
?2022-2023學(xué)年安徽省合肥一中等六校教育研究會高三第五次適應(yīng)性訓(xùn)練物理試題
注意事項:
1. 答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。
2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。
3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。
4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1、如圖所示,A、B、C是光滑絕緣斜面上的三個點,Q是一帶正電的固定點電荷,Q、B連線垂直于斜面,Q、A連線與Q、C連線長度相等,帶正電的小物塊從A點以初速度v沿斜面向下運動。下列說法正確的是( ?。?br />
A.小物塊在B點電勢能最小
B.小物塊在C點的速度也為v
C.小物塊在A、C兩點的機(jī)械能相等
D.小物塊從A點運動到C點的過程中,一定先減速后加速
2、如圖所示,斜面固定在水平面上,斜面上一個物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑,某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2,則之后較短的一段時間內(nèi)物塊的運動狀態(tài)是( )
A.仍勻速下滑 B.勻加速下滑
C.勻減速下滑 D.不確定,這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關(guān)
3、如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流從a到b為正方向,那么在0~t0這段時間內(nèi),用絲線懸掛的鋁環(huán)M中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則( ?。?br />
A.從左向右看感應(yīng)電流的方向為順時針
B.從左向石看感應(yīng)電流的方向為先順時針后逆時針
C.感應(yīng)電流的大小先減小后增加
D.鋁環(huán)與線圈之間一直有磁場力的作用,作用力先向左后向右
4、一個小物體從斜面底端沖上足夠長的斜面,然后又滑回斜面底端,已知小物體的初動能為E,返回斜面底端時的速度為v,克服摩擦力做功為若小物體沖上斜面的初動能為2E,則下列選項中正確的一組是( )
①物體返回斜面底端時的動能為E
②物體返回斜面底端時的動能為
③物體返回斜面底端時的速度大小為2
④物體返回斜面底端時的速度大小為
A.①③ B.②④ C.①④ D.②
5、如圖所示,在以R0為半徑,O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場,直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1;MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,有一質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子(不計重力)沿垂直于MN的方向從P點射入磁場,通過磁場區(qū)域后自Q點離開磁場,離開磁場時其運動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1,OQ與MN的夾角為θ2,粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t1,粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運動時間為t2,則下列說法正確的是( )
A. B.
C. D.
6、如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為θ,處于方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上,桿ab由靜止釋放下滑距離x時速度為v。已知金屬桿質(zhì)量為m,定值電阻以及金屬桿的電阻均為R,重力加速度為g,導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法正確的是( )
A.此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量q等于
B.金屬桿ab下滑x時加速度大小為gsinθ-
C.金屬桿ab下滑的最大速度大小為
D.金屬桿從開始運動到速度最大時, 桿產(chǎn)生的焦耳熱為mgxsinθ-
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7、我國計劃在2030年之前實現(xiàn)飛船載人登月計劃,假設(shè)你有幸成為登上月球的第一位中國人,如果告知萬有引力常量,你可以完成以下哪項工作( )
A.測出一個石塊在月球表面上方自由下落的高度和時間,求出月球表面上該石塊的重量
B.測出一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間,求出月球的質(zhì)量
C.從月球表面上撿取100塊石頭,測量它們的質(zhì)量和體積,求出月球的平均密度
D.測出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運動的周期求出月球的平均密度
8、如圖所示,質(zhì)量為M=2kg足夠長的小車以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面運動,在小車正上方h=1.25m處有一質(zhì)量為m=0.5kg的可視為質(zhì)點的物塊靜止釋放,經(jīng)過一段時間剛好落在小車上無反彈,作用時間很短,隨后二者一起沿水平面向右運動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度為g=10m/s2,忽略空氣阻力。則下列說法正確的是( ?。?br />
A.物塊落在小車的過程中,物塊和小車的動量守恒
B.物塊落上小車后的最終速度大小為3m/s
C.物塊在小車的上表面滑動的距離為0.5m
D.物塊落在小車的整個過程中,系統(tǒng)損失的能量為7.5J
9、理論研究表明,無限大的均勻帶電平板在周圍空間會形成與平面垂直的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)有兩塊無限大的均勻絕緣帶電平板正交放置,如圖所示,A1B1板兩面帶正電,A2B2板兩面帶負(fù)電,且兩板單位面積所帶電荷量相等(設(shè)電荷不發(fā)生移動).圖中直線A1B1和A2B2分別為帶正電平面和帶負(fù)電平面與紙面正交的交線,O為兩交線的交點,C、D、E、F恰好位于紙面內(nèi)正方形的四個頂點上,且CE的連線過O點.則下列說法中正確的是
A.D、F兩點電勢相同
B.E、F兩點場強(qiáng)相同
C.UEF=UED
D.在C、D、E、F四個點中電子在F點具有的電勢能最大
10、電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的殺傷武器。下圖是電磁炮的原理示意圖,與電源的正、負(fù)極相連的水平平行金屬軌道位于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直軌道所在平面向上,通電的導(dǎo)體滑塊將在磁場中向右加速,下列說法正確的是( ?。?br />
A.a(chǎn)為電源正極
B.僅增大電源電動勢滑塊出射速度變大
C.僅將磁場反向,導(dǎo)體滑塊仍向右加速
D.僅減小彈體質(zhì)量,其速度變化率增大
三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。
11.(6分)把電流表改裝成電壓表的實驗中,所用電流表G的滿偏電流Ig為200μA,內(nèi)阻估計在400~600Ω之間。
(1)按圖測定電流表G的內(nèi)阻Rg,需要選用合適的器材,現(xiàn)有供選用的器材如下:
A.滑動變阻器(阻值范圍 0~200Ω)
B.滑動變阻器(阻值范圍 0~175Ω)
C.電阻箱(阻值范圍 0~999Ω)
D.電阻箱(阻值范圍 0~99999Ω)
E. 電源(電動勢 6V,內(nèi)阻 0.3Ω)
F. 電源(電動勢 12V,內(nèi)阻 0.6Ω)
按實驗要求,R最好選用 __________,R′最好選用___________,E最好選用 ___________(填入選用器材的字母代號)。
(2)根據(jù)以上實驗測得的電流表內(nèi)阻值比真實值________________(選填“大”或“小”)。
(3)假定由上述步驟已測出電流表內(nèi)阻Rg=500Ω,現(xiàn)在通過串聯(lián)一個24.5kΩ的電阻把它改裝成為一個電壓表,此電壓表的量程為_____________________。
12.(12分)如圖所示為一簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池,R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻,其中R3=20Ω,R0為滑動變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250 μA、內(nèi)阻為r0=600Ω。A端和B端分別與兩表筆相連,該多用電表有5個擋位,其中直流電流擋有1 mA和2.5 mA兩擋。為了測量多用電表內(nèi)電池電動勢和內(nèi)阻,還備有電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω)。
(1)由以上條件可算出定值電阻R1 =____Ω、R 2=____Ω。
(2)將選擇開關(guān)與“3”相連,滑動R6的滑片到最下端b處,將兩表筆A、B接在電阻箱上,通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,記錄不同阻值R和對應(yīng)的表頭示數(shù)I。在坐標(biāo)紙上,以R為橫坐標(biāo)軸,以______為縱坐標(biāo)軸,把記錄各組I和R描繪在坐標(biāo)紙上,平滑連接,所得圖像為一條不過原點的直線。測得其斜率為k、縱截距為b,則多用電表內(nèi)電池的電動勢和內(nèi)阻分別為_____和__。 (用k、b和已知數(shù)據(jù)表示)
四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。
13.(10分)如圖所示,光滑斜面AB與粗糙斜面CD為兩個對稱斜面,斜面的傾角均為θ,其上部都足夠長,下部分別與一個光滑的圓弧面BEC的兩端相切,一個物體在離切點B的高度為H處,以初速度v0沿斜面向下運動,物體與CD斜面的動摩擦因數(shù)為μ.
(1)物體首次到達(dá)C點的速度大??;
(2)物體沿斜面CD上升的最大高度h和時間t;
(3)請描述物體從靜止開始下滑的整個運動情況,并簡要說明理由.
14.(16分)如圖所示,一質(zhì)子自M點由靜止開始,經(jīng)勻強(qiáng)電場加速運動了距離d后,由N點沿著半徑方向進(jìn)入直徑為d的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,在磁場中偏轉(zhuǎn)了 弧度后飛出磁場,求質(zhì)子在電場和磁場中運動的時間之比。
15.(12分)如圖所示,薄木板在外力F的作用下帶著小物塊一起沿粗糙水平面向右勻速運動,薄木板的質(zhì)量M=5kg,小物塊的質(zhì)量m=1kg,小物塊位于薄木板的最右端,薄木板和小物塊與水平地面的摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.2。從某時刻開始,外力F大小不變方向相反的作用在薄木板上,g取10m/s2。求:
(1)外力F的大小;
(2)忽略薄木板的高度,當(dāng)小物塊靜止時,距薄木板的右端L=15.5m,則兩者一起勻速運動的速度是多少?
參考答案
一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1、C
【解析】
A.該電場是正點電荷產(chǎn)生的電場,所以B點的電勢最高,根據(jù)正電荷在電勢越高的地方,電勢能越大,可知帶正電的小物塊在B點電勢能最大,故A錯誤;
BC.在電場中A、C兩點的電勢相等,所以小物塊在A、C兩點的電勢能相等,根據(jù)能量守恒定律,可知小物塊在A、C兩點的機(jī)械能相等,小物塊從A點到C點重力做正功,重力勢能減少,電勢能變化量為零,所以在C點動能增加,故在C點的速度大于v,故B錯誤,C正確;
D.小物塊從A點運動到C點的過程中,可能先減速后加速,也可能一直加速,故D錯誤。
故選C。
2、C
【解析】
設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為θ,以物體為研究對象進(jìn)行受力分析如圖所示:
沿斜面方向根據(jù)共點力的平衡條件可得:
F1+mgsinθ=μmgcosθ
所以μtanθ;當(dāng)物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2,則有:
F2sinθμF2cosθ
所以某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2后,物塊將勻減速下滑,故ABD錯誤、C正確。
故選C。
3、A
【解析】
AB.根據(jù)題意可知,由于電流從a到b為正方向,當(dāng)電流是從a流向b,由右手螺旋定則可知,鋁環(huán)M的磁場水平向右,由于電流的減小,所以磁通量變小,根據(jù)楞次定律可得,鋁環(huán)M的感應(yīng)電流順時針(從左向右看)。
當(dāng)電流是從b流向a,由右手螺旋定則可知,鋁環(huán)M的磁場水平向左,當(dāng)電流增大,則磁通量變大,根據(jù)楞次定律可得,所以感應(yīng)電流順時針(從左向右看)。故電流方向不變,故A正確,B錯誤;
C.由圖乙可知,ab內(nèi)的電流的變化率不變,則產(chǎn)生的磁場的變化率不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,鋁環(huán)M產(chǎn)生的電動勢的大小不變,所以感應(yīng)電流的大小也不變。故C錯誤;
D.當(dāng)線圈中電流為零時,鋁環(huán)M和線圈之間無磁場力作用,選項D錯誤;
故選A。
4、C
【解析】
以初動能為E沖上斜面并返回的整個過程中,由動能定理得:
…①
設(shè)以初動能為E沖上斜面的初速度為v0,則以初動能為2E沖上斜面時,初速度為v0,而加速度相同。
對于上滑過程,根據(jù)-2ax=v2-v02可知,,所以第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍,上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍,上升和返回的整個過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍,即為E。
以初動能為2E沖上斜面并返回的整個過程中,運用動能定理得:
…②
所以返回斜面底端時的動能為E;由①②得:
v′=v。
故①④正確,②③錯誤;
A.①③,與結(jié)論不相符,選項A錯誤;
B.②④,與結(jié)論不相符,選項B錯誤;
C.①④,與結(jié)論相符,選項C正確;
D.②,與結(jié)論不相符,選項D錯誤;
故選C。
5、D
【解析】
AB.粒子運動軌跡如圖所示:
由幾何知識可知,粒子在兩個磁場中的軌跡半徑分別為
粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得
解得
則
故AB錯誤;
CD.粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為
粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ相等,粒子在磁場中的運動時間為
則有
故C錯誤,D正確。
故選D。
6、A
【解析】
A.根據(jù)、、可得
此過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為
故A正確;
B.桿下滑距離時,則此時桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
回路中的感應(yīng)電流為
桿所受的安培力為
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故B錯誤;
C.當(dāng)桿的加速度時,速度最大,最大速度為
故C錯誤;
D.桿從靜止開始到最大速度過程中,設(shè)桿下滑距離為,根據(jù)能量守恒定律有
總
又桿產(chǎn)生的焦耳熱為
桿總
所以得:
桿
故D錯誤;
故選A。
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7、AD
【解析】
A.根據(jù) 得
則月球表面上該石塊的重量
G=mg=m
故A正確;
B.一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間,同樣有豎直方向
得
又根據(jù)任意一星球表面物體重力等于萬有引力
G=mg
得
因不知道月球半徑,則求不出月球的質(zhì)量,故B錯誤;
C.從月球表面上撿取100塊石頭,測量它們的質(zhì)量和體積,只能大體測出月球上石頭的密度,但月球密度不一定與月球上石頭的密度相同,故C錯誤;
D.由萬有引力提供向心力得:
得:
又M=ρπR3,聯(lián)立解得:
故D正確。
故選AD。
8、CD
【解析】
A.物塊落在小車的過程中,物塊與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,但豎直方向的動量不守恒,故A錯誤;
B.物塊與小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力,則系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,選取向右為正方向,則有:
Mv0=(M+m)v
所以共同速度為:
故B錯誤;
C.物塊落上小車到二者共速的過程中,因摩擦損失的機(jī)械能為:
代入數(shù)據(jù)解得:
ΔE1=1.25J
由功能關(guān)系:
ΔE1=μmg·Δx
解得:
Δx =0.5m
故C正確;
D.在整個的過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于物塊減少的重力勢能與二者損失的動能之和,由能量守恒定律得:
代入數(shù)據(jù)可得:
ΔE=7.5J
故D正確。
故選CD。
9、BD
【解析】
無限大的均勻帶電平面在周圍空間會形成與平面垂直的勻強(qiáng)電場,故A1B1在四點單獨產(chǎn)生的電場均向上, A2B2在四點單獨產(chǎn)生的電場均向左,四點場強(qiáng)方向均是左偏上45°,大小相等,故B正確; D、F兩點在一條電場線上,而沿著電場線電勢是降低的,故電勢不等,故A錯誤;E、F兩點間電勢差和E、D兩點間電勢差絕對值相同而正負(fù)相反,故C錯誤;C、D、E、F四個點,場強(qiáng)方向均是左偏上45°,故CE是等勢面,D點電勢最高,F(xiàn)點電勢最低,故D正確. 所以BD正確,AC錯誤.
10、BD
【解析】
A.根據(jù)左手定則可知,受到的安培力向右,電流方向由下向上流過滑塊,則b為電源正極,故A錯誤;
B.僅增大電源電動勢,流過滑塊的電流增大,安培力增大,加速度增大,速度變化增大,故B正確;
C.僅將磁場反向,根據(jù)左手定則可知,滑塊向左加速,故C錯誤;
D.僅減小彈體質(zhì)量,滑塊的合力不變,根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度增大,速度變化量增大,故D正確。
故選BD。
三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。
11、D C F 小 5V
【解析】
(1)[1][2][3]圖中電路為經(jīng)典的半偏法測電流表內(nèi)阻,采用半偏法測量電流表內(nèi)阻時,電源電動勢越大,越有利于減小誤差,所以電動勢應(yīng)選擇較大的F,為了保證電流表能夠滿偏,根據(jù)閉合電路歐姆定律粗算全電路總電阻大小:
所以電阻箱選用阻值較大的D,電阻箱用來和電流表分流,所以二者電阻相差不多,所以選擇C;
(2)[4]實驗原理可以簡述為:閉合,斷開,調(diào)節(jié)使電流表滿偏,保持和不變,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)使電流表半偏,此時的電阻即為電流表的內(nèi)阻。事實上,當(dāng)接入時,整個電路的總電阻減小,總電流變大,電流表正常半偏,分流為斷開時總電流的一半,而通過的電流大于斷開時總電流的一半,根據(jù)歐姆定律可知的電阻示數(shù)小于電流表真實的內(nèi)阻;
(3)[5]根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律:
解得改裝后電壓表的量程:。
12、80 120
【解析】
(1)[1][2].選擇開關(guān)與“1”、“2”相連時為電流表,量程分別為和。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點有
聯(lián)立解得
。
(2)[3].選擇開關(guān)與“3”相連,量程為,根據(jù)并聯(lián)電路特點可知、串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為,通過電源的電流為通過表頭電流的4倍。根據(jù)閉合電路歐姆定律有
變形為
由此可知橫軸為,則縱坐標(biāo)軸為。
[4][5].斜率
縱截距
解得
四、計算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。
13、(1) (2)
(3)AB段勻變速運動,BEC變速運動,CD段勻變速運動,可能停止于CD斜面上不動,也可能在BC間做等幅振動.
【解析】
(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律:
(2)物體沿CD上升的加速度:
解得:
(3)AB段勻變速運動,BEC變速運動,CD段勻變速運動,最后可能停止于CD斜面上不動,也可能在BC間做等幅振動.
14、
【解析】
由題可知在磁場中,周期為
偏轉(zhuǎn)的時間
根據(jù)洛倫茲力提供向憫力有
且運動半徑為
解得:
電場中加速:
解得:
所以有:
15、 (1)30N;(2)m/s
【解析】
(1)兩者一起勻速運動,由平衡條件有
F=μ1(M+m)g=30N
(2)外力F反向后,小物塊脫離長木板在水平面上做減速運動,加速度
a1==μ2g=2m/s2
設(shè)初速度為v0,有,0=v0 -a1t1,得
,
薄木板也做減速運動,加速度
=11m/s2
由于a2>a1,所以薄木板的速度先減到零,有=x2,0=v0-a2t2,得
,
然后薄木板向左加速運動,加速度
=1m/s2
有,小物塊距薄木板右端的距離
L=x1-x2+x3
解得
m/s
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