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河南省南阳市邓州第五高级中学高三物理联考试卷含解析一、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.(单选)如图所示,足够长的竖直绝缘管处于方向彼此垂直,电场强度和磁感应强度分别为E和B的匀强电场和匀强磁场中,一个质量为m的带正电q的小球,从静止开始沿管下滑,则在下滑的全过程中小球的加速度a与时间t的关系图象正确的是()A.B.C.D.参考答案:考点: 带电粒子在混合场中的运动.版权所有专题: 带电粒子在复合场中的运动专题.分析: 小球下落过程中受重力、电场力、洛伦兹力、弹力和摩擦力,洛伦兹力从零开始增加,根据平衡条件判断弹力、摩擦力的变化情况,根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况.解答: 解:①下落过程中电场力向右,洛仑兹力向左,洛仑兹力逐渐增大;电场力与洛仑兹力的合力先向右减小,所以支持力先向左减小,所以摩擦力减小,与重力的合力会逐渐变大,所以加速度先增大;②当电场力和洛仑兹力等大时,加速度达到最大;③然后支持力向右增大,摩擦力会增大,则合力减小,加速度减小,最后摩擦力与重力等大时,加速度为零(图象与横轴相切);故选:D.点评: 本题考查如何正确的受力分析,理解洛伦兹力与速度的关系,从而影响受力情况,带动运动情况的变化,注意此处的弹力的方向变化,是解题的关键.2.如右图,一理想变压器原副线圈匝数比为4︰1,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表。下列结论正确的是(
)
A.若电压表读数为6V,则输入电压的最大值为24V
B.若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半
C.若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍
D.若保持负载电阻的阻值不变,输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍参考答案:D3.(单选)如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω.电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10A.电压表示数为12V,再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过启动电动机的电流是()A.2AB.8AC.50AD.58A参考答案:解:只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V,R灯==Ω=1.2Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为:I电动机=﹣I′=A﹣8A=50A故选C.4.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气
(
)
A.放热
B.压强减小
C.分子的热运动加剧
D.分子间的引力和斥力都减少参考答案:A温度不变,洗衣缸内水位升高时,封闭气体压强增大,体积减小,外界对气体做功,W>0,又因,由知,Q<0,气体放出热量,A正确B错误;因为温度不变,C项错误。因为气体体积减小,所以分子间的引力和斥力都增大,D项错误。5.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是:A.橡皮在水平方向上作匀速运动。B.橡皮在竖直方向上作加速运动。C.橡皮的运动轨迹是一条直线。D.橡皮在图示位置时的速度大小为。参考答案:AB将橡皮的运动分解为水平方向和竖直方向,水平方向的运动与铅笔的运动相同,做匀速直线运动,竖直方向上也做变速直线运动,速度大小为,故加速度的大小不固定.两个直线运动的合运动轨迹不再是直线,在图示位置时的速度大小为,本题选AB。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是_______________________________。参考答案:加速向下运动或减速向上运动。测力计的示数减小,砝码所受的合力方向向下,根据牛顿第二定律得知,加速度向下,砝码处于失重状态,而速度方向可能向上,也可能向下,所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降.故答案为:减速上升或加速下降.7.(5分)如图所示是一列简谐波的一段图象,已知d点到达波峰的时间比c早1s/200,a、c两点间水平距离为3m,则该波的传播方向为
,波速为
m/s。
参考答案:
答案:向左
2008.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材:A.打点计时器;B.天平;C秒表;D.低压交流电源;E.电池;F.纸带;G.细线、砝码、小车、砝码盘;H.薄木板.①其中多余的器材是____________,缺少的器材是__________________.②测量时间的工具是__________________;测量质量的工具是____________________.③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带.要测量的数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T.请分析,利用这些数据能否验证动能定理?若不能,请说明理由;若能,请写出需验证的表达式._________________________________________________________________________________参考答案:)①C、E
毫米刻度尺②A
B③能从A到B的过程中,恒力做的功为WAB=FsAB物体动能的变化量为EkB-EkA=mv-mv=m()2-m()2=m只要验证FsAB=m即可.优点:A、B两点的距离较远,测量时的相对误差较小;缺点:只进行了一次测量验证,说服力不强.9.为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时________的读数I;(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案:10.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C,整个变化过程如图所示。已知在状态A时气体温度为320K,则状态B时温度为
K,整个过程中最高温度为
K。参考答案:
答案:80
50011.如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动,AC为轻质金属丝,。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场,其磁感线垂直穿过的一部分,初始时刻磁感应强度,变化率为K,整个闭合回路的总电阻为R,则回路中感应电流为
经过
时间后金属丝所受的拉力为零参考答案:
12.图示为探究牛顿第二定律的实验装置,该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度,导轨标尺可以测出两个光电门间的距离,另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______A.用该装置可以测出滑块的加速度B.用该装置探究牛顿第二定律时,要保证拉力近似等于沙桶的重力,因此必须满足m<<MC.可以用该装置验证机械能守恒定律,但必须满足m<<MD.可以用该装置探究动能定理,但不必满足m<<M参考答案:AB13.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动,它们发生碰撞后粘在一起,已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s,碰撞后B球的动量改变了ΔPB=-10kg·m/s,则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s,碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案:30,三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(8分)为确定爱因斯坦的质能方程的正确性,设计了如下实验:用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li,生成两个粒子,测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程,并通过计算说明正确。(已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、)参考答案:核反应方程为核反应的质量亏损,由质能方程可得,质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV,这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以正确。15.如图所示,在滑雪运动中一滑雪运动员,从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台,从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s,斜坡足够长,不计空气阻力,若g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离;(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案:18.75m
试题分析:(1)根据位移时间公式求出下落的高度,结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。(2)根据水平位移和时间求出初速度的大小。(1)平抛运动下落的高度为:则落点与斜坡顶点间的距离为:(2)平抛运动的初速度为:【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和数学公式进行求解,并且要知道斜面的倾角是与位移有关,还是与速度有关。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6.取g=10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.参考答案:考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律.版权所有分析:(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小;(2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小.解答:解:(1)物体做匀加速运动L=at02所以a===10m/s2由牛顿第二定律F﹣f=ma
f=30﹣2×10=10N
所以
μ===0.5
即物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5;(2)设F作用的最短时间为t,小车先以大小为a的加速度匀加速t秒,撤去外力后,以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处,速度恰为0,由牛顿定律
Fcos37°﹣μ(mg﹣Fsin37°)=ma
a′==μg=5m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有at=a′t′t′=t=t=2.3tL=at2+a′t′2所以t===1.03s即该力作用的最短时间为1.03s.点评:分析清楚物体的运动的过程,分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论.17.(20分)如图所示,半球体的质量为M,静止在光滑水平面上,现有一质量为m的小球,水平射向半球体,碰后小球被竖直弹起,碰撞过程中无机械能损失,碰后小球弹起的高度为h,试求:(1)碰撞过程中小球受到的竖直冲量的大小。(2)碰撞后半球体的速度的大小。参考答案:解析:(1)设小球碰撞后速度为Vy
(2分)
(2分)小球受到的竖直冲量Iy为
(4分)方向向上。(2)设碰撞前小球的速度为V0,碰撞后半球体的速度为V。
(8分)得:
(4分)18.一物块A由静止释放以加速度a=2m/s2沿斜面B(斜面无限长)向下运动5s后,加沿斜面向上的力F1=50N作用时间4s,已知A的质量m=10kg,B的质量M=20kg,g取10m/s2,斜面角度α=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8)过程中斜面静止.(1)求斜面的摩擦因数μ;(2)求F1作用时间内的位移;(3)求前5秒内地面给斜面的支持力FN与摩擦力f的大小和方向.参考答案:解:(1)对物块A,由牛顿第二定律得:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma,解得:μ=0.5;(2)5s末物块A的速度:v1=at0=2×5=10m/s,当F1作用在A上时,由牛顿第二定律得:F1+μmgcosθ﹣mgsinθ=ma1,解得:a1=3m/s2,物块减速到速度为零需要的时间:t停==s<4s,则:s1==≈16.7m;(3)A受到的滑动摩擦力:fA=μmgcosθ=0.5×10×10cos37°=40N,斜面M静止,处于静止状态,由平衡条件得,竖直方向:FN=Mg+fA′sinθ+mgcosθsinθ=20×10+40sin37°+10×10c
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