
?2021-2022學(xué)年山西省太原市高三(上)期末物理試卷
1. 如圖所示,實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線,從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示,則(????)
A. a一定帶正電,b一定帶負(fù)電
B. a的速度將減小,b的速度將增大
C. a的加速度將減小,b的加速度將增大
D. a的電勢(shì)能將增大,b的電勢(shì)能將減小
2. 短道速滑男女混合2000米接力是北京冬奧會(huì)的新增項(xiàng)目,我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在這一項(xiàng)目上具有很強(qiáng)的實(shí)力。某次訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)員在光滑水平冰面上進(jìn)行交接時(shí),后方運(yùn)動(dòng)員用水平力沿運(yùn)動(dòng)方向推前方運(yùn)動(dòng)員。則在交接過(guò)程中(????)
A. 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化大小相等
B. 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員相互作用的沖量相同
C. 前方運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大,后方運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小,兩人的總機(jī)械能守恒
D. 前方運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量增大,后方運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量減小,總動(dòng)量減小
3. 高層樓房發(fā)生了火災(zāi),消防員及時(shí)趕到,用多個(gè)高壓水槍同時(shí)進(jìn)行滅火。靠在一起的甲、乙兩個(gè)相同高壓水槍?zhuān)瑖姵龅乃涞街瘘c(diǎn)的同一位置上,如圖所示。已知甲、乙噴出的水初速大小相同且水跡處于同一豎直面內(nèi),忽略水受到的空氣阻力,則(????)
A. 到達(dá)著火點(diǎn)時(shí),甲噴出的水的速率較大
B. 到達(dá)著火點(diǎn)時(shí),乙噴出的水速度的方向可能水平
C. 到達(dá)著火點(diǎn)時(shí),甲噴出的水速度的方向可能水平
D. 從噴出到著火點(diǎn),乙噴出的水運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)
4. t=0時(shí),汽車(chē)在平直的公路上沿直線勻速運(yùn)動(dòng);t0時(shí)刻,由于前方出現(xiàn)事故,司機(jī)踩下剎車(chē)踏板,車(chē)輛立即開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程中汽車(chē)的位移-時(shí)間圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 汽車(chē)減速的加速度大小為x02t02
B. 2t0后汽車(chē)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)
C. 0~t0內(nèi),汽車(chē)平均速度的大小為2x0t0
D. 0~2t0內(nèi),汽車(chē)平均速度的大小為3x04t0
5. 如圖所示,直流電源、滑動(dòng)變阻器R、平行板電容器C與電流計(jì)G連接,C的下極板接地,開(kāi)始時(shí)C不帶電?,F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,穩(wěn)定后一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 保持兩開(kāi)關(guān)閉合,R的滑片上滑時(shí),G中電流向上
B. 保持兩開(kāi)關(guān)閉合,R的滑片下滑時(shí),油滴向上運(yùn)動(dòng)
C. 斷開(kāi)S2,C的下極板下移時(shí),P點(diǎn)的電勢(shì)升高
D. 斷開(kāi)S2,C的上極板下移時(shí),油滴的電勢(shì)能減小
6. 如圖所示,客廳中的環(huán)形吊燈質(zhì)量沿環(huán)均勻分布,通過(guò)四根等長(zhǎng)的細(xì)繩對(duì)稱(chēng)地栓接、懸掛在天花板的同一點(diǎn)上,吊燈的質(zhì)量為m。若繩長(zhǎng)等于環(huán)形吊燈的直徑,則每根輕繩對(duì)吊燈的拉力大小為(????)
A. 36mg B. mg4 C. mg D. 233mg
7. 如圖所示,光滑絕緣水平面上有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B,兩小球帶異種電荷。將方向水平向右、大小為F的力作用在B上,當(dāng)A、B間的距離為L(zhǎng)時(shí),兩小球可保持相對(duì)靜止。若改用方向水平向左的力作用在A上,欲使兩小球間的距離保持為2L并相對(duì)靜止,則外力的大小應(yīng)為(????)
A. 116F B. 18F C. 14F D. 12F
8. 如圖甲所示,一物塊置于粗糙水平面上,其右端通過(guò)水平彈性輕繩固定在豎直墻壁上。用力將物塊向左拉至O處后由靜止釋放,用傳感器測(cè)出物塊的位移x和對(duì)應(yīng)的速度,作出物塊的動(dòng)能Ek?x關(guān)系圖像如圖乙所示。其中,0.10m~0.25m間的圖線為直線,其余部分為曲線。已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,取g=10m/s2,彈性繩的彈力與形變始終符合胡克定律,可知(????)
A. 物塊的質(zhì)量為0.2kg B. 彈性繩的勁度系數(shù)為50N/m
C. 彈性繩彈性勢(shì)能的最大值為0.6J D. 物塊被釋放時(shí),加速度的大小為8m/s2
9. 圖甲為一轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,以恒定的速率v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的右側(cè)有一滑塊以初速度v0從光滑水平面滑上傳送帶,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后離開(kāi)傳送帶,這一過(guò)程中滑塊運(yùn)動(dòng)的v?t圖像如圖乙所示。由圖像可知滑塊(????)
A. 從右端離開(kāi)傳送帶
B. 從左端離開(kāi)傳送帶
C. 先受滑動(dòng)摩擦力的作用,后受靜摩擦力的作用
D. 變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受滑動(dòng)摩擦力的作用
10. 2021年12月9日,神舟十三號(hào)航天員在中國(guó)空間站進(jìn)行首次太空授課。在授課中王亞平介紹,空間站每天能觀察到很多次日出。已知地球半徑為R,地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0,空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén),其軌道與赤道成一定的傾角,地球同步衛(wèi)星的高度為h0。忽略一天之內(nèi)地球相對(duì)太陽(yáng)位置的變化,僅利用以上物理量可估算(????)
A. 空間站中每天能觀察到的日出的次數(shù) B. 地球的質(zhì)量
C. 空間站離地的高度 D. 空間站繞地球運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
11. 如圖所示,菱形aObP(ab>2OP)的頂點(diǎn)a、b處分別固定有等量的正點(diǎn)電荷。取無(wú)窮遠(yuǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),OP方向?yàn)閤正方向。若將一帶負(fù)電的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放,在粒子從O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中,則下圖中關(guān)于O、P間的電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)φ以及粒子的電勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek隨x變化的圖線中,可能正確的是(????)
A. B.
C. D.
12. 如圖所示,直角坐標(biāo)xOy所在平面存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ey。t=0時(shí),一帶正電荷的粒子從O點(diǎn)以動(dòng)能Ek0沿x軸正方向射入;t0時(shí)刻,在xOy平面內(nèi)疊加沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ex,粒子開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,粒子到達(dá)P點(diǎn)。已知ExEy=3,yP=d,粒子的帶電量為q,下列說(shuō)法中正確的是(????)
A. 粒子在x方向上始終做勻速直線運(yùn)動(dòng) B. Ey=4Ek03qd
C. xP=534d D. 粒子達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為143Ek0
13. 在采用多組合作方式用圖甲的裝置探究“小車(chē)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)安裝調(diào)試時(shí),補(bǔ)償阻力的具體做法是:把木板的左側(cè)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,輕推小車(chē),使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板______(選填“減速運(yùn)動(dòng)”“加速運(yùn)動(dòng)”或“勻速運(yùn)動(dòng)”);
(2)安裝好器材后,各小組分別或保持小車(chē)的質(zhì)量不變、增減所掛槽碼個(gè)數(shù);或保持槽碼個(gè)數(shù)不變、增減小車(chē)中的重物,分別打出多條紙帶,處理后把數(shù)據(jù)集中記錄在了表中:
序號(hào)
槽碼重量(N)
小車(chē)總質(zhì)量(kg)
小車(chē)加速度(m?s?2)
1
0.29
0.86
0.34
2
0.14
0.36
0.39
3
0.29
0.61
0.48
4
0.19
0.36
0.53
5
0.24
0.36
(Ⅰ)
6
0.29
0.41
0.71
7
0.29
0.36
0.81
8
0.29
0.46
(Ⅱ)
9
0.34
0.36
0.94
在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),有兩個(gè)小組的數(shù)據(jù)未完成處理。圖乙是其中一個(gè)小組打出的紙帶,A~F為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,已知計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz,則小車(chē)加速度的值為_(kāi)_____m/s2。若該小組是在保持小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)得到的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)應(yīng)該填在表格中的______(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)位置。為探究小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力的關(guān)系,應(yīng)該選擇表格中______(填數(shù)據(jù)前的數(shù)字序號(hào))的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納。
14. 新買(mǎi)的橙子特別酸,曉亮同學(xué)感覺(jué)它適合用來(lái)做水果電池。為驗(yàn)證這一猜想,曉亮將銅片和鋅片分別插入橙子,制作了一個(gè)水果電池,設(shè)計(jì)了圖甲的電路測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。已知電壓表的量程為500mV、內(nèi)阻RV=2000Ω,電阻箱R的調(diào)節(jié)范圍為0~9999Ω,完成下列填空:
(1)為保證電壓表的安全,閉合開(kāi)關(guān)前,電阻箱的值應(yīng)調(diào)整為_(kāi)_____(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”);
(2)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記下多組電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電阻箱的值R,算出1U的值。以1U為縱坐標(biāo)、R為橫坐標(biāo),作出的1U?R圖線如圖乙所示。則U與E、r的關(guān)系式為_(kāi)_____(用R、RV等物理量的符號(hào)表示);
(3)根據(jù)圖線可求得:E=______V,r=______kΩ(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)將得到的數(shù)據(jù)與其他橙子做的水果電池比較,發(fā)現(xiàn)橙子越酸,其電動(dòng)勢(shì)越大,說(shuō)明水果的酸度越大,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越強(qiáng)。
15. 兒童游泳池的淺水區(qū)水深H=1.2m,若從水面上方h=0.8m高處,讓一質(zhì)量為0.50kg的塑料小球自由下落,測(cè)得小球從釋放至到達(dá)水池底部用時(shí)為0.90s。設(shè)水與小球的作用力為恒力,取g=10m/s2。
(1)求水對(duì)小球作用力的大小;
(2)小球到達(dá)池底時(shí)的速度。
16. 桌面上,光滑傾斜軌道AB與長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平軌道BC平滑連接,兩軌道處于同一豎直平面內(nèi),如圖所示。將質(zhì)量為m的小物塊a從AB上的P點(diǎn)由靜止釋放,小物塊a到達(dá)Q點(diǎn)時(shí),與靜止在Q點(diǎn)的小物塊b發(fā)生彈性碰撞(碰撞時(shí)間極短),最后a停在Q點(diǎn)上。已知a與b不會(huì)再次相碰,a與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16,P與BC的高度差為0.88L,重力加速度為g。求:
(1)碰前瞬間a速度大?。?br />
(2)小物塊b的質(zhì)量。
17. 如圖甲所示,一絕緣細(xì)直長(zhǎng)桿水平放置,處于水平方向的靜電場(chǎng)中。以O(shè)為原點(diǎn),沿細(xì)桿建立x軸,電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的分布如圖乙所示。x≤0處,電場(chǎng)強(qiáng)度恒定、方向沿x軸正方向;在x>0處,電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸負(fù)方向并隨x均勻增大。帶電的小圓環(huán)套在細(xì)桿上,其質(zhì)量m=0.2kg、電荷量q=2×10?6C,小圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。將小圓環(huán)從A(?1m)點(diǎn)由靜止釋放,求:(g=10m/s2)
(1)小圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大??;
(2)小圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)位置的坐標(biāo)值。
18. 如圖為裝車(chē)神器——小型移動(dòng)式皮帶輸送機(jī)示意圖。輸送帶AB長(zhǎng)度L=15m,傾角θ=37°,以恒定的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。將礦物(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速地放上輸送帶,礦物從A端上升到B端,再沿一段與AB相切、半徑R=1.25m光滑圓形軌道運(yùn)動(dòng),到達(dá)最高點(diǎn)C后水平飛出,落入貨車(chē)中的D點(diǎn)。D與C的高度差為1.25m、水平距離為1.00m。設(shè)每塊礦物的質(zhì)量均為5.0kg,礦物與輸送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.80,不計(jì)空氣阻力,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)每塊礦物到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受軌道的彈力;
(2)估算一塊礦物從A到裝入貨車(chē)所用的時(shí)間。
答案和解析
1.【答案】C?
【解析】解:A、由軌跡彎曲方向可判斷出電場(chǎng)力方向,由于不知道場(chǎng)強(qiáng)的方向,故不能確定電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系,所以不能確定ab兩電荷的電性。故A錯(cuò)誤。
B、由于出發(fā)后電場(chǎng)力始終對(duì)電荷做正功,兩電荷的動(dòng)能越來(lái)越大,故兩個(gè)電荷的速度都將越來(lái)越大,故B錯(cuò)誤。
C、電場(chǎng)線的疏密代表電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由圖可知越向左場(chǎng)強(qiáng)越小,故a出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置的場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小,而b出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大,所以出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)a受到的電場(chǎng)力變小,b受到的電場(chǎng)力變大。a的加速度將減小,b的加速度將增大。故C正確。
D、電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)電荷都做正功,兩個(gè)電荷的電勢(shì)能都減小。故D錯(cuò)誤。
故選:C。
電場(chǎng)線的疏密代表電場(chǎng)的強(qiáng)弱,所以出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)a受到的電場(chǎng)力變小,b受到的電場(chǎng)力變大;正電荷所受電場(chǎng)力的方向就是電場(chǎng)線的方向,而負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)線的方向相反,由于場(chǎng)強(qiáng)方向未知故不能確定電荷的電性.根據(jù)動(dòng)能定理,合外力做正功,動(dòng)能增加。
本題涉及的知識(shí)較多,綜合性較強(qiáng),但只要我們理解了電場(chǎng)線的特點(diǎn)就能順利解決選項(xiàng)A、C、D,明白了只要合外力做正功物體的動(dòng)能就將增加的道理選項(xiàng)B就不難解決,所以我們一定要掌握好基本知識(shí)。
2.【答案】A?
【解析】解:ABD、兩運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,在后方運(yùn)動(dòng)員推前方運(yùn)動(dòng)員時(shí),后方運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量減小,前方運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量增加,由動(dòng)量守恒定律可知,兩運(yùn)動(dòng)員總動(dòng)量不變,兩運(yùn)動(dòng)員動(dòng)量的變化量大小相等、方向相反,由動(dòng)量定理可知,兩運(yùn)動(dòng)員相互作用沖量大小相等、方向相反,故A正確,BD錯(cuò)誤;
C、后發(fā)運(yùn)動(dòng)員推前方運(yùn)動(dòng)員過(guò)程,推力對(duì)前方運(yùn)動(dòng)員做正功,前方運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能增加,推力對(duì)后方運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功,后方運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能減少;在該過(guò)程中后方運(yùn)動(dòng)員做功,由功能關(guān)系可知,系統(tǒng)機(jī)械能增加,故C錯(cuò)誤。
故選:A。
只有重力或彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒;兩運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的受力情況應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理與功能關(guān)系分析答題。
分析清楚運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過(guò)程與受力情況,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理、功能關(guān)系即可解題。
3.【答案】B?
【解析】解:A、由題意可知,忽略水受到的空氣阻力,水噴出后只受重力作用,水的機(jī)械能守恒,由于水從同一位置噴出且甲、乙噴出的水初速大小相同,則水噴出時(shí)的機(jī)械能相等,由機(jī)械能守恒定律可知,到達(dá)著火點(diǎn)時(shí)甲、乙噴出的水速率相等,故A錯(cuò)誤;
B、水噴出后做斜上拋運(yùn)動(dòng),可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng),由圖示可知,乙噴出出的水到達(dá)著火點(diǎn)時(shí)可能到達(dá)最高點(diǎn),水的豎直分速度可能為零,水的速度方向可能沿水平方向,故B正確;
C、由圖示可知,甲噴出的水到達(dá)著火點(diǎn)時(shí)處于下落過(guò)程,豎直方向與水平方向速度都不為零,水的速度方向斜向右下方,不可能沿水平方向,故C錯(cuò)誤;
D、水噴出后做斜上拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由圖示可知,甲噴出的水到達(dá)的最高點(diǎn)的高度大于乙噴出的水到達(dá)最高點(diǎn)到達(dá)的高度,甲噴出的水到達(dá)著火點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
忽略空氣阻力,噴出的水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用,水的機(jī)械能守恒,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律判斷到達(dá)著火位置時(shí)的速度大小關(guān)系;水噴出后做斜上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖示情景應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析答題。
知道水噴出后做斜上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖示分析清楚水的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可解題。
4.【答案】D?
【解析】解:B、根據(jù)x?t圖像的斜率表示速度,可知2t0后汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
A、0~t0內(nèi),汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v0=x0t0,即汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=x0t0,汽車(chē)的加速度大小為a=v02t0?t0=x0t02,故A錯(cuò)誤;
C、0~t0內(nèi),汽車(chē)平均速度的大小為v?=x0t0,故C錯(cuò)誤;
D、t0~2t0內(nèi),汽車(chē)的位移為x′=v0+02t0=x02,0~2t0內(nèi),汽車(chē)平均速度的大小為v′?=x0+x′2t0=3x04t0,故D正確。
故選:D。
先根據(jù)x?t圖像的斜率求出t0時(shí)刻和2t0后汽車(chē)的速度,即為勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度,根據(jù)加速度的定義求汽車(chē)減速的加速度大??;根據(jù)位移與時(shí)間之比求平均速度。
解答本題時(shí),要知道x?t圖像的斜率表示速度,能斜率求汽車(chē)的速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。
5.【答案】C?
【解析】解:A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)時(shí),變阻器有效阻值增大,R的電壓增大,則電容器板間電壓增大,根據(jù)Q=CU,可知Q增大,則電容器充電,G中電流向下。故A錯(cuò)誤。
B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí),變阻器有效阻值減小,R的電壓減小,則電容器板間電壓減小,根據(jù)U=Ed,可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小,則油滴向下運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤。
C、斷開(kāi)S2,當(dāng)電容器的下極板向下移動(dòng)時(shí),電容器所帶的電量Q不變,由C=QU=εrS4πkd,知電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,由U=Ed知,P與下極板間的電勢(shì)差變大,P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)升高。故C正確。
D、斷開(kāi)S2,C的上極板下移時(shí),電容器板間場(chǎng)強(qiáng)不變,由U=Ed知,P與下極板間的電勢(shì)差不變,油滴的電勢(shì)能不變,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
根據(jù)平行板電容器的電容的決定式、電容的定義式與勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)題意判斷極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化,然后判斷P點(diǎn)電勢(shì)、油滴的電勢(shì)能如何變化,判斷油滴如何運(yùn)動(dòng).
該題考查了閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識(shí),分析清楚極板間電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化是解題的關(guān)鍵,要掌握與電容有關(guān)的兩個(gè)公式:電容的決定式和電容的定義式,運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析.
6.【答案】A?
【解析】解:根據(jù)平衡條件可知,每根繩上的拉力的豎直向上的分量為14mg,又由于繩長(zhǎng)等于環(huán)形吊燈的直徑,結(jié)合幾何關(guān)系,
則Fsin60°=mg4
解得:F=3mg6,故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
對(duì)吊燈進(jìn)行受力分析可得每根繩豎直向上的分力等于吊燈重力的14,根據(jù)繩長(zhǎng)和吊燈直徑的關(guān)系得出繩與水平方向的夾角為60°,結(jié)合幾何關(guān)系計(jì)算出每根輕繩對(duì)吊燈的拉力。
本題主要考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題,要熟悉受力分析,解題的關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)幾何關(guān)系完成對(duì)力的計(jì)算。
7.【答案】B?
【解析】解:當(dāng)方向水平向右,大小為F的力作用在B上,A、B間的距離為L(zhǎng)時(shí),有
F=3ma1
kq1q2L2=ma1
若改用方向向左的力作用在A上,兩小球間的距離保持為2L并相對(duì)靜止時(shí),有
F2=3ma2
kq1q2(2L)2=2ma2
聯(lián)立解得:F2=18F,故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:B。
根據(jù)庫(kù)侖定律結(jié)合牛頓第二定律分別分析出不同方向力的作用情況,由此列式完成解答即可。
本題主要考查了庫(kù)侖定律的相關(guān)應(yīng)用,同時(shí)分析過(guò)程中涉及到了牛頓第二定律的應(yīng)用,聯(lián)立等式解答即可,整體難度不大。
8.【答案】D?
【解析】解:A、在從0.1m上升到0.25m范圍內(nèi),動(dòng)能變化等于克服重力做的功,則有:ΔEk=?μmgΔx,圖線的斜率絕對(duì)值為:k=?μmg=?0.30.25?0.1N,解得:m=1kg,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)圖乙可知,物塊在0.1m時(shí)離開(kāi)彈簧,物塊在0.08m時(shí)速度最大,此時(shí)彈簧彈力和摩擦力相等,所以物塊在平衡位置處彈簧壓縮Δx=0.1m?0.08m=0.02m,根據(jù)胡克定律可得kΔx=μmg,解得:k=100N/m,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)能量守恒定律可知,Ep0=μmgΔxm=0.2×1×10×0.25J=0.5J,故C錯(cuò)誤;
D、彈簧被釋放時(shí)加速度的大小為:a=kΔxm?μmgm,代入數(shù)據(jù)解得:a=8m/s2,故D正確。
故選:D。
在從0.1m上升到0.25m范圍內(nèi),圖線的斜率絕對(duì)值表示摩擦力,由此求解質(zhì)量;求出物塊在平衡位置處彈簧的壓縮量,根據(jù)胡克定律求解勁度系數(shù);根據(jù)功能關(guān)系解得最大彈性勢(shì)能;根據(jù)牛頓第二定律解得加速度。
本題主要是考查了功能關(guān)系的知識(shí);注意運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,同時(shí)注意最大加速度與最大速度的特點(diǎn)。
9.【答案】AD?
【解析】解:AB、根據(jù)乙圖可知,滑塊先向左做減速運(yùn)動(dòng),減速到零后,開(kāi)始向右做加速運(yùn)動(dòng),加速度到傳送帶速度后開(kāi)始隨傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng),最終離開(kāi)傳送帶,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、由于滑塊先向左做減速運(yùn)動(dòng),減速到零后,開(kāi)始向右做加速運(yùn)動(dòng),加速度到傳送帶速度后開(kāi)始隨傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng),故滑塊在做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到滑動(dòng)摩擦力,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)不受摩擦力,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:AD。
根據(jù)乙圖判斷出滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即可判斷出滑塊受到的摩擦力。
本題主要考查了v?t圖像,根據(jù)圖像判斷出滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷出受力即可。
10.【答案】ABC?
【解析】解:A、空間站中每天能夠觀察到日出的次數(shù)為,n=T0T,故A正確;
B、對(duì)同步衛(wèi)星分析可知,GMm(R+h0)2=m4π2(R+h0)T02,得M=4π2(R+h0)3GT02,故B正確;
C、對(duì)空間站分析可知,GMm(R+h)2=m4π2(R+h)T2,得h=3GMT24π2?R,故C正確;
D、因?yàn)椴恢揽臻g站質(zhì)量,故無(wú)法知道其動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。
故選:ABC。
根據(jù)空間站轉(zhuǎn)動(dòng)周期和地球自轉(zhuǎn)周期可以知道每天觀察到日出的次數(shù),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,可以通關(guān)分析同步衛(wèi)星以及空間站,可以分析其余選項(xiàng)。
本題考查學(xué)生對(duì)萬(wàn)有引力提供向心力原理的考查,通過(guò)分析同步衛(wèi)星以及空間站可以分析該題。
11.【答案】BD?
【解析】解:一對(duì)等量同種正點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量合為零,在連線的中垂線時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向兩側(cè),令OP與ab的交點(diǎn)為C點(diǎn);
A、根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱(chēng)性知,OP與ab的交點(diǎn)C處的場(chǎng)強(qiáng)為零,OC之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從C指向O點(diǎn),與選取的正方向相反,應(yīng)為負(fù)值,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理和對(duì)稱(chēng)性知,OC之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從C指向O點(diǎn),OP之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從C指向P點(diǎn),C點(diǎn)的電勢(shì)最高,取無(wú)窮遠(yuǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),OP之間的電勢(shì)均為正,故B可能正確;
C、負(fù)電荷的電勢(shì)能EP=?qφ,電勢(shì)為正,則電勢(shì)能為負(fù),不能為正值,故C錯(cuò)誤。
D、負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反,在OC之間從O指向C,在OP之間從P指向C,所以負(fù)電荷在O點(diǎn)釋放后先向C點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng),過(guò)C點(diǎn)后做減速運(yùn)動(dòng),由等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性可知,負(fù)電荷能恰好到達(dá)P點(diǎn),而且在C點(diǎn)的動(dòng)能最大,故D可能正確。
故選:BD。
OP連線即為ab連線的中垂線,而等量正電荷連線的中垂線上電場(chǎng)分布具有對(duì)稱(chēng)性,從而進(jìn)一步判斷所受電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能、動(dòng)能等變化情況。
本題的關(guān)鍵要掌握等量同種電荷的電場(chǎng)分布情況,分析時(shí)要抓住對(duì)稱(chēng)性和疊加原理。根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析粒子的受力和電勢(shì)能、動(dòng)能的變化情況。
12.【答案】BC?
【解析】解:A、疊加沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ex前,粒子受到的電場(chǎng)力方向沿y軸正方向,沿x軸方向不受力,做勻速直線運(yùn)動(dòng)。疊加沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ex后,粒子在x軸方向上受到沿x軸正方向的電場(chǎng)力,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、設(shè)粒子的初速度大小為v0,經(jīng)過(guò)第一個(gè)時(shí)間t0時(shí)豎直分速度大小為vy,速度大小為v,速度方向與水平方向的夾角為α。疊加沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)Ex,粒子開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng),則tanα=v0vy=qExqEy=ExEy=3,得α=60°,則v=v0sinα,結(jié)合粒子的初動(dòng)能Ek0=12mv02,經(jīng)過(guò)第一個(gè)時(shí)間t0時(shí)動(dòng)能Ek1=12mv2,可得Ek1=43Ek0
粒子在y軸方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則第一個(gè)時(shí)間t0內(nèi)與第二個(gè)時(shí)間t0內(nèi)豎直分位移大小之比:y1:y2=1:3,據(jù)題:y1+y2=yP=d,則y1=14d
在第一個(gè)時(shí)間t0內(nèi),由動(dòng)能定理得:qEyy1=43Ek0?Ek0,解得Ey=4Ek03qd,故B正確;
C、第一個(gè)時(shí)間t0內(nèi),粒子在x軸方向的分位移大小為x1=v0t0=3vyt0=(3?qEymt0)t0=3qEymt02
第二個(gè)時(shí)間t0內(nèi),粒子在x軸方向的分位移大小為x2=v0t0+12axt02=(3?qEymt0)t0+12?qExmt02=3qEymt02+12?3Eymt02=33qEy2mt02
故xP=x1+x2=53qEy2mt02
結(jié)合y1=14d=12?qEymt02,解得xP=534d,故C正確;
D、從O點(diǎn)到P點(diǎn),由動(dòng)能定理得:EkP?Ek0=qEyd+qExx2
由上得:x2=334d,結(jié)合Ex=3Ey=43Ek03qd,聯(lián)立解得粒子達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能:EkP=133Ek0,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
分析粒子的受力情況,判斷粒子的運(yùn)動(dòng)情況;粒子做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),合力方向與速度方向在同一條直線上,由平行四邊形定則求出粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角,從而求得動(dòng)能,由動(dòng)能定理求Ey,由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系求xP。由到達(dá)P點(diǎn)的合速度大小求粒子達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。
解答本題的關(guān)鍵要理清粒子的運(yùn)動(dòng)情況,把握兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,如分速度關(guān)系、分位移關(guān)系,應(yīng)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理相結(jié)合進(jìn)行處理。
13.【答案】勻速運(yùn)動(dòng)? 0.67Ⅰ2,4,5,7,9?
【解析】解:(1)安裝調(diào)試時(shí),補(bǔ)償阻力的具體做法是:把木板的左側(cè)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜程度,輕推小車(chē),使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng);
(2)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,則計(jì)數(shù)周期為
T=5×1fs=5×0.02s=0.1s
根據(jù)逐差法可知小球的加速度為
a=xDF?xBD(2T)2=(86.35?49.80?49.80+15.93)×10?2(2×0.1)2m/s2=0.67m/s2
Ⅰ中的加速度為aⅠ=F1M=0.240.36m/s2=0.67m/s2
Ⅱ中的加速度為aⅡ=F2M=0.290.46m/s2=0.63m/s2
故該數(shù)據(jù)應(yīng)該填在表格中的Ⅰ;
2、4、5、7、9中的小車(chē)質(zhì)量相同,所以探究小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力的關(guān)系,可以利用這幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納。
故答案為:(1)勻速運(yùn)動(dòng);(2)0.67;Ⅰ;2、4、5、7、9.
(1)輕推小車(chē),使小車(chē)在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速直線運(yùn)動(dòng),即可使摩擦力與小車(chē)重力沿斜面向下的分力平衡;
(2)根據(jù)逐差法求小球的加速度,分別代入數(shù)據(jù)求Ⅰ,Ⅱ處的加速度。2、4、5、7、9中的小車(chē)質(zhì)量相同,所以探究小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)加速度與力的關(guān)系,可以利用這幾組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納。
本題考察的是探究“小車(chē)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),要了解實(shí)驗(yàn)步驟,會(huì)求小車(chē)的加速度。
14.【答案】最大值?1U=RV+rERV+1ERVR? 0.760.20?
【解析】解:(1)因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量的是電表內(nèi)阻兩端的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值變大時(shí),則電路中的電流變小,電表內(nèi)阻兩端的電壓也變小,起到保護(hù)電路的作用,則閉合開(kāi)關(guān)前,電阻箱的值應(yīng)調(diào)整為最大值;
(2)因?yàn)槭谴?lián)電路,根據(jù)閉合電路歐姆定得:I=ER+RV+r,且U=IRV,聯(lián)立并簡(jiǎn)化得:)1U=RV+rERV+1ERVR;
(3)根據(jù)上述分析可知1U=RV+rERV+1ERVR,結(jié)合圖像得:k=1ERV=4.8?2.5(5.1?1.6)×103=2.33.5×103,其中RV=2000Ω,解得:E=0.76V;
截距b=RV+rERV=1.44,聯(lián)立解得:r=0.20kΩ,
故答案為:(1)最大值;(2)1U=RV+rERV+1ERVR;(3)0.76;0.20
(1)根據(jù)電路構(gòu)造結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析出電阻箱的阻值;
(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得出圖像的表達(dá)式;
(3)根據(jù)圖像的截距和斜率計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
本題主要考查了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量,掌握電路實(shí)驗(yàn)原理,結(jié)合歐姆定律和圖像計(jì)算出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
15.【答案】解:(1)小球從靜止釋放至水面過(guò)程中,由h=12gt2可知
小球從靜止釋放至水面用時(shí)t1=2hg=2×0.810s=0.4s
到達(dá)水面時(shí)小球速度v=gt1=10×0.4m/s=4m/s
又H=v(t?t1)+12a(t?t1)2可知,在水中小球的加速度大小a=6.4m/s2,方向豎直向上
設(shè)水對(duì)小球作用力為F
根據(jù)牛頓第二定律得:F?mg=ma
解得:F=8.2N
(2)小球到達(dá)池底時(shí)的速度v1=v?a(t?t1)=4m/s?6.4×(0.9?0.4)m/s=0.8m/s
答:(1)水對(duì)小球作用力的大小為8.2N;
(2)小球到達(dá)池底時(shí)的速度為0.8m/s。?
【解析】(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解小球下落的時(shí)間和到達(dá)水面時(shí)的速度,結(jié)合牛頓第二定律求解力;
(2)由速度-時(shí)間公式求解末速度。
本題要注意靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,還要注意判斷水中小球的加速度的方向。
16.【答案】解:(1)碰前瞬間a速度大小為v0,從釋放到碰撞過(guò)程,
對(duì)a,由動(dòng)能定理得:mg×0.88L?μmgL=12mv02?0
解得:v0=1.2gL
(2)設(shè)碰后瞬間a、b的速度分別為v1、v2,b的質(zhì)量為M,
兩物塊發(fā)生彈性碰撞,碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,
以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mv0=mv1+Mv2,
由機(jī)械能守恒定律得:12mv02=12mv12+12Mv22
解得:v1=m?Mm+Mv0
由于小物a最后恰好停在Q點(diǎn),有兩種可能,一種碰后a的速度v0=0,解得:M=m
另一種是小物塊a向左運(yùn)動(dòng)后再返回Q點(diǎn),對(duì)該過(guò)程,對(duì)a,由動(dòng)能定理得:?μmg×2L=0?12mv12
解得:M=5m
答:(1)碰前瞬間a速度大小是1.2gL;
(2)小物塊b的質(zhì)量是m或5m。?
【解析】(1)應(yīng)用動(dòng)能定理求出碰撞前瞬間a的速度大小。
(2)兩物塊發(fā)生彈性碰撞,碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理分析答題。
根據(jù)題意分析清楚物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解題的前提,應(yīng)用動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以解題;解題時(shí)注意討論,否則會(huì)出現(xiàn)漏解。
17.【答案】解:(1)小圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做的功為WAO=qUAO=qE1xAO
設(shè)小圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)的速度大小為v0。由動(dòng)能定理得
?WAO?μmgxAO=12mv02
由圖知:E1=2×105N/C,xAO=1m,代入上式解得:v0=2m/s
(2)設(shè)小圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的位置坐標(biāo)為xP,該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為EP,O到該點(diǎn)的電勢(shì)差為U。
則EP=ΔEΔxxP=1.0×1051.0xP=105xP
U=?12EPxP
由O點(diǎn)到該點(diǎn)電場(chǎng)力做功:W=qU
由動(dòng)能定理有
?W?μmgxP=0?12mv02
解得:xP=(3?1)m(負(fù)值舍去)
答:(1)小圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大小為2m/s;
(2)小圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)位置的坐標(biāo)值為(3?1)m。?
【解析】(1)小圓環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)程中,只有電場(chǎng)力和滑動(dòng)摩擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求小圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度大??;
(2)小圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)位置時(shí)速度為零,利用動(dòng)能定理求最遠(yuǎn)處的坐標(biāo)值。
解決該題需要正確分析電場(chǎng)力隨著x的變化情況,知道E?x圖象與x軸所圍的面積表示電勢(shì)差。運(yùn)用動(dòng)能定理時(shí),要注意分析各個(gè)力做功情況。
18.【答案】解:(1)礦物從C到D做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為vC
h=12gt2
x=vCt
解得:t=0.5s,vC=2m/s
在C點(diǎn),圓形軌道的支持力為F,根據(jù)牛頓第二定律有
mg?F=mvC2R
解得:F=34N
(2)設(shè)礦物在B點(diǎn)速度大小為vB
?mgR(1?cosθ)=12mvC2?12mvB2
解得:vB=3m/s
設(shè)礦物在傳送帶上加速過(guò)程中的加速度大小為a
μmgcosθ?mgsinθ=ma
解得:a=0.4m/s2
礦物加速到vB時(shí)經(jīng)過(guò)的位移為s1
vB2=2as1
解得:s1=11.25m
這是一份山西省太原市2021屆高三(上)期末物理試題,共1頁(yè)。
這是一份2021-2022學(xué)年山西省太原市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三上學(xué)期期末物理試題(解析版),共21頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,多項(xiàng)選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2021-2022學(xué)年山西省運(yùn)城市高三(上)期末物理試卷(含答案解析),共16頁(yè)。試卷主要包含了0V,額定功率為2,0V);,6A,內(nèi)阻約為0,【答案】B,【答案】AC,【答案】BC等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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