邵东市部分中学2023-2024学年高三上学期第四次月考
物理试题
时量:75分钟 分值:100分
单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1 2023年8月8日,成都大运会完美收官,中国队的金牌数达到了103枚,是中国队参加历届大运会以来所获金牌数的最高纪录。下列说法正确的是( )
A.运动员在环形跑道上完成了1500m赛跑,“1500m”指的是运动员的路程
B.双人跳水运动员在跳水过程中始终同步,以水面为参照物运动员是静止的
C.运动员在400m的环形跑道上完成800m赛跑,该运动员的位移大小是800m
D.研究运动员百米赛跑的起跑动作时可以将运动员视为质点
2一质量为的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A.1秒末物块的速率为 B.3秒末时物块的动量大小为
C.前4秒内物块的运动方向不发生改变 D.4秒末物块的速度为零
3如图所示,一正电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点,不计重力。下列说法正确的是( )
A.M、N均带正电荷
B.N在e点的动能小于它在c点的动能
C.N从e点运动到d点的过程中电场力一直不做功
D.M从a点运动到b点的过程中电场力先做正功后做负功
4如图所示,带有固定挡板和定滑轮的木板垫高后与水平面夹角为,质量为的物块与挡板之间有一轻质弹簧,细线跨过定滑轮,一端连接着质量为的物块,另一端连接着物块C(细线在滑轮左侧部分与木板平行).开始时用外力托着C,细线伸直但无张力,A、B处于静止状态.现撤去外力,静止释放C后,发现C速度最大时,A、B恰好分离.己知木板足够长,所有摩擦不计,弹簧劲度系数为,重力加速度为,则下列说法中正确的是( )
A.物块质量大小为 B.撤去外力瞬间,弹簧弹力变为原来的
C.撤去外力瞬间,间压力变为原来的一半 D.细绳张力最大值为
5 2023年2月26日,中国载人航天工程三十年成就展在中国国家博物馆举行,展示了中国载人航天发展历程和建设成就。载人航天进行宇宙探索过程中,经常要对航天器进行变轨。如图所示是某次从轨道1变轨到轨道3的示意图,点火变速在轨道P、Q两点,轨道1和轨道3为圆轨道,轨道2为椭圆轨道。设轨道1、轨道2和轨道3上航天器运行周期分别为T1、T2和T3,P为轨道1和轨道2的交点,Q为轨道2和轨道3的交点。下列说法正确的是
A.在P点应该点火加速变轨,在Q点应该点火减速变轨
B.轨道3上Q点的速度大于轨道2上P点的速度
C.轨道2上从P到Q的过程中,机械能减少
D.运行周期关系满足
6如图所示,一足够长的光滑斜面,倾角为θ,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b相连,物体b上表面粗糙,在其上面放一物体a,a、b间的动摩擦因数为μ(μ>tan θ),将物体a、b从O点由静止释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,当b滑到A点时,a刚好相对b开始滑动;滑到B点时a刚好从b上滑下,b也恰好速度为零,设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列对物体a、b运动情况的描述正确的是
A woiri :uId: woiri .从O到A的过程中,两者一直加速
B.经过A点时,两者加速度大小是μg cos θ-g sin θ,方向沿斜面向下
C.从A到B的过程中,两者的加速度都在减小,速度也都在减小
D.经过B点,a掉下后,b开始反向运动且能滑到开始下滑的O点的上方
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7弹玻璃球是小朋友经常玩的一种游戏.小朱在光滑水平桌面上将一个质量为3m的小钢球以某一速度弹出,之后小钢球与前方静止的、质量为m的等大玻璃球发生正碰,已知碰撞前钢球的动能为E,则碰撞之后玻璃球的动能可能为( )
A. B. C. D.
8如图甲所示,质量m=50 kg的物块以某一初速度v0从倾角θ=37°的斜面底端冲上足够长的斜面,取斜面底端为参考平面,该物块的机械能E总和重力势能Ep随离开斜面底端的高度h的变化规律如图乙所示。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则由图中数据可得( )
A.初速度v0=5 m/s
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.3
C.物块在斜面上运动的时间为 s
D.物块回到斜面底端时的动能为375 J
9.在同一介质中有频率相同的两波源M、N,两波源由时刻同时起振,波源M的振动图像如图甲所示,图乙为波源N产生的沿x轴正方向传播的机械波在时的波形图,P点为介质中的一点,已知、,三质点的空间位置关系如图丙所示。则( )
A.两波源产生的机械波的波速均为8m/s
B.波源N在时刻的振动方向沿y轴负方向
C.P点刚开始振动时方向沿y轴正方向
D.P点离开平衡位置的最大距离为4cm
10、如图所示,电源内阻r和灯泡L的电阻R均恒定不变,且,、为定值电阻,电表均为理想电表。闭合S且电路稳定后,将滑动变阻器滑片向上滑动,电表,、和A示数变化量的绝对值分别为、和,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡变暗,电流表示数增大 B.电源输出功率变大
C. D.
三、实验题(11题8分,12题8分)
11、(1)在“研究平抛物体的运动”实验中,已备有下列器材∶白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需要下列器材中的 。
A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图,在该实验中,应采取下列哪些措施减小实验误差 。
A.斜槽轨道末端必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次实验要平衡摩擦力
D.小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
(3)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5 cm。通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则经过B点时的速度为 m/s,抛出点的坐标为 (用L表示)。(此问g取10 m/s2)
12.有一新型圆柱形的导电材料,电阻阻值在8~10Ω之间,为了测量该导电材料的电阻率,实验室提供了以下实验器材:
A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(0~100mA,内阻约为10Ω)
D.电流表A2(0~0.6A,内阻约为0.1Ω)
E.电压表V1(0~3V,内阻约为3kΩ)
F.电压表V2(0~15V,内阻约为15kΩ)
G.直流电源E(4V,内阻不计)
H.滑动变阻器R(0~5Ω,2A)
I.开关及导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度L。用螺旋测微器测得该样品的外径D,其示数如图乙所示,其读数为 __________mm;
(2)本次实验的电流表选用的是 ,电压表选用的是 (填写器材前的字母);
(3)为尽量精确测量新型圆柱形的导电材料的电阻R0应采用下图中的 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)电路图。
解答题(13题10分,14题15分,15题15分)
13、如图所示,光滑的水平地面上固定着挡板P,质量为2m的小车(其上表面固定着一竖直轻杆)左端紧靠挡板P而不粘连,长为L的轻绳一端固定在轻杆O点,另一端连着质量为m的小球,整个系统静止于水平地面上。现将小球和轻绳拉至水平与O点等高处,并由静止释放,不计空气阻力和一切摩擦,重力加速度为g,关于此后的运动过程,
小球第一次运动到最低点的瞬间,小球具有的水平速度为多少?
小球运动到右端最高点时相对于最低点的高度为多少?
当小球第二次摆回最低点瞬间,小球和小车具有的水平速度大小为多少?
14、如图所示,空间存在着电场强度E=300N/C、方向水平向右的匀强电场,在电场内一长为L=0.4m的绝缘细线一端固定于O点,另一端拴着质量为m=0.4kg、电量为q=0.01C的小球。已知OA处于水平方向,OC在竖直方向。小球从A点由静止释放,当小球运动到O点正下方B点时细线恰好断裂,经过一段时间,小球运动到OC线上的D点(图中未标出),重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球到达B点时细线(断裂前)对小球拉力的大小;
(2)小球从A点运动到B点过程中的最大速率;
(3)BD的高度。
15.某快递点的传送装置(传送带与水平面的夹角)因停电而锁止,工人找了块质量为的带钩木板置于传送带上,再在木板上放置货物,通过轻绳与木板钩子相连,工人可在高处工作台对木板施加平行于传送带方向、大小为的拉力,使得货物能从静止开始向上运动。已知木板与传送带间的动摩擦因数,货物质量,货物与木板间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,求:
(1)货物的加速度大小?
(2)拉力作用(货物未到达顶端)后,货物的机械能增加量?
(3)已知传送带顺时针稳定转动的速度为(k可调,且)。某次工作中,当木板的速度到后,突然来电,工人马上撤去拉力,不计传送带的加速时间。k取何值时,撤去拉力至木板速度减为0的过程中(仍未到达顶端),木板与传送带之间的摩擦所产生的热量最小?邵东市部分中学2023-2024学年高三上学期第四次月考
物理
参考答案:
一、单项选择题
1.A
【详解】A.运动员在环形跑道上完成了1500m赛跑,“1500m”指的是运动员的路程,故A正确;
B.双人跳水运动员在跳水过程中始终同步,以水面为参照物,运动员是运动的,故B错误;
C.运动员在400m的环形跑道上完成800m赛跑,位移是0,故C错误;
D.研究运动员百米赛跑的起跑动作时需考虑运动员的动作细节,不可将运动员视为质点,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】A.由动量定理有
解得1秒末物块的速率为
故A错误;
B.图线与时间轴所围面积表示冲量,根据动量定理可知,时物块的动量大小为
故B错误;
CD.根据动量定理可知,时物块的动量大小为
则时物块的速度为
所以前4秒内物体的速度均大于零,即前4秒内物块的运动方向不发生改变。故C正确,D错误。
故选C。
3、D
【详解】A.由轨迹偏转方向知道,带电粒子M与点正电荷相互吸引,带电粒子N与点正电荷相互排斥,故M带负电,N带正电。故A错误;
B.带电粒子N从到电场力做的总功为负,根据动能定理得
e点动能大于点。故B错误;
C.带电粒子N从点运动到d点的过程中电场力先做正功后做负功。故C错误;
D.带电粒子M从点运动到点的过程中电场力先做正功后做负功。故D正确。
故选D。
4、D
【详解】A.C的速度最大时,加速度为0,此时有aB=aC=0,对C受力分析可知绳子拉力为
F1=mCg
对B受力分析可知
F1==mgsin
联立解得
mC=0.5m
故A错误;
BC.撤去外力瞬间,弹簧弹力不变;没有撤去外力时,A、B静止,以A、B整体为研究对象,由平衡方程可知
F弹=3mgsin30°=1.5mg
弹簧弹力方向沿斜面向上,隔离A物体,由受力平衡可知
F弹=FBA+2mgsin30°
解得
FBA =0.5mg
撤去外力时,对C由牛顿第二定律:
0.5mg -F拉=0.5ma
对A、B整体,由牛顿第二定律
F拉+ F弹-3mgsin30°=3ma
两式联立解得
隔离A,对A由牛顿第二定律
F弹--2mgsin30°=2ma
解得
故BC错误;
D.由A选项分析可知,绳子最大拉力为
故D正确。
故选D。
5 D
6 D
二、多项选择题
7 BCD
【详解】假设发生弹性正碰,则有
解得
玻璃球的动能为
假设发生完全非弹性碰撞
解得
玻璃球的动能为
玻璃球的动能的取值就在 与 之间,故选BCD
8
AD 解析 斜面底端为参考平面,结合图乙知E总1==625 J,解得v0=5 m/s,选项A正确;当E总=Ep时,物块运动到最高点,由图乙可知hm=1.00 m,该过程根据功能关系有-μmgcos θ·=ΔE总=-125 J,解得物块与斜面间的动摩擦因数μ=,选项B错误;物块沿斜面上滑的时间t1= s,上滑的位移s= m,因为μ
【详解】A.由图甲可知机械波的周期为
由图乙可知波源N产生的机械波的波长为
则两波源产生的机械波的波速为
故A错误;
B.由图乙可知时波刚好传播到2.5m处,且2.5m处的质点沿y轴的正方向起振,因此波源N的起振方向沿y轴正方向,故B错误;
C.由于P点距离波源M近些,因此波源M产生的机械波先传播到P点,则P点的起振方向和M点的起振方向相同,即P点刚开始振动的方向为y轴的正方向,故C正确;
D.P点到两波源的距离差为该距离差刚好等于一个波长,则P点为振动加强的点,即P点的振幅为两列波振幅之和,即为
2cm+2cm=4cm
故D正确。
10 BD
【详解】A.滑片向上滑动,其接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流增大,路端电压减小;流过灯泡的电流增大,灯泡两端电压增大,灯泡变亮;根据
可知定值电阻的电压减小,定值电阻的电流减小,根据
可知电流表示数增大,故A错误;
B.当外电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,因R>r,则当滑动变阻器滑片向上滑动时,电阻减小,外电路总电阻减小,则外电阻向内阻靠近,则电源输出功率变大,选项B正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
可知
根据
由于总电流变大,定值电阻电流减小,可知电流表示数增大得比总电流多,则有
故有
故D正确;
C.将灯泡L电阻看作电源内阻一部分,可知
由于 故有
故C错误。
三、实验题
11 C AD 2.5 (-L,L)
【详解】(1)[1]除所给器材外,还需要重垂线,来确定y轴。由于实验不需要测量小球的质量、受力以及运动的时间,所以不需要天平、弹簧测力计、秒表。
故选C。
(2)[2]A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A正确;
BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,斜槽不需要光滑,故B错误,故D正确;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C错误。
故选AD。
(3)小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有
解得
小球做平抛运动的初速度
[5]小球经过B点时的竖直分速度
则小球经过B点时的速度
[6]小球从抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
抛出点到B点的竖直距离
由于B点的坐标为(5L,5L),所以抛出点的坐标为(-L,L) 。
12 3.627(3.624~3.628均可) D E 甲
【详解】(1)螺旋测微器读数为
(2)[3][4]电源电动势为4V,若选择电压表V2,则电压表的指针偏转过小,不够准确,所以电压表选择V1,电路中最大电流约为
则电流表选A2。
(3)[5]滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值差不多,略小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法。又因电压表内阻远大于待测电阻阻值,则电流表应采用外接法,选择图甲所示电路。
四、解答题
13
13(1)V= 3分
h=L 3分
4分
选自优化设计143页对点演练第二题
(1)(2)
(3)
14(1)6N; ( 4分 ) (2)2m/s; ( 5分 ) (3) ( 5分 )
【详解】(1)由动能定理
解得
T=6N
(2)因为电场力与重力的合力方向与竖直方向成37°,所以当小球运动到细线与竖直方向成37°时速率最大。由动能定理得
解得
vm=2m/s
(3)细线断裂后,小球水平方向作匀减速运动,竖直方向作自由落体运动。水平方向
qE=ma
小球再次运动到OC线上的D点所需时间
BD的高度为h
解得
15【答案】(1); ( 5分 ) (2); ( 5分 ) (3)( 6分 )
【规范答题】(1)假设货物与木板相对静止,一起匀加速运动,设加速度为a,对货物与木板整体分析,由牛顿第二定律得
解得
设木板对货物的静摩擦力为f,对货物分析得
可得
货物与木板间的最大静摩擦力为
由于木板对货物的静摩擦力小于最大静摩擦力,假设符合实际情况,所以货物的加速度大小为。
(2)拉力作用后,货物的速度为
货物的位移为
所以货物增加的机械能为
(3)突然来电,工人撤去拉力后,由于,货物与木板会保持相对静止,一起做变速运动,木板从速度减速到的过程,由牛顿第二定律
解得
减速时间
在时间内,木板与传送带的相对位移大小为
木板从速度减速到0的过程,由牛顿第二定律
解得
减速时间
在时间内,木板与传送带的相对位移大小为
在时间内,木板与传送带之间的摩擦所产生的热量为
整理得
由上式可知,当时,木板与传送带之间的摩擦所产生的热量最小。
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