2022~2023學年廣東省高州市高三(第一次)模擬考試物理試卷1.  如圖為中國運動員在冬奧會短道速滑比賽中的精彩瞬間。若他正沿圓弧形彎道勻速率滑行,在一段時間內滑過一小角度,則他在這個過程中(    )A. 所受的合外力為零
B. 所受的合外力不為零,做勻變速運動
C. 合外力做功為零,合力的沖量也為零
D. 合外力做功為零,合力的沖量不為零2.  理論研究表明,任一星球的第二宇宙速度與第一宇宙速度的關系為,已知某星球的半徑為地球半徑的一半,其表面的重力加速度大小為地球表面重力加速度的,地球的第一宇宙速度為,不計其他星球的影響,則該星球的第二宇宙速度約為(    )A.  B.  C.  D. 3.  如圖所示,一根長為L的直桿一端抵在墻角,一端倚靠在物塊的光滑豎直側壁上,物塊向左以速度大小v運動時,直桿繞O點做圓周運動且始終與物塊間有彈力。當直桿與水平方向的夾角為時,則(    )
 A. A點速度大小也為v B. A點速度大小與有關
C. A點速度方向與無關 D. A點速度方向與OA4.  一個小球在離地一定高度處向右水平拋出,不計空氣阻力,拋出的初速度越大,則小球(    )A. 落地時的速度越小
B. 從拋出到落地過程中,速度的變化量越大
C. 落地時的重力的瞬時功率不變
D. 從拋出到落地過程中,動能的變化量變大5.  如圖是一個小球沿豎直方向運動時的頻閃照片,由照片可知(    )A. 小球正在上升 B. 小球正在下降 C. 小球處于失重狀態(tài) D. 小球處于超重狀態(tài)6.  質量為的物塊在光滑的水平面上受到水平拉力F的作用,從靜止開始做勻加速直線運動,計時開始的圖像如甲所示,圖像如圖乙所示,據(jù)圖像的特點與信息分析,下列說法正確的是(    )
 A. 圖乙的斜率是圖甲的斜率的2 B. 水平拉力F5N
C. 2m的中點時刻的速度為 D. 2s中點位置的速度為7.  如圖所示,正方體放在水平地面上,空間有磁感應強度為、方向與水平面成角斜向上的勻強磁場。一根通電長直導線穿過正方體前后面的中心,電流的方向垂直于紙面向里。a,bc,d分別是正方體所在邊的中點。在這四點中(    )A. c,d兩點的磁感應強度大小相等 B. a,b兩點的磁感應強度大小相等
C. b點磁感應強度的值最大 D. c點磁感應強度的值最小8.  如圖所示,質量分別為2mmP、Q按如圖的方式用輕彈簧和輕繩連接,當系統(tǒng)靜止時輕繩的拉力大小為mg,輕彈簧的壓縮量為x,重力加速度用g表示。則下列說法正確的是(    )A. 剪斷輕繩的瞬間,P的加速度大小為
B. 剪斷輕繩后,P向下運動2x加速度為零
C. 剪短輕繩后,P向下運動x時重力的功率最大
D. 撤走長木板的瞬間,Q的加速度大小為g
 
 9.  如圖所示,無限大平行金屬板水平放置且接地,金屬板上表面涂上絕緣層,一個帶正電的點電荷P固定在金屬板正上方,該電荷與金屬板間形成的電場與等量異種點電荷連線的中垂線一側的電場分布相同。將一個帶正電的帶電粒子QP與金屬板垂直連線中點的a點沿直線移到板上b點,再沿直線移到板上c點,則此過程(    )A. ac,Q的電勢能一直減小 B. acQ的電勢能先減小后不變
C. ac,Q受到的電場力先減小后不變 D. Qa點受到的電場力大于PQ的庫侖力10.  如圖所示,半球形容器ABC固定在水平面上,AC是水平直徑,一個物塊從A點正上方由靜止釋放剛好能從A點進入容器,第一次從P點由靜止釋放,P點離A點高度為h,結果物塊從C點飛出上升的高度為,第二次由Q點由靜止釋放,Q點離A點高度為物塊與容器內壁間的動摩擦因數(shù)恒定,B為容器內壁最低點,容器的半徑為h,則下列判斷正確的是(    )
 A. 第一次,物塊由A點運動到C點的過程克服摩擦做的功為
B. 第二次,物塊運動到C點的速度剛好為零
C. 第一次,物塊運動到B點的最大動能為
D. 第一次,物塊從A點運動到B點克服摩擦力做的功大于從B點運動到C點克服摩擦力做的功11.  一位學生設計了一個測定自由落體加速度的實驗。如圖所示,在一個敞口容器的底部插入一根細橡皮管,并裝上一個夾子,在其下方地面上放一個金屬盤子。調節(jié)夾子的松緊,以使第1個水滴落入盤中的瞬間,第2個水滴正好從管口落下。調節(jié)好后以某次水滴落入盤中瞬間開始計時,此后水滴落入盤中依次記數(shù)為12、3……,待計數(shù)到100時測得經(jīng)過的時間為40s,再用米尺量出管口至盤子的高度為?;卮鹣铝袉栴}:
相鄰的兩滴水從管口落下的時間間隔為______s。
重力加速度為______計算結果保留三位有效數(shù)字
該同學測量重力加速度的測量結果比當?shù)氐闹亓铀俣嚷孕?,原因可能?/span>______填標號
A.空氣對水滴有阻力的作用
B.測得水滴下落的時間間隔偏小12.  某同學想要描繪標有“,”字樣小燈泡L的伏安特性曲線,要求測量數(shù)據(jù)盡量精確,繪制曲線完整,可供該同學選用的器材除了開關,導線外,還有:
電壓表量程,內阻等于
電壓表量程,內阻等于
電流表量程,內阻等于
電流表量程,內阻等于
滑動變阻器額定電流
滑動變阻器額定電流
定值電阻阻值等于
定值電阻阻值等于
電源內阻不計
該同學設計的電路圖如圖1所示,你認為滑動變阻器應選______,定值電阻應選______,電流表應選______,電壓表應選______。以上均填可供選用器材的標號

該同學描繪出的小燈泡的特性曲線如圖2所示,則可以看出小燈泡的阻值隨著兩端電壓的增大而______,電壓為時,小燈泡的電阻為______,功率為______計算結果均保留兩位小數(shù)13.  如圖所示的電路,電源的電動勢為E,內阻為r,阻值分別為4r、6r的電阻并聯(lián)后再與阻值為的電阻串聯(lián),水平放置的電容器的兩極板的間距為d,分別接在阻值兩端,合上開關穩(wěn)定后,電容器的帶電量也為q。另一帶電量也為q的小球從距上極板上方高為2d處自由釋放,小球恰好能下落到下極板。結果可用分式表示
求電容器的電容;
判斷小球帶電性質;
求小球的質量重力加速度為。
14.  如圖所示,一質量為的物塊A靜止在光滑水平面上,質量為的物塊B的速度向A運動,與A碰撞時無機械能損失。碰后A滑上粗糙斜面,然后滑下,再次運動到水平面上速度為,斜面傾角為,與水平面光滑連接。
通過計算說明A、B能否再次碰撞;
求物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
15.  如圖甲所示,空間存在方向豎直向上周期性變化的勻強電場,場強大小隨時間變化如圖乙所示,空間還存在方向垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小隨時間變化如圖丙所示。一個質量為、帶電量為的帶電小球,在空間P點在時刻在紙面內以水平向右大小為的速度拋出。小球在空中運動的時間大于2s,最終落地時速度垂直于地面。重力加速度為,小球可視為質點,求:時,小球的速度大小;內小球受到的合力大小;小球第一次速度水平向左時離P點的高度;點離地面的高度至少為多少。
答案和解析 1.【答案】D 【解析】解:AB、運動員做勻速圓周運動,線速度大小不變,方向改變,速度在改變,則運動員做變速運動。由合力提供向心力,合力大小不變,方向始終指向圓心,故運動員的運動是變加速運動,故AB錯誤;
CD、由于速度大小不變,則由動能定理可知,合外力做功為零;由于速度的變化量不為零,由動量定理可知,合力的沖量不為零,故C錯誤,D正確。
故選:D
在勻速圓周運動的過程中,線速度的大小不變,方向時刻改變,合外力始終指向圓心,再根據(jù)沖量和功的定義確定沖量和做功的大小。
本題結合勻速圓周運動考查了動量定理和動能定理的應用,關鍵是明確勻速圓周運動的性質,知道物體做勻速圓周運動時合外力充當向心力,方向時刻在改變。
 2.【答案】A 【解析】解:根據(jù)重力等于向心力,得,得
地球的第一宇宙速度
由題意得該星球的第二宇宙速度為:
代入數(shù)據(jù)解得:,故A正確,BCD錯誤;
故選:A。
第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運行速度,根據(jù)重力等于向心力,求該星球的第一宇宙速度,再根據(jù),求該星球的第二宇宙速度.
通過此類題型,學會知識點的遷移,比如此題:把地球第一宇宙速度的概念遷移的某顆星球上面.要掌握重力等于向心力這一基本思路.
 3.【答案】B 【解析】解:如下圖,將A點的速度分解:

根據(jù)運動的合成與分解可知,接觸點A的實際運動、即合運動為在A點垂直于桿的方向的運動,該運動由水平向左的分運動和豎直向下的分速度組成,所以,為A點做圓周運動的線速度,故B正確,ACD錯誤。
故選:B。
A點的速度分解為沿水平方向和豎直方向,在垂直于桿子方向上的速度等于A點繞O轉動的線速度。
解決本題的關鍵會根據(jù)平行四邊形定則對速度進行分解,物塊速度在垂直于桿子方向的分速度等于A點轉動的線速度。
 4.【答案】C 【解析】解:A、設小球拋出點離地高度為h,則落地時的速度為,知拋出的初速度越大,小球落地時的速度越大,故A錯誤;
B、由,知小球從拋出到落地過程中,運動時間是一定的,與初速度無關,由知速度變化量不變,故B錯誤;
C、小球落地時的重力的瞬時功率為,知P不變,故C正確;
D、從拋出到落地過程中,由動能定理得:,不變,故D錯誤。
故選:C。
小球做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律得到落地時速度與初速度、高度的關系,再分析落地時速度大小。由分析速度變化量的變化。由分析落地時的重力的瞬時功率。由動能定理分析落地時動能變化量的變化。
解答本題時,要知道平拋運動的時間由拋出點的高度決定,與初速度無關,通過平拋運動的規(guī)律以及功率公式、動能定理等規(guī)律列式分析。
 5.【答案】C 【解析】球做豎直上拋運動時,到達最高點返回時運動具有對稱性,從該點上升的時間和返回的時間相同,在該點速度大小相等,因此無法判斷球是上升還是下降,球運動過程中只受重力作用,因此其加速度豎直向下,大小為g,處于失重狀態(tài)。故選C
 6.【答案】C 【解析】解:A、物塊做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)可得,則圖甲的斜率。根據(jù)可得圖乙的斜率,則,即圖乙的斜率是圖甲的斜率的4倍,故A錯誤;
B、由圖可得,由,得,根據(jù)牛頓第二定律可得:,故B錯誤;
C、設前2m所需時間為t,則,得,前2m的中點時刻的速度為,故C正確;
D、設前2s內位移為,則。設前2s中點位置的速度為,則,解得,故D錯誤。
故選:C。
根據(jù)勻變速直線運動的位移-時間公式變形得到t的函數(shù)關系式,分析圖甲的斜率與加速度的關系。根據(jù)速度-位移公式求出乙圖的斜率與加速度的關系,再分析圖乙與圖甲的斜率關系。由牛頓第二定律求水平拉力F,根據(jù)速度-時間公式求前2m的中點時刻的速度,由速度-位移公式求前2s中點位置的速度。
本題的關鍵是根據(jù)運動學公式求出圖像的解析式,分析圖像斜率的意義,結合牛頓第二定律和運動學公式進行處理。
 7.【答案】D 【解析】【分析】
根據(jù)右手螺旋定則得出直線電流周圍的磁場,再根據(jù)磁場的疊加原理得出ab、cd四點的實際磁感應強度。
本題考查右手螺旋定則和磁場的疊加原理,基礎題目。
【解答】
根據(jù)右手螺旋定則得出直線電流周圍的磁場,

a、bc、d四點的實際磁感應強度為勻強磁場和電流磁場的疊加,如圖所示,由圖可得,a點的磁感應為
b點和d點的磁感應強度大小為
c點的磁感應強度大小為,所以四個點中,c點磁感應強度最小,a點最大。
ABC錯誤,D正確;
故選D。  8.【答案】AC 【解析】解:A、剪斷細繩前,對P,,解得,方向向上,剪斷細繩后,物體P根據(jù)牛頓第二定律可得:,解得,方向向下,故A正確;
BC、當P向下運動x時,此時受到的彈力,此時彈簧的彈力向上,對P分析,受到的合力,此時加速度為零,速度最大,根據(jù)可知此時重力的功率最大,故B錯誤,C正確;
D、撤走長木板的瞬間,對Q分析,根據(jù)牛頓第二定律可得:,解得,故加速度大小為2g,故D錯誤;
故選:AC
剪斷細繩前后,對物體P受力分析;利用牛頓第二定律可以求出剪斷細繩瞬間P的加速度大小,當P受到的合力為零時,加速度為零,撤走木板時,對Q受力分析,結合牛頓第二定律即可判斷。
本題考查了牛頓第二定律的應用,解題的關鍵是剪斷細繩瞬間彈簧的彈力不變,撤走木板時,木板對Q的支持力減為零。
 9.【答案】BD 【解析】解:由于靜電感應,金屬板為等勢面,固定的點電荷P與板間的電場為等量異種點電荷電場的一半,因此從ab的電場強度越來越小,電勢越來越低,帶正電的帶電粒子在此過程中,受到的電場力越來越小,且電場力做正功,則電勢能減??;從bc的電場線變稀疏,則電場強度繼續(xù)減小,但由于此過程在等勢面上運動,則電勢不變,因此電場力減小,但電勢能不變,故AC錯誤,B正確:
D.Qa點受到的電場力等于PQ的庫侖力與金屬板感應電荷對其的庫侖力之和,即Qa點受到的電場力大于PQ的庫侖力,故D正確。
故選:BD
由于靜電感應,金屬板為等勢面,固定的點電荷P與板間的電場為等量異種點電荷電場的一半,從而分析電場強度與電勢的變化,根據(jù)電場力做功分析電勢能變化,Qa點受到的電場力等于PQ的庫侖力與金屬板感應電荷對其的庫侖力之和。
本題考查電場力做功與電勢能變化的關系,解題關鍵掌握正電荷與金屬板間的電場分布。
 10.【答案】AD 【解析】解:根據(jù)動能定理,解得克服摩擦力做功,故A正確;
B.第二次,由于物塊運動到某一位置速度小于第一次物塊在該位置的速度,由于在圓弧做圓周運動,則

則速度越大,支持力越大,根據(jù)牛頓第三定律壓力等于支持力
因此正壓力小于第一次的正壓力,則摩擦力小于第一次的摩擦力,因此從AC克服摩擦力做功小于
,根據(jù)動能定理可知,物塊到達C點的速度不為零,故B錯誤;
C.第一次,物塊由A運動到B克服摩擦力做的功大于BC摩擦力做的功,大于,因此到B點的最大動能小于,故C錯誤;
D.第一次,物塊從A運動到C的過程中,從A運動到B過程中與從B運動到C過程中在等高位置,物塊從A運動到B過程中的速度大,因此正壓力大,摩擦力大,因此物塊從A點運動到B點克服摩擦力做的功大于從B點運動到C點克服摩擦力做的功,故D正確。
故選:AD。
AC的過程中根據(jù)動能定理求出摩擦力做功;從AB的過程中物塊加速,從BC的過程中物塊減速,故前半段物塊正壓力大,則摩擦力大,位移相同,則前半段克服摩擦力做功大;
本題考查的是動能定理得運用,其中需注意前半段克服摩擦力做功大于后半段克服摩擦力做功。
 11.【答案】 【解析】解:相鄰的兩滴水從管口落下的時間間隔為:
根據(jù)自由落體運動位移公式:
可得:
水滴下落過程受到空氣阻力,設當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,則根據(jù)牛頓第二定律有:
可得:
該同學測量重力加速度的測量結果比當?shù)氐闹亓铀俣嚷孕?,原因可能是空氣對水滴有阻力的作用,?/span>A正確,B錯誤。
故選:A。
故答案為:;。
每個水滴落入盤中的時間相同,結合題意計算;
根據(jù)自由落體運動位移公式求加速度;
考慮空氣阻力,根據(jù)牛頓第二定律分析判斷。
本題考查測定自由落體加速度的實驗,要求掌握實驗原理、實驗裝置、數(shù)據(jù)處理和誤差分析。
 12.【答案】        增大   【解析】解:燈泡的額定電壓為,選擇即可,燈泡額定電流為,而給出的量程中3A量程過大,讀數(shù)誤差較大,不能使用;
只能采用將電流表量程200mA的電流表與定值電阻并聯(lián)的方式來擴大量程;根據(jù)改裝原理可知,并聯(lián)的定值電阻,即可將量程擴大到;故電流表選擇擇,定值電阻選擇;由于采用分壓接法,為方便實驗操作,滑動變阻器應選擇
由圖可知燈泡電阻隨兩端電壓的增加而增大,電壓為時,電流為,小燈泡的電阻為,電功率;
故答案為:,;增大,,
根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表,選擇電流表時要注意量程的選擇,根據(jù)改裝原理進行分析確定定值電阻;
根據(jù)圖像可解得電阻和電功率。
本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗以及電表的改裝,要求能明確改裝原理,并正確掌握本實驗中電路的接法;注意分壓接法以及電流表接法的正確判斷.
 13.【答案】解:6r并聯(lián)后的電阻為
由閉合電路歐姆定律得
電容器兩端電壓為
電容的定義式,聯(lián)立解得
電容器內電場強度的方向豎直向上,小球小球從距上極板上方高為2d處自由釋放,小球恰好能下落到下極板,說明電場力做負功,所以小球受到的電場力向上,故小球帶正電。
對小球由動能定理得:解得
答:電容器的電容為
小球帶正電。
小球的質量為 【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律計算出的電壓,然后根據(jù)電容的定義式求解電容器電容。
電場力做負功,然后電場強度方向確定小球電性。
對小球動能定理即可求解。
本題考查含容電路的計算以及動能定理的應用。注意含有電容器的電路穩(wěn)態(tài)時為斷路。
 14.【答案】解:已知物塊A的質量為,物塊B的質量為,B的初速度為,設碰撞后AB的速度分別為、,取向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律可得:

根據(jù)機械能守恒定律可得:
聯(lián)立解得:負號表示方向向左
碰后A滑上粗糙斜面,然后滑下,再次運動到水平面上速度為,所以AB不能再次碰撞;
設物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為,上滑過程中的最大距離為x,上滑過程中,根據(jù)動能定理可得:
,其中,則
物塊A下滑過程中,根據(jù)動能定理可得:
聯(lián)立解得:
答:、B不能再次碰撞;
物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為。 【解析】根據(jù)動量守恒定律、機械能守恒定律求解碰撞后B的速度大小,由此分析能否再次碰撞;
上滑過程中,根據(jù)動能定理列方程;物塊A下滑過程中再次根據(jù)動能定理列方程,聯(lián)立求解物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
本題主要是考查了動量守恒定律和機械能守恒定律;對于動量守恒定律,其守恒條件是:系統(tǒng)不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力為零;解答時要首先確定一個正方向,利用碰撞前系統(tǒng)的動量和碰撞后系統(tǒng)的動量相等列方程求解。
 15.【答案】解:小球在內只在重力作用下做平拋運動,設時,小球的速度為,小球在此時的豎直方向分速度為

代入數(shù)據(jù)解得,因此,

內,由于,則重力與電場力的合力為0,此時合力為

小球在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動,運動周期為,即在內,小球剛好在磁場中做完整的圓周運動,根據(jù)牛頓第二定律可得

解得
小球在第1s內下落的高度為

解得
小球開始做圓周運動時,速度與水平方向夾角為,當小球做圓周運動速度水平向左時,小球離P點的高度為

解得;
小球第二次在磁場中運動且落地時速度垂直于地面,這時P點離地面的高度最小,在內,小球下落的高度為

解得
設第3s末,小球的速度為,根據(jù)動能定理

解得

設此時速度與豎直方向的夾角為,則

設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為,根據(jù)牛頓第二定律可得

解得
代入數(shù)據(jù)解得
根據(jù)幾何關系可知P點離地面的最小高度為

解得
答:時,小球的速度大小為  ;
內小球受到的合力大小為  
小球第一次速度水平向左時離P點的高度為;
點離地面的高度至少為 【解析】由平拋運動,求解小球的速度大小。
由受力分析可知,重力和電場力為零,可求得合力,即為洛倫茲力。
洛倫茲力提供向心力,求解做圓周運動的半徑,并結合豎直方向的自由落體運動,求解離P點的高度。
由動能定理及牛頓第二定律,求解P點離地面的高度。
本題考查磁場,學生需結合重力場、電場綜合分析作答。
 

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