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江西省宜春市丰城筱塘中学高三物理模拟试题含解析一、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1.100个大小相同、质量均为m无摩擦的球体如图所示,静止放置于两相互垂直且光滑的平面上,平面AB与水平面夹角为300.则第四个球对第五个球的作用力大小为
(
)A.mg/2
B.49mg
C.48mg
D.98mg参考答案:C2.(多选题)暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是()A.“悟空”的线速度小于第一宇宙速度B.“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C.“悟空”的环绕周期为D.“悟空”的质量为参考答案:ABC【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.【分析】已知该太空电站经过时间t(t小于太空电站运行的周期),它运动的弧长为s,它与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度,然后根据v=ωr可求得轨道半径;根据万有引力提供向心力求求得地球的质量.【解答】解:A、该太空电站经过时间t(t小于太空电站运行的周期),它运动的弧长为s,它与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),则太空站运行的线速度为v=角速度为:ω=根据v=ωr得轨道半径为:r==人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有:G=m,得v=,可知卫星的轨道半径越大,速率越小,第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,故“悟空”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度,故A正确;B、由G=m得:加速度a=,则知“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度.故B正确.C、“悟空”的环绕周期为T==,故C正确;D、“悟空”绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即:G=mrω2,ω=联立解得:地球的质量为M=,不能求出“悟空”的质量.故D错误;故选:ABC3.弹性轻绳的一端固定在O点,另一端拴一个物体,物体静止在水平地面上的B点,并对水平地面有压力,O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑杆,如图所示,OA为弹性轻绳的自然长度,现在用水平力使物体沿水平面运动,在这一过程中,物体所受水平面的摩擦力的大小的变化情况是A.先变大后变小
B.先变小后变大C.保持不变
D.条件不够充分,无法确定参考答案:
答案:C4.(单选)如图所示为某质点作直线运动的v-t图象,关于这个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是A.质点始终向同一方向运动B.4s末物体离出发点最远C.加速度大小不变,方向与初速度方向相同D.4s内通过的路程为4m,而位移为零参考答案:D5.(多选)下列说法正确的是_____________.A.卢瑟福通过粒子散射实验,提出了“原子核式结构”学说B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变C.质子、中子、粒子的质量分别是,质子和中子结合成一个粒子,释放的能量是D.衰变为要经过4次衰变和2次衰变参考答案:ACD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某同学研究小车在斜面上的运动,用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移,得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D,相邻计数点间的时间间隔均为T,B、C和D各点到A的距离为、和。由此可算出小车运动的加速度大小=____________________,打点计时器在打C点时,小车的速度大小=_______。
(用已知的物理量符号表示)参考答案:7.(6分)木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示,力F的作用后木块A所受摩擦力大小是
N,木块B所受摩擦力大小是
N。参考答案:
8
98.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷,其中心P点的电势为U1,与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2,如图所示,则U1
U2(填“>”、“<”、“=”),现取走B点的点电荷,则P’的电势为
。参考答案:
答案:>
9.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz。(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点_
_和
__之间某时刻开始减速.(2)计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”).参考答案:(1)_6和7
,(2)0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字)(3)a=2.0_m/s2,_偏大_。
解析:①从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;
②v5===1.00m/s
v6==m/s=1.16m/s
③由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:
a==-2.00m/s2.
所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2
在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力,所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大.
故答案为:故答案为:①6;7;②1.00;1.16;③2.00;偏大10.一根轻绳一端系一小球,另一端固定在O点,制成单摆装置.在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器.让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动,由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示,则小球振动的周期为
▲
s,此单摆的摆长为
▲
m(重力加速度g取10m/s2,取π2≈10).参考答案:4
4
11.如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体,活塞和气缸间都导热,活塞与气缸间无摩擦,气缸开口始终向上.在室温为27°时,活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中,则:①在冰水混合物中,活塞距气缸底部距离h2=?②此过程中气体内能
(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将
(填“吸热”或者“放热”).参考答案:①气缸内气体的压强不变,由盖?吕萨克定律可知:
(2分)h2=7.9cm
(1分)②减小(1分),放热(1分)12.地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________;线速度大小为___________;周期为____________。参考答案:,,(提示:卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。)13.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体,将一细管插入液体,利用虹吸现象,使活塞上方液体缓慢流出,在此过程中,大气压强与外界的温度均保持不变,下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是________图,该过程为________过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)参考答案:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(4分)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的He.(1MeV=1.6×-13J)①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案:解析:或,。考点:原子核15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动,发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车,其刹车的加速度大小,从此刻开始计时,若汽车A不采取刹车措施,汽车B刹车直到静止后保持不动,求:(1)汽车A追上汽车B前,A、B两汽车间的最远距离;(2)汽车A恰好追上汽车B需要的时间.参考答案:(1)16m(2)8s(1)当A、B两汽车速度相等时,两车间的距离最远,即v=vB-at=vA
得t==3s此时汽车A的位移xA=vAt=12m;汽车B位移xB=vBt-at2=21mA、B两汽车间的最远距离Δxm=xB+x0-xA=16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1==5s
运动的位移x′B==25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A=vAt1=20m
此时相距Δx=x′B+x0-x′A=12m汽车A需要再运动的时间t2==3s
故汽车A追上汽车B所用时间t=t1+t2=8s四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=1m,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高.一质量的小物块,从水平面上以速度竖直向上抛出,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点,物块与水平面间的动摩擦因数=0.4,取.求:(1)物块运动到D点时的速度;(可以保留根式)
(2)物块运动到C点时,对轨道的压力大小;(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离.
参考答案:17.(10分)如图A所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。(l)下面是某同学对该题的一种解法:解:设l1线上拉力为T1,线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡T1cosθ=mg,
T1sinθ=T2,
T2=mgtgθ剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtgθ=ma,所以加速度a=gtgθ,方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。(2)若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l)完全相同,即a=gtgθ
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