2023年广西壮族自治区柳州市保桓中学高三物理测试题含解析
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)质量为1kg的物体,在5个恒定的共点力作用下做匀速运动。现同时撤去大小分别为3N和5N的两个力,其余3个力保持不变。关于此后该物体的运动,下列说法中正确的是
A.可能做加速度大小是6m/s2的匀变速曲线运动
B.可能做向心加速度大小是6m/s2的匀速圆周运动科网ZXXK]
C.可能做加速度大小是1m/s2的匀减速直线运动
D.可能做加速度大小是9m/s2的匀加速直线运动
参考答案:
A
撤去的两个力的合力范围是2N~8N,因此其余3个力的合力范围也是2N~8N,合力为恒力,物体一定做匀变速运动,但合力方向可能与速度方向平行,也可能与运动方向成角度,因此可能做直线运动,也可能做曲线运动。
2. (多选题)质量为M的足够长的木板A在光滑的水平面上以速度v0匀速运动,在t=0时刻将物块B无初速度轻放到A的上面,此后长木板A在运动过程中的v﹣t图线如图所.根据图中所给出的数据v0和v1,可以求出的物理量是
( )
A.物块B的质量
B.A、B组成的系统损失的机械能
C.木板A所受的滑动摩擦力大小
D.A、B之间的动摩擦因数
参考答案:
AB
【考点】功能关系;摩擦力的判断与计算.
【分析】木板A在光滑的水平面上运动,当物块B放在长木板上后两者组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可求得物块B的质量.由能量守恒定律可求得系统损失的机械能.以A为研究对象,根据牛顿第二定律分析能否求出摩擦力.由摩擦力公式分析能否求得动摩擦因数.
【解答】解:A、设物块B的质量为m.取长木板的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:Mv0=(M+m)v1.可知能求出m,故A正确.
B、A、B组成的系统损失的机械能为△E=Mv02﹣(M+m)v12.可知可以求出系统损失的机械能,故B正确.
C、以A为研究对象,由牛顿第二定律得:木板A所受的滑动摩擦力大小为 f=Ma,由于根据图象的斜率不能求出A的加速度a,所以不能求出木板A所受的滑动摩擦力,故C错误.
D、由f=μmg,可知不能求出A、B之间的动摩擦因数,故D错误.
故选:AB
3. 使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图中表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:
B
由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;故验电器的上端应带上与小球异号的电荷,而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷;故只有B符合条件。故选B。
【点睛】本题根据电荷间的相互作用,应明确同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,而使电荷发生了移动从而使箔片带电;
18.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为
A.B.C.D.
参考答案:
B
5. (单选)如图所示,竖直放置的等螺距螺线管高为h,该螺线管是用长为l的硬质直管(内径远小于h)弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放,关于小球的运动,下列说法正确的是
A.小球到达下端管口时的速度大小与l有关
B.小球到达下端管口时重力的功率为
C.小球到达下端的时间为
D.小球在运动过程中受管道的作用力大小不变
参考答案:
C
小球在整个运动过程中,只受到重力做功,由动能定理得,即:
,因此小球到达下端口的速度大小与无关,A错;小球到下端口的速度大小为,沿管的切线方向,但不是竖直方向的,因此小球到达下端管口时重力的功率不等于,故B错误;物体在管内下滑的加速度为,故下滑所需时间为t,,,故C正确;小球得做的是加速螺旋运动,速度越来愈大,做的是螺旋圆周运动,根据可知,支持力越来越大,故D错误;
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. )若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了 0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了 J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度 (填“升高”或“降低”)。
参考答案:
0.3 降低
7. 超导磁悬浮列车(图甲)推进原理可以简化为图乙所示的模型:在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2,且B1=B2=B,每个磁场的宽度都是l,相间排列。金属框abcd(悬浮在导轨上方)跨在两导轨间,其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时,金属框abcd在磁场力作用下将向________(填“左”或“右”)运动。若金属框电阻为R,运动中所受阻力恒为f,则金属框的最大速度为_________________
参考答案:
右
磁场向右匀速运动,金属框中产生的感应电流所受安培力向右,金属框向右加速运动,当金属框匀速运动时速度设为vm,感应电动势为E=2BL(v-vm),感应电流为,安培力为F=2BLI,安培力与阻力平衡,F=f,解得vm=
8. 在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中
(1)实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处,描述检查的操作过程. 在任意位置(转过任意角度)能静止/平衡
(2)某同学采用50g的钩码,力矩盘平衡后如图所示,弹簧秤读数1.1N,盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm.填写下表(g取9.8m/s2,答案精确到0.001N?m):
顺时针力矩
逆时针力矩
0.059N?m
0.064N?m
参考答案:
考点:
力矩的平衡条件.
专题:
实验题.
分析:
(1)动后,停下时事先的标记能够处于任意位置,即转盘能随遇平衡,说明转盘的重心在转轴上;
(2)簧秤读数1.1N,一个钩码重50g,根据力矩等于力与力臂的乘积.
解答:
解:(1)心在转轴上,力矩盘本身的重力才可以忽略不计,转动后,停下时事先的标记能够处于任意位置,即转盘能随遇平衡,说明转盘的重心在转轴上;
(2)逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m
故答案为:(1)在任意位置(转过任意角度)能静止/平衡
(2)0.064 N?m
点评:
题是验证力矩平衡的实验,关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后,然后判断是否相等,实验前要将支点调节到重心处.
9. 下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时,打点计时器所打的纸带的一分.打点频率为50Hz,图中A、B:C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出).用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40cm和0.84cm.
(1)那么小车的加速度大小是 m/s2,方向与小车运动的方向相 。
(2)若当时电网中交变电流的频率变为60Hz,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比____(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
参考答案:
(1)0.52 反 (2)偏小
:(1)每两个计数点间有四个实验点未画出,所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s
根据运动学公式得:△x=at2,
a= =0.52m/s2,
由于从A到F相邻的计数点位移逐渐减小,所以纸带做减速运动,加速度方向与小车运动的方向相反.
如果在某次实验中,交流电的频率变为60Hz,那么实际打点周期变小,
根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏大,
所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
10. 在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲、乙两组分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。
(1)位移传感器(B)属于 。(填“发射器”或“接收器”)
(2)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是 。
(3)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是 ;符合乙组同学做出的实验图像的是 。
参考答案:
(1)发射器(2分)
(2)小车的质量远大于重物的质量(2分)
(3)②(1分);①(1分)
11. 一列简谐波波源的振动图象如图所示,则波源的振动方程y= cm;已知这列波的传播速度为1.5m/s,则该简谐波的波长为 m。
参考答案:
;3
试题分析:从振动图象可知,,角速度,振幅A=20cm
振动方程,根据
考点:考查了横波图像,波长、波速及频率的关系
【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息,以及熟练掌握公式、,难度不大,属于基础题.
12. 在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节,下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。
物体运动的起止点
所测的物理量
1
2
3
4
5
A→B
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
位移s(m)
0.25
0.50
0. 75
1.00
1.25
⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象;
⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象;
⑶通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中,s随t变化的规律是: (用s、t表示,涉及数字,计算结果保留2位有效数字)。
参考答案:
⑴图略,见解析;⑵图略,见解析;⑶s=0.33t2
试题分析:⑴根据描点作图法,作出s-t图象如下图甲所示。
⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2图象,为此求得表格如下:
A→B
时间t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新变量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
根据描点作图法,作出s-t2图象如上图乙所示。
⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系,即从A到B的过程中s随t变化的规律是:物体作初速度为零的匀加速直线运动,由图中斜率求得,即a==0.65m/s2,故s=0.325t2
题中所提供的数据均为保留2小数点后位数,因此有:s=0.33t2
13. 一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播,在t1=0时刻波形如图中实线所示,在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________(选填“最大,零”);在t3=0.1s时位于0
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