河南省三门峡市卢氏县第三高级中学高三物理联考试题含解析
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. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成,将其放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v水平射向滑块.若射击下层,子弹刚好不射出,若射击上层,则子弹刚好能射穿一半厚度,如图。上述两种情况相比较( )
A.子弹对滑块做功一样多 B.子弹对滑块做的功不一样多
C.系统产生的热量一样多 D.系统产生热量不一样多
参考答案:
AC
根据动量守恒知道最后物块获得的速度(最后物块和子弹的共同速度)是相同的,即物块获得的动能是相同的,根据动能定理,物块动能的增量是子弹做功的结果,所以两次子弹对物块做的功一样多.故A正确,B错误.
子弹嵌入下层或上层过程中,系统产生的热量都等于系统减少的动能,而子弹减少的动能一样多(子弹初末速度相等);物块增加的动能也一样多,则系统减少的动能一样,故系统产生的热量一样多,故C正确D错误.
2. 如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37°,物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15 m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )
A.v1=16 m/s,v2=15 m/s,t=3 s B.v1=16 m/s,v2=16 m/s,t=2 s
C.v1=20 m/s,v2=20 m/s,t=3 s D.v1=20 m/s,v2=16 m/s,t=2 s
参考答案:
C
3. 汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到地面的阻力恒定不变,则汽车上坡过程中的v---t图可能是下图中的
参考答案:
BCD
4. (单选)为模拟空气净化过程,有人设计了含有带电灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相
等,如图所示.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示.假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,不计重力,在这两种方式中
A.尘粒都做匀加速直线运动
B.尘粒受到的电场力大小相等
C.电场对单个尘粒做功的最大值相等
D.第一种方式比第二种方式除尘速度快
参考答案:
C
5. 空间存在一电场,一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动,初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示,图线关于纵轴左右对称,以无穷远处为零电势能点,粒子在原点O处电势能为E0,在x1处电势能为E1,则下列说法中不正确的是
A.坐标原点O处电场强度为零
B.粒子经过x1、-x1处速度相同
C.由x1运动到O过程加速度一直减小
D.粒子能够一直沿x轴负方向运动,一定有
参考答案:
C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 在如图所示电路中,电源电动势为6V,内阻为1Ω,电阻R1=5Ω,R2=6Ω,滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K,当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时,理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。
参考答案:
6 Ω; 0.8 W。
7. 如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,电阻为r,线圈接在阻值为R的电阻两端,其余电阻不计,线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,电阻R两端电压的有效值为________,在线圈从图示位置(线圈平面与磁场平行)转过90的过程中,通过电阻R的电荷量为________
参考答案:
8. 当每个具有5.0 eV的光子束射人金属表面后,从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1.5 eV。为了使这种金属产生光电效应,入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍,入射光子的能量是_________eV。
参考答案:
3.5 、3.5
9. 某研究性学习小组对“不同类型的运动鞋底在相同平面上滑动时摩擦力的大小”进行了探究,如图所示。他们先测出每只不同类型运动鞋的质量,再往质量小的鞋子里均匀摆放砝码,使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等。接着用弹簧测力计先后匀速拉动不同类型的运动鞋,使它们沿水平桌面滑动,读取各次弹簧测力计的读数。
(1) 探究中“使鞋子(连同鞋里砝码)的质量均相等”,这是采用了 研究方法。
(2) 测量时,沿水平方向匀速拉动运动鞋,则此时运动鞋所受滑动摩擦力与弹簧测力计拉力的大小 。这种测摩擦力的方法是 (选填“直接”或“间接”)测量法。
参考答案:
(1)控制变量法(2)相等,间接
10. 如图所示,质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出,恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞,则此过程中重力的功为 J,重力的冲量为 N·s。
参考答案:
6.4 0.8
小球做平抛运动,只有重力做功,与斜面碰撞时的速度,故;与斜面碰撞时的竖直分速度,代入题给数据即可解答。
11. 有一水平方向的匀强电场,场强大小为9×103N/C,在电场内作一半径为10cm的圆,圆周上取A、B两点,如图所示,连线AO沿E方向,BO⊥AO,另在圆心O处放一电量为10﹣8C的正点电荷,则A处的场强大小为 0 N/C;B处的场强大小为 1.27×104 N/C.
参考答案:
考点:
电场强度.版权所有
专题:
电场力与电势的性质专题.
分析:
根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小,判断出场强方向,A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小.
解答:
解:点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9×109×N/C=9×103N/C,方向从O→A;
而匀强电场方向向右,大小9×103N/C,叠加后,合电场强度为零.
同理,点电荷在B点处产生的场强大小也为E=k=9×109×N/C=9×103N/C,方向从O→B;
根据平行四边形定则得,则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,A点的场强大小为:
EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0;
同理,B点的场强大小为:
EB=E=1.27×104N/C
与水平方向成45°角斜向右下方;
故答案为:0,1.27×104,
点评:
本题电场的叠加问题,一要掌握点电荷的场强公式E=k;二要能根据据平行四边形定则进行合成.
12. 质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车,在水平冰面上以2m/s的速度滑行.不计冰面摩擦,若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后,小孩的速度变为_______m/s,这一过程中小孩对冰车所做的功为______J.
参考答案:
13. (9分)一台小型电动机在3V电压下工作,通过它的电流是0.2A,用此电动机提升物重4N的物体,在30秒内可以使该物体匀速提升3m,除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失,则电动机的输入电功率为__________ W,在提升重物的30秒内,电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。
参考答案:
0.6 W,6J,5Ω
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“探究弹力与弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图所示,所用的钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.
(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出F-L图线.
(2)该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数
k=______N/m(保留两位有效数字).
参考答案:
(1)如图 (2)10 25 解析: :(1)作出F-L图线,如图所示;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零,故弹簧的原长L0=10cm;图象的函数表达式为:F=k(L-L0),故斜率表示劲度系数;劲度系数k=;
15. 某实验小组利用如图甲所示的电路测量一微安表量程为,内阻约为的内阻,可选用的器材有,定值电阻阻值为、滑动变阻器阻值范围为,电源电动势为2V,内阻很小、电阻箱和阻值范图均为、单刀单掷开关、单刀双掷开关和导线若干。
根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路补充完整。闭合开关前滑动变阻器的滑片在最左端 ________
完成电路连接后,该小组的操作步骤如下:
将滑动变阻器的滑片P移到最左端,调节电阻箱的阻值为0;闭合开关,移动滑片P,使微安表的指针满偏。
保持滑片P的位置不动,调节电阻箱,使微安表的示数正好是指针满偏时的;记录电阻箱的阻值,则微安表内阻的测量值__________;
保持滑片P的位置不动,调节电阻箱,使微安表的示数正好是指针满偏时的;记录电阻箱的阻值,则微安表内阻的测量值______。
微安表内阻的测量值和都比实际值偏______选填“大”或“小”。
为减小系统误差,该小组改进了电路设计,如图丙所示,先闭合开关,将开关拨到位置a,调节滑动变阻器的滑片P,使微安表的指针满偏,然后将开关拨到位置b,保持滑片P的位置不变,同时调节电阻箱和,使电阻箱的阻值和电阻箱的阻值满足______,且使微安表的示数正好是指针满偏时的,则微安表内阻的测量值。
参考答案:
(1). (2). (3). (4). 大 (5). 1
【详解】按电路连线如图所示,要注意滑动变阻器是分压接法。
滑动变阻器的阻值较小,当滑片处于某一位置时,电阻箱为零,此时电流表满偏。保证滑动变阻器位置不变,此处近似认为电压为U不变,当电阻箱为r1时电流表半偏,据欧姆定律有:,,联立可得:。
同理,当调节电阻箱为r2时,电流表偏转,即,联立解得:
在改进的电路中,开关拔向a时:有:
开关拔向b时,,
而最后结论是:,
联立可得:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 在如图所示xoy坐标系第一象限的三角形区域(坐标如图中所标注和)内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在x 轴下方有沿+y方向的匀强电场,电场强度为E。将一个质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)从P(0,-a)点由静止释放。由于x轴上存在一种特殊物质,使粒子每经过一次x轴后(无论向上和向下)速度大小均变为穿过前的倍。
(1)欲使粒子能够再次经过x轴,磁场的磁感应强度B0最小是多少?
(2)在磁感应强度等于第(1)问中B0的情况下,求粒子在磁场中的运动时间。
参考答案:
解:⑴设粒子到O点时的速度为v0,
由动能定理有 (2分)
解得 (2分)
粒子经过O点后,速度为v1,
(2分)
如图所示,粒子进入磁场后的轨迹圆与磁场边界相切时,磁感应强度最小为B0。设粒子轨道半径为R1,有 (2分)
由得 (2分)
⑵如图,粒子经O1点进入电场区域做匀减速运动,后又加速返回,再次进入磁场时的速率 (1分)
此时粒子做圆周运动的半径 (