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江苏省镇江市扬中三跃中学2021年高三物理测试题含解析一、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.如图所示,倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动,圆盘的倾角为37°,在距转动中心r=0.1m处放一小木块,小木块跟随圆盘一起转动,小木块与圆盘的动摩擦因数为μ=0.8,木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同.若要保持小木块不相对圆盘滑动,圆盘转动的角速度最大值为A.8rad/s
B.2rad/sC.rad/s
D.rad/s参考答案:B2.一质量为m的物体静止在光滑水平面上,在水平力F作用下,经时间t,通过位移L后,动量变为p、动能变为Ek.若上述过程F不变,物体的质量变为,以下说法正确的是()A.经过时间2t,物体动量变为2pB.经过位移2L,物体动量变为2pC.经过时间2t,物体动能变为4EkD.经过位移2L,物体动能变为4Ek参考答案:A以初速度方向为正方向,根据动量定理,有:Ft=△P,当时间变为2t后,动量变为2P,故A正确;根据:,动量变为2倍,质量减半,故动能变为8Ek,故C错误;经过位移2L,根据动能定理,有:FL=Ek,故位移变为2倍后,动能变为2Ek,故D错误;根据,动能变为2倍,质量减半,所以动量不变,故B错误。所以A正确,BCD错误。3.如图虚线上方空间有匀强磁场,扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度匀速转动,线框中感应电流方向以逆时针为正,则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是
(
)参考答案:A4.如图所示,甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动,在轨道的水平段AB上运动时,两小球的速度均为v0=5m/s,相距d=10m,轨道水平段AB和水平段CD的高度差为h=1.2m。设两小球在斜坡段BC运动时未脱离轨道,关于两小球在轨道水平段CD上的运动情况,下列描述中,正确的是:(
)A.两小球在CD段运动时仍相距10m
B.两小球在CD段运动时相距小于10mC.两小球到达图示位置P点的时间差为2s
D.两小球到达图示位置P点的时间差约为1.4s参考答案:c5.一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现如图所示加上水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值可能是(g=10m/s2)A、3N
B、6N
C、25N
D、30N参考答案:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下:A用游标卡尺测量滑块的挡光长
度d,用天平测量滑块的质量mB用直尺测量AB之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到
水平桌面的垂直距离h2C将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间tD重复步骤C数次,并求挡光时间的平均值E利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosαF多次改变斜面的倾角,重复实验步骤BCDE,做出f--cosα关系曲线用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)滑块通过光电门时的速度υ=
滑块运动时所受到的摩擦阻力f=
参考答案:7.某实验小组设计了下面的实验电路测量电池的电动势和内电阻,闭合开关S,调整电阻箱的阻值R,读出电压表相应示数U,测出多组数据,利用测的数据做出如右下图像。则电池的电动势为
,内电阻为
。电动势的测量值与真实值相比
(填“偏大”、“偏小”或“相等”)参考答案:2V,0.2Ω,偏小8.某横波在介质中沿x轴正方向传播,t=0时刻时波源O开始振动,振动方向沿y轴负方向,图示为t=0.7s时的波形图,已知图中b点第二次出现在波谷,则该横波的传播速度v=10m/s;从图示时刻开始计时,图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm.参考答案::解:由题意得:+(+T)=0.7s,得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m,则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播,图示时刻c质点向下振动,则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin(t)=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为:10,y=﹣0.03sin5πt.9.2013年3月14日,欧洲核子研究中心的物理学家宣布,他们利用强子(质子)对撞机发现了粒子物理标准模型所预言的希格斯粒子,它可用来解释粒子获得质量的机制.希格斯与恩格勒因此获得2013年度的诺贝尔物理学奖.希格斯粒子的能量约为125GeV(1GeV=109eV),与之对应的质量约为
kg(结果保留一位有效数字).若对撞机中高速运动的质子的速度为v,质量为m,普朗克常量为h,则该质子的物质波波长为
参考答案:10.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.
(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为
;(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=
cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t,则小车经过光电门时的速度为
(用字母表示);(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,_________________________________。(4)某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是(
)A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动参考答案:(1)m<<M(2)1.050
(3)加速度与合外力成正比(4)C
11.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组用如图所示装置,采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。(1)此实验小组所用电源频率为50Hz,得到的纸带如图所示,舍去前面比较密集的点,从O点开始,在纸带上取A、B、C三个计时点(OA间的各点没有标出),已知d1=3.0cm,d2=4.8cm,d3=6.8cm.则小车运动的加速度为
m/s2(结果保留2位有效数字)(2)某实验小组得到的图线AB段明显偏离直线,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、砝码盘添加砝码的总质量太大
D、所用小车的质量太大参考答案:5.0,C12.设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若某质量为m的地球同步通讯卫星,离开地面的高度为H,则它绕地球运行时所受的向心力大小为________,运行时的线速度大小为________。参考答案:
13.用如图所示的电路测电源的电动势、电阻和的值。已知:电源内阻极小(可不计),伏特表量程为(内阻很大),电阻箱可在范围内调节。(1)将接,闭合,调节电阻箱,读出其示数和对应的电压表的示数;保持电阻箱示数不变,
,读出电压表的示数,则电阻的阻值表达式为
.
(2)现已测得,继续测电源电动势和电阻的值。将接,闭合,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数,将测得的数据绘出如图所示的图线,由于疏忽,图线坐标轴上的物理量和纵轴上物理量的单位均未标明,则
,。参考答案:.将切换接
1.43
1.2三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,给出下列器材,应选用的是__________(用字母表示
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.量程为0.5V,零刻度在中央的电压表
E.量程为300μA,零刻度在中央的电流表
该实验装置如图所示,如果以a、b两个电极的连线为x轴,以a、b连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是_________.
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先变大后变小
D.先变小后变大参考答案:(1)BE(2)D15.某实验小组在实验室探究匀变速运动规律时,获取一条做匀减速直线运动的小车牵引的纸带,打点计时器使用交流电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按如图所示,使每一条纸带下端与x轴重合,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,则:(1)打点计时器正常工作时,打点的时间间隔取决于
.A.交流电压的高低
B.墨粉纸盘的大小
C.纸带的长度
D.交流电的频率(2)为减小实验误差,通常采取隔相同点取计数点的方法,如上述实验小组,其选取的相邻两计数点之间的时间间隔为
.(3)在第二条纸带内中间时刻的速度是
m/s;(计算结果保留两位有效数字)(4)由上述数据可知小车运动的加速度是
m/s2(计算结果保留两位有效数字)参考答案:(1)D,(2)0.1s,(3)0.96,(4)0.064【考点】探究小车速度随时间变化的规律.【分析】了解打点计时器的打点原理,由于交变电流方向的改变间隔打点.使用的方法是等效代替法解题,它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度.根据图中数据做出v﹣t图象,则图象的斜率大小等于物体的加速度.【解答】解:(1)打点计时器打点的时间间隔取决于交流电的频率,与电源、纸带的长度、墨粉纸盘的大小无关,故D正确.(2)打点计时器的打点周期为0.02s,每5个点取一个计数点,则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s.(3)它们的长度分别等于x=v平均t,因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,即在第2个0.1s内,中间时刻的速度为:v=.(4)如图所示即相当于物体的速度﹣时间图象,则斜率即为加速度,横坐标每一纸带的宽度代表0.1sa==0.064m/s2.故答案为:(1)D,(2)0.1s,(3)0.96,(4)0.064四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,某人距离墙壁10m起跑,向着墙壁冲去,挨上墙之后立即返回。设起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达墙根时需减速到零,不能与墙壁相撞。减速的加速度为8m/s2,求该人到达墙需要时间为多少?参考答案:17.宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)线的拉力;
(2)该星球表面的重力加速度;
(3)该星球的第一宇宙速度;
(4)该星球的密度.参考答案:(1)小球做圆周运动:向心力 ①(1分)
半径 ②(1分)
解得线的拉力
③(1分)
(2) ④(1分)
解得该星球表面的重力加速度 ⑤(2分)
(3)星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度,设近“地”卫星的质量为,根据向心力公式有:
⑥(1分)
联立⑤⑥解得
(2分)
(4)设星球的质量为,则:
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