
2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫,字體工整、筆跡清晰。
3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。
4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。
5.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。
一、選擇題:共10小題,共42分。第1~8題,每小題4分,在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求;第9~10題,每小題5分,在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
1. 某同學(xué)正在進行一項體育運動,他站在一個力傳感器上進行下蹲和站起的動作。在動作過程中力傳感器的示數(shù)隨時間的變化情況如圖所示。已知重力加速度,則該同學(xué)在此過程中加速度的最大值約為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】由圖可知該同學(xué)的重力為500N,質(zhì)量為50kg,F(xiàn)的最小值約為200N,最大值約為700N,則當(dāng)F有最小值時加速度有最大值,根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故選A。
2. 如圖所示,三角形ABC的三個頂點固定三個帶電量相等的點電荷,B、C兩處電荷帶正電,A處電荷帶負電。O為BC邊的中點,a、b為BC邊中垂線上關(guān)于O點對稱的兩點,e、f為BC連線上關(guān)于O點對稱的兩點,a處電場強度為0。下列說法正確的是()
A. b點的電場強度為0
B. b點電場強度的方向指向O點
C. O點電勢高于b點
De點電場強度與f點電場強度相同
【答案】C
【解析】
【詳解】AB.由題意,a處電場強度為0,則根據(jù)點電荷產(chǎn)生電場的疊加法則可知,A點的點電荷在a處產(chǎn)生的場強沿著aO指向O點,B、C兩點處的點電荷產(chǎn)生的合場強與A點的點電荷在a處產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,而根據(jù)點電荷產(chǎn)生場強的計算公式
可知,A點的點電荷在b點產(chǎn)生的場強大于在a處產(chǎn)生的場強,且方向沿著bA指向A點,而根據(jù)對稱性可知,B、C兩點處的點電荷在b點產(chǎn)生的合場強與在a處產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,即合場強方向沿著bA指向A點,因此可知,b點電場強度大小一定不為零,且方向指向A點,故AB錯誤
C.離正電荷越近電勢越高,離負電荷越近電勢越低,O點離正電荷更近,而b點離負電荷更近,且在Ob連線上電場方向由O指向b,沿電場方向電勢降低,故O點電勢高于b點,故C正確;
D.根據(jù)電場強度的疊加法則可知,e點場強與f點場強大小相等,方向不同,故D錯誤。
故選C。
3. 如圖所示,某同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置研究向心力,輕質(zhì)套筒A和質(zhì)量為1kg的小球B通過長度為L的輕桿及鉸鏈連接,套筒A套在豎直桿OP上與原長為L的輕質(zhì)彈簧連接,小球B可以沿水平槽滑動,讓系統(tǒng)以某一角速度繞OP勻速轉(zhuǎn)動,球B對水平槽恰好無壓力,此時輕桿與豎直方向夾角。已知彈簧的勁度系數(shù)為100N/m,彈簧始終在彈性限度內(nèi),不計一切摩擦,,則系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的角速度為( )
A. 2rad/sB. 2.5rad/sC. 4rad/sD. 5rad/s
【答案】D
【解析】
【詳解】B球?qū)Σ矍『脽o壓力時,此時彈簧的壓縮量為,對B分析有
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故選D。
4. 兩玩具車甲、乙在時刻位置如圖1所示,速度隨時間的變化圖像如圖2所示。已知4s時兩車恰好不相撞,5s時乙車停止運動,且此時甲車超前乙車2.5m。兩車均可視為質(zhì)點,則乙車出發(fā)的位置為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】如圖所示
已知4s時兩車恰好不相撞,則4s時兩車在同一位置,內(nèi)兩車間距為的面積,即2.5m;內(nèi)兩車間距為的面積。根據(jù)和相似可得,的面積為的面積的16倍,即
所以乙車的初始位置為
故選D。
5. 2023年10月1日,有網(wǎng)友發(fā)視頻稱在鹽官觀潮景區(qū),錢塘江潮水沖上景區(qū)占鰲塔東側(cè)海塘,沖倒護欄。已知水的密度,若水正對沖擊護欄時水的速度為20m/s,沖擊護欄后水的速度忽略不計,可估算潮水對護欄沖擊的水壓約為()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)護欄的橫截面積為S,當(dāng)水流撞擊到護欄上時
,,
則壓強
代入數(shù)據(jù)得
故選A。
6. 如圖所示,一質(zhì)量為M的半球面放在粗糙的水平面上,球心為O,輕繩一端固定在天花板上、另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),小球放在半球面上,小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角為45°,小球與半球球心O連線與豎直方向成30°角,此時半球面靜止。已知半球面與水平面的接觸面粗糙,其余摩擦不計,重力加速度為g,則半球面與水平面的摩擦力大小為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】以水平方向為x軸,豎直方向為y軸,建立坐標(biāo)系,以小球為研究對象,受力分析如圖所示,
設(shè)當(dāng)半球面靜止時繩子的拉力大小為F,半球面對小球的支持力大小為,根據(jù)共點力的平衡條件有
聯(lián)立解得
再將小球和半球面看成一個整體,由整體受力平衡易知,半球面與水平面的摩擦力
聯(lián)立解得
故選C。
7. 如圖所示,三塊平行放置的金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點。B板與電源正極相連,A、C兩板與電源負極相連。閉合電鍵,從O點由靜止釋放一電子,電子恰好能運動到P點(不計電子的重力影響)?,F(xiàn)將C板向右平移到點,下列說法正確的是()
A. 若閉合電鍵后,再從O點由靜止釋放電子,電子將運動到P點返回
B. 若閉合電鍵后,再從O點由靜止釋放電子,電子將運動到點返回
C. 若斷開電鍵后,再從O點由靜止釋放電子,電子將運動到P和點之間返回
D. 若斷開電鍵后,再從O點由靜止釋放電子,電子將穿過點
【答案】B
【解析】
【詳解】AB.根據(jù)題意可知
電子從O到M電場力做正功,從M到P電場力做負功或從M到電場力做負功,電子在板間運動的過程,由動能定理可知
將C板向右平移到點,若電鍵處于閉合狀態(tài),上式仍然成立,電子將運動到點返回,故A錯誤,B正確;
CD.?dāng)嚅_電鍵后,根據(jù)
,,
聯(lián)立解得
可知板間的電場強度與板間距離無關(guān),而斷開電鍵后可認為極板間電荷量不變,則電場強度不變,根據(jù)動能定理可知
因此若斷開電鍵后再從O點由靜止釋放電子,電子仍將運動到P點,故CD錯誤。
故選B。
8. 2023年9月5日傍晚5點30分左右,一顆命名為“合肥高新一號”的衛(wèi)星,從海上發(fā)射基地飛向太空,成為中國低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的一部分。假設(shè)此衛(wèi)星在赤道平面內(nèi)繞地球做圓周運動,離地面高度等于地球半徑R,運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。已知地球自轉(zhuǎn)周期為,地球兩極處重力加速度為g,萬有引力常量用G表示。下列說法正確的是()
A. 地球的平均密度為
B. 衛(wèi)星做圓周運動的周期為
C. 赤道表面的重力加速度為
D. 若赤道上有一衛(wèi)星測控站,忽略衛(wèi)星信號傳輸時間,衛(wèi)星與測控站能連續(xù)通信的最長時間為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.中周期T為貼近地面運行衛(wèi)星的周期,而非地球自轉(zhuǎn)周期為,故A錯誤;
B.設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星A的質(zhì)量為m,根據(jù)萬有引力提供向心力,有
解得
故B錯誤;
C.兩極處有
赤道處有
解得
故C錯誤;
D.如圖所示,衛(wèi)星的通訊信號視為沿直線傳播,由于地球遮擋,使衛(wèi)星A和地面測控站B不能一直保持直接通訊,設(shè)無遮擋時間為t,則它們轉(zhuǎn)過的角度之差最多為時就不能通訊
,
解得
故D正確。
故選D。
9. 如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,、、為阻值相同的定值電阻,為滑動變阻器,電表均為理想電表。現(xiàn)將的滑片向右滑動,電壓表V1、V2的示數(shù)改變量的絕對值分別為、,電流表A的示數(shù)改變量的絕對值為,下列說法正確的是()
A. 電流表A的示數(shù)變大B.
C. 變大D. 不變
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.變阻器滑片向右滑動,接入回路中的變阻器電阻變大,電路總電阻變大,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,干路電流減小,而電流表接在干路,則電流表示數(shù)減小,故A錯誤;
BCD.設(shè),可知與并聯(lián),則其等效電阻
而
由此可知
其比值大小不變,而由于電源內(nèi)阻不計,則根據(jù)電路圖可得
則可知
大小不變,由此也可得
故BD正確,C錯誤。
故選BD。
10. 在一座高樓的頂層,工程師們正在安裝一個新型的安全裝置,來檢測大樓內(nèi)部的振動情況,以便及時采取措施防止可能的安全隱患。如圖為該安全裝置的簡化模型,豎直放置的輕質(zhì)彈簧下端固定在地面上,上端與物塊甲連接,初始時物塊甲靜止于A點?,F(xiàn)有質(zhì)量為m的物塊乙從距物塊甲上方h處由靜止釋放,乙與甲相碰后立即一起向下運動但不粘連,此時甲,乙兩物塊的總動能為,向下運動到B點時總動能達到最大為,繼續(xù)向下運動到達最低點C(未標(biāo)出),之后在彈起過程中將乙拋離甲。整個過程中彈簧始終處于豎直狀態(tài),且在彈性限度內(nèi),重力加速度為g。下列說法正確的是()
A. 物塊甲的質(zhì)量為m
B. 彈起過程中,物塊甲和物塊乙一起運動到A點時分離
C. A、B兩點間距離與B、C兩點間距離之比為
D. 彈簧彈性勢能最大值為7mgh
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.物塊乙自由下落h,設(shè)碰撞前乙的速度為,對物塊乙由機械能守恒有
而根據(jù)題意,設(shè)碰后物塊甲和物塊乙的共同速度為v,碰后甲、乙的總動能為
物塊甲和物塊乙碰撞,碰撞過程中動量守恒,根據(jù)動量守恒定律有
聯(lián)立解得
故A正確;
B.物塊甲與物塊乙分離時速度、加速度均相等,相互作用的彈力為零,此時刻物塊乙只受重力,加速度豎直向下等于g,因此分離時物塊甲的加速度也等于g,合力為mg,即此時彈簧處于原長狀態(tài),即物塊甲與物塊乙在彈簧恢復(fù)原長時分離,故B錯誤;
C.設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k,甲、乙兩個物塊的質(zhì)量均為m,設(shè)B、A兩點間距離為,C、B兩點間距離為,在A點彈簧形變量
在B點彈簧形變量
則可得
從A到B,根據(jù)動能定理可得
解得
在C點彈簧的形變量
從B到C,根據(jù)動能定理可得
解得
可知
故C正確;
D.物塊甲和物塊乙在最低點C時彈性勢能最大,又初始時彈簧的壓縮量為
初始時彈簧的彈性勢能
從物塊甲和物塊乙在A點碰后到運動至最低點C,由機械能守恒定律有
解得
故D錯誤。
故選AC。
二、非選擇題:本題共5小題,共58分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟。
11. 某學(xué)習(xí)小組想要驗證牛頓第二定律不僅適用于直線運動,對曲線運動同樣適用。他們制作了如圖1所示的裝置,將拉力傳感器固定在天花板上,不可伸長的細線一端連在拉力傳感器上的O點,另一端系住一個鋼球,并在O點的正下方適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ㄒ粋€光電門。將鋼球拉至細線與豎直方向成一定角度處無初速度釋放,記下拉力傳感器顯示的最大示數(shù)F和鋼球通過光電門時的擋光時間t。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。
(1)用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑d,如圖2所示,讀數(shù)為______mm;
(2)除題中測量的物理量外,還需測量細線的長度L和______;
(3)若以上測量物理量在誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式______(用題中所給的物理量和所測物理量的符號表示),則可驗證牛頓第二定律不僅適用于直線運動,對曲線運動同樣適用。
【答案】 ①. 5.4 ②. 鋼球質(zhì)量m ③.
【解析】
【詳解】(1)[1]游標(biāo)卡尺的精度為0.1mm,主尺讀數(shù)為5mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為,則鋼球的直徑
(2)(3)[2][3]若要驗證在圓周運動中牛頓第二定律也成立,即需要驗證
其中
即
成立,所以還需測量鋼球質(zhì)量。
12. 某實驗小組要測量一段粗細均勻的金屬絲的電阻率。
(1)用螺旋測微器測待測金屬絲直徑如圖甲所示,可知該金屬絲的直徑______mm。
(2)用多用電表粗測金屬絲阻值。當(dāng)用電阻“”擋時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,應(yīng)換用倍率為______(填“”或“”)擋,在進行一系列正確操作后,指針靜止時位置如圖乙所示,其讀數(shù)為______。
(3)為了更精確地測量金屬絲的電阻率,實驗室提供了下列器材:
A.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻較小可忽略)
B.保護電阻
C.電源(輸出電壓恒為U)
D.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
①實驗小組設(shè)計的測量電路如圖丙所示,調(diào)節(jié)接線夾在金屬絲上的位置,測出接入電路中金屬絲的長度L,閉合開關(guān),記錄電流表A的讀數(shù)I。
②改變接線夾位置,重復(fù)①的步驟,測出多組L與I的值。根據(jù)測得的數(shù)據(jù),作出如圖丁所示的圖線,橫軸表示金屬絲長度L(單位:m),則縱軸應(yīng)用______(填“I/A”或“”)表示;若縱軸截距為b,斜率為k,可得______,金屬絲的電阻率______(用題中給出的已知物理量U、b、k、d等表示)。
③關(guān)于本實驗的誤差,下列說法正確的是______(填選項字母)。
A.電表讀數(shù)時為減小誤差應(yīng)多估讀幾位
B.用圖像求金屬絲電阻率可以減小偶然誤差
C.若考慮電流表內(nèi)阻的影響,電阻率的測量值大于真實值
【答案】 ①. 0.720 ②. ③. 11.0 ④. ⑤. bU ⑥. ⑦. B
【解析】
【詳解】(1)[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律,該讀數(shù)為
(2)[2][3]當(dāng)用電阻“”擋時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大,表明電阻過小,為了減小讀數(shù)的偶然誤差,換用“”擋,則指針靜止時位置的讀數(shù)為
(3)[4][5][6]根據(jù)歐姆定律有
根據(jù)電阻定律有
解得
則縱軸應(yīng)用來表示。
根據(jù)圖像有
,
解得
,
③[7]A.電表讀數(shù)時應(yīng)該根據(jù)量程確定精度,由出現(xiàn)不精確的位次選擇估讀的位次,因此電表讀數(shù)時多估讀幾位并不能減小誤差,A錯誤;
B.圖像法處理實驗數(shù)據(jù)時,能夠盡量利用到更多的數(shù)據(jù),減小實驗產(chǎn)生的偶然誤差,即用圖像求金屬絲電阻率可以減小偶然誤差,B正確;
C.根據(jù)上述分析過程
電阻率是根據(jù)圖線的斜率求解的,令斜率為k,即
可見電阻率的測量值與是否考慮電流表的內(nèi)阻無關(guān),C錯誤。
故選B。
13. 為了確保汽車每次能安全順利地通過一段陡峭的上坡路,小明通過觀察汽車在上坡時的加速度情況對其進行分析。已知汽車總質(zhì)量,汽車發(fā)動機的額定功率,坡面與水平面夾角為,汽車在坡面受到的阻力恒為車重的0.4倍,坡面足夠長。某次該汽車以加速度啟動沿坡向上做勻加速直線運動,當(dāng)功率達到額定功率后保持功率不變直到汽車獲得最大速度時,汽車總位移為。重力加速度,,求:
(1)汽車保持勻加速直線運動的最長時間;
(2)汽車從開始啟動到速度達到最大值所用的時間(結(jié)果保留整數(shù))。
【答案】(1)8s;(2)9s
【解析】
【詳解】(1)設(shè)汽車的牽引力為,根據(jù)牛頓第二定律可得
解得
能夠勻加速的最大速度為
故能夠保持勻加速直線運動的最長時間為
(2)勻加速的位移為
故保持恒定功率加速階段的位移為
由
解得汽車最大速度為
根據(jù)動能定理可得
解得
故總時間為
14. 如圖,一小車靜止于光滑水平面上,小車由兩部分組成,左側(cè)傾角的粗糙斜面通過一小段圓?。▓D中未畫出)和右側(cè)半徑為的四分之一光滑圓周平滑連接,小車整體質(zhì)量,剛開始靠在豎直墻壁上,一質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)從斜面上與圓心等高的位置以一定的初速度沿斜面滑下,第一次恰可以沿圓周上升到圓周最高點。已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.125,重力加速度,,求:
(1)滑塊沿斜面滑下的初速度;
(2)滑塊第一次返回斜面上升的最大高度;
(3)經(jīng)足夠長的時間,滑塊與小車組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)經(jīng)受力分析可知,滑塊剛開始從斜面上滑下時小車不動,當(dāng)滑塊滑到斜面底端時,設(shè)其速度為,以后的運動過程中滑塊和小車系統(tǒng)水平方向動量守恒,滑塊在光滑圓周上運動的過程中二者組成的系統(tǒng)機械能守恒,從滑塊滑到斜面底端到光滑圓周最高點過程中,設(shè)最高點時滑塊速度為,有
聯(lián)立解得
滑塊在斜面上運動過程,由牛頓第二定律得
解得
由運動學(xué)公式得
解得
(2)滑塊滑到斜面底端開始到滑塊第一次返回斜面到達最高點時,滑塊和小車系統(tǒng)水平方向動量守恒,則有
聯(lián)立解得
(3)經(jīng)足夠長時間,滑塊最終會相對靜止在最低點,由動量和能量守恒定律可知
聯(lián)立解得
15. 如圖甲,豎直面內(nèi)有一小球發(fā)射裝置,左側(cè)有光滑絕緣圓弧形軌道ABC,A與圓心O等高,C處于坐標(biāo)原點,y軸左側(cè)有一水平向右的勻強電場(圖中未畫出),電場強度的大小。現(xiàn)將帶正電絕緣小球從A點由靜止釋放進入軌道,一段時間后小球從C點離開并進入y軸右側(cè),y軸右側(cè)與直線DF(平行于y軸)中間范圍內(nèi)有周期性變化的水平方向電場,規(guī)定向右為正方向,交變電場周期,變化規(guī)律如圖乙。已知圓弧形軌道半徑,小球質(zhì)量,電荷量,,重力加速度,,不計空氣阻力的影響及帶電小球產(chǎn)生的電場。求:
(1)小球在C點時的速度;
(2)若小球在時刻經(jīng)過C點,在時刻到達電場邊界DF,且速度方向恰與直線DF平行,的大小及直線DF到y(tǒng)軸的距離;
(3)基于(2)中直線DF到y(tǒng)軸的距離,小球在不同時刻進入交變電場再次經(jīng)過x軸時的坐標(biāo)范圍。
【答案】(1),方向為與水平方向成53°;(2);;(3)
【解析】
【詳解】(1)小球在y軸左側(cè)
解得
方向與水平方向成53°向下,根據(jù)動能定理,小球A到C運動過程
解得
方向為與水平方向成53°。
(2)小球到達直線DF時速度方向恰與DF平行,即水平速度恰減到0,根據(jù)電場的周期性
解得
根據(jù)
解得
根據(jù)速度位移關(guān)系式
解得
(3)小球在y軸右側(cè)豎直方向做豎直上拋運動,小球再次經(jīng)過x軸的運動時間相同
恰經(jīng)過一個周期,時刻進入電場,小球在一個周期內(nèi)水平方向先減速運動再加速,此過程小球水平方向平均速度最小,離C點最近
因為
小球在電場內(nèi)經(jīng)過x軸,時刻進入電場,小球在一個周期內(nèi)水平方向先加速運動
解得
且
恰加速運動至DF所在直線,小球出電場后做勻速運動
解得
則
此過程小球水平方向平均速度最大,離C點最遠,綜上,小球經(jīng)過x軸時的坐標(biāo)范圍為
這是一份安徽省皖南八校2023_2024學(xué)年高三物理上學(xué)期8月摸底大聯(lián)考試題含解析,共18頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份安徽省2023_2024學(xué)年高三物理上學(xué)期百校大聯(lián)考試題含解析,共23頁。
這是一份安徽省名校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期實驗班12月大聯(lián)考(二模)物理試題(Word版附解析),共20頁。
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