刻度是,则金属丝直径.
(2)电路最大电流约为,不到0.6A的三分之一,
如果使用电流表A2实验误差较大,因此电流表应选A1.
(3)由闭合电路欧姆定律可知,,其中,变换公式可得,结合图像可知,斜率为,解得电阻率.(4)若考虑电流表内阻,同理可得,,即,斜率仍为,解得电阻率,与电流表内阻无关,故电流表内阻对测量结果无影响.【题目点拨】本题主要考查螺旋测微器的读数、电表量程的选择以及闭合电路欧姆定律与图像结合的综合分析题.12、匀速直线;mgs5;M(s【解题分析】①为保证拉力等于小车受到的合力,需平衡摩擦力,即将长木板左端适当垫高,轻推小车,小车做匀速直线运动;②盘和砝码受到的重力所做功为:W=mgs③打D点时的速度为:vD由O点到E点小车增加的动能为:ΔE由于盘和砝码也有动能,且有阻力做功,盘和砝码受到的重力所做功小于小车增加的动能.点睛:为保证拉力等于小车受到的合力,需平衡摩擦力,使小车不受拉力时做匀速运动;盘和砝码受到的重力所做功等于重力与位移的乘积;D点速度等于CE段的平均速度,求解出速度后再求解动能;由于盘和砝码也有动能,且有阻力做功,盘和砝码受到的重力所做功小于小车增加的动能.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)2.74R【解题分析】
(i)如图所示:从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角i0时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l.①设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有②由几何关系有③联立①②③式并利用题给条件,得④(ii)设与光轴距的光线在球面B点折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有⑤设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有⑥由几何关系有⑦⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得⑨1
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