湖北省襄阳四中届高三上学期联考理综物理试题.docx
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湖北省襄阳四中届高三上学期联考理综物理试题
高三理科综合试卷
一、选择题
1.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证()
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602
B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6
D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60
【答案】B
【解析】
A、设月球质量为,地球质量为M,苹果质量为
则月球受到的万有引力为:
苹果受到的万有引力为:
由于月球质量和苹果质量之间的关系未知,故二者之间万有引力的关系无法确定,故选项A错误;
B、根据牛顿第二定律:
,
整理可以得到:
,故选项B正确;
C、在月球表面处:
,由于月球本身的半径大小未知,故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系,故选项C错误;
D、苹果在月球表面受到引力为:
,由于月球本身的半径大小未知,故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系,故选项D错误。
点睛:
本题考查万有引力相关知识,掌握万有引力公式,知道引力与距离的二次方成反比,即可求解。
2.电池对用电器供电时,是其它形式能(如化学能)转化为电能的过程;对充电电池充电时,可看做是这一过程的逆过程。
现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示。
已知充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的电动势为E,内阻为r。
下列说法正确的是
A.充电器的输出电功率为
B.电能转化为化学能的功率为
C.电能转化为化学能的功率为
D.充电效率为%
【答案】C
【解析】
充电器输出的电功率为:
P=UI,故A错误;充电时,电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:
UI=I2r+P化,故电能转化为化学能的功率P化=UI-I2r,故B错误,C正确;电池产生的热功率为P热=I2r;充电器的充电效率为:
故D错误。
故选C。
3.如图所示,物体A、B用足够长的细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮,A置于薄木板上,此时弹簧左侧细绳与木板平行,已知质量,现将薄木板由倾角30°缓慢放平,物体A始终与木板保持相对静止,不计滑轮摩擦,物体A、B大小可忽略不计。
()
A.弹簧伸长量逐渐变大
B.连接A、B的细绳对滑轮的作用力不变
C.物体A受到的摩擦力先变小后变大
D.物体A受到的摩擦力大小不变
【答案】C
【解析】
对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:
T=mBg,则知弹簧的弹力不变,伸长量不变,故A错误;连接A、B的细绳之间的夹角减小,则两条细绳的拉力的合力变大,即细绳对滑轮的作用力变大,选项B错误;将薄木板由倾角30°缓慢放平的过程中肯定存在一个位置,即物块A受的重力、细线的拉力以及斜面的支持力三力平衡,此时A受摩擦力为零,则因开始时和最后时物块A所示的摩擦力均不是零,可知物体A受到的摩擦力先变小后变大,选项C正确,D错误;故选C.
点睛:
此题是共点力的平衡问题;关键是选项CD的判断,可采用定性的分析三个状态:
倾角为300和00时,以及除摩擦力外的三力平衡状态.
4.甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动,其v-t图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是()
A.在4s~6s内,甲、乙两物体的加速度大小相等,方向相反
B.前6s内甲通过的路程更大
C.在t=2s至t=6s内,甲相对乙做匀加速直线运动
D.甲、乙两物体一定在2s末相遇
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据v-t图象的斜率表示加速度,知在4s~6s内,甲、乙两物体的加速度大小相等,方向相同;故A错误.
B、根据v-t图象与坐标轴围成面积代表位移,知0~2s内甲、乙两物体的位移相等。
在2s~6s内,甲通过的路程更大,所以前6s内甲通过的路程更大;故B正确.
C、在t=2s至t=6s内,甲与乙的速度差一定,则甲相对乙做匀速直线运动;故C错误.
D、在前2s两个物体的位移相同,但两者出发点的位置不一定相同,所以甲、乙两物体在2s末不一定相遇;故D错误.
故选B.
【点睛】本题是速度-时间图象问题,要明确斜率的含义,知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,即可分析两物体的运动情况.
5.如图所示,一个绝缘圆环,当它1/4的均匀带电且电荷量为+q时,圆心O处的电场强度大小为E,现使半圆ABC均匀带电+2q,而另一半圆ADC均匀带电-2q,则圆心O处电场强度的大小和方向为
A.2E,方向由O指向DB.4E,方向由O指向D
C.2E,方向由O指向BD.0
【答案】A
【解析】
【详解】当圆环的均匀带电,电荷量为+q时,圆心O处的电场强度大小为E,如图所示:
由矢量合成可得,当半圆ABC的带电+2q,在圆心处的电场强度大小为,方向由B到D;当另一半圆ADC均匀带电-2q,同理,在圆心处的电场强度大小为,方向由O到D;根据矢量的合成法则,则有圆心O处的电强度的大小为,方向由O到D;故选A.
【点睛】考查矢量的合成法则,掌握圆环带电对O点的电场强度,等效成若干个点电荷产生的电场强度,是解题的关键.
6.如图所示,两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动。
某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点,小球2恰好运动到自身轨道的最高点,这两点高度相同,此时两小球速度大小相同。
若两小球质量均为m,忽略空气阻力的影响,则下列说法正确的是()
A.此刻两根线拉力大小相同
B.运动过程中,两根线上拉力的差值最大为2mg
C.运动过程中,两根线上拉力的差值最大为10mg
D.若相对同一零势能面,小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能
【答案】CD
【解析】
试题分析:
初始位置二者速度相等,对球1根据牛顿第二定律:
,对球2根据牛顿第二定律:
,整理可以得到:
,故A错误;球1在最高点,有:
,球2在最低点,有:
两个球运动过程中机械能守恒,有:
球1:
球2:
联立解得:
;;
故;故B错误,C正确;两个球运动过程中机械能守恒,而初始位置两个球的机械能相等,故两个球的机械能一直是相等的,故D错误;
考点:
向心力、机械能守恒
【名师点睛】本题的关键是分析两个小球得运动情况和受力情况,在初始位置对小球分别列出牛顿第二定律比较大小,在结合机械能守恒定律比较拉力的差值。
7.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处,细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球静止在A上。
若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a。
(取)则()
A.当a=5m/s2时,线中拉力为
B.当a=10m/s2时,小球受的支持力为
C.当a=12m/s2时,经过1秒钟小球运动的水平位移是6m
D.在稳定后,地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和
【答案】A
【解析】
当小球对滑块的压力恰好等于零时,小球所受重力mg和拉力T使小球随滑块一起沿水平方向向左加速运动,由牛顿运动定律得小球和滑块共同的加速度为:
。
当时,斜面对小球有支持力,将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,有:
,,联立解得:
,故A正确;当时,斜面对小球恰好没有支持力,故N=0,故B错误;当时,滑块的位移为,而小球要先脱离斜面,然后保持与滑块相同的运动状态,故在这1s内小球运动的水平位移小于6m,故C错误;在稳定后,对小球和滑块A整体受力分析可知,在竖直方向没有加速度,故地面对A的支持力等于两个物体重力之和,故D错误;故选A。
【点睛】对小球受力分析,根据牛顿第二定律求出支持力为零时的加速度,从而判断小球是否离开斜面,再结合牛顿第二定律和平行四边形定则求出绳子的拉力。
8.如图所示,竖直墙上固定有光滑的小滑轮D,质量相等的物体A和B用轻弹簧连接,物体B放在地面上,用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接,另一端跨过定滑轮与小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C位于位置R时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B与地面刚好无压力。
图中SD水平,位置R和Q关于S对称。
现让小环从R处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,且环到达Q时速度最大。
下列关于小环C下落过程中的描述正确的是()
A.物体A、B和轻弹簧组成的系统机械能守恒
B.小环C下落到位置S时,小环C的机械能一定最大
C.小环C从位置R运动到位置Q的过程中,弹簧的弹性势能可能先减小后增大
D.小环C到达Q点时,物体A与小环C的动能之比为
【答案】ABD
【解析】
A项:
在小环下滑过程中,只有重力势能与动能、弹性势能相互转换,所以小环C、物体A和轻弹簧组成的系统机械能守恒,故A正确;
B项:
小环C下落到位置S过程中,绳的拉力一直对小环做正功,所以小环的机械能一直在增大,往下绳的拉力对小环做负功,机械能减小,所以在S时,小环的机械能最大,故B正确;
C项:
由于小环从R到S过程中,小环的机械能一直增大,所以AB弹簧组成的系统机械能减小,由于A的机械能增大,所以弹簧的弹性势能减小,小环从S到Q过程中,小环的机械能减小,AB弹簧组成的系统机械能增大,A的机械能不一定减小,所以弹性势能不一定增大,故C错误;
D项:
在Q点将小环速度分解可知,根据动能可知,物体A与小环C的动能之比为,故D正确。
二、非选择题
9.研究性学习小组为“研究匀变速直线运动的规律”和“测当地的重力加速度”,采用了如图1所示的装置,其中m1=50g、m2=150g,开始时保持装置静止,然后释放物块m2,m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,只要对纸带上的点进行测量,即可研究匀变速直线运动。
某次实验打出的纸带如图2所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50Hz。
(1)系统的加速度大小为________m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量ΔEk=________J。
(2)忽略一切阻力的情况下,某同学作出的—h图象如图3所示,则当地的重力加速度g=______m/s2。
【答案】
(1)4.80.576
(2)9.6
【解析】
试题分析:
(1)据题意,从纸带可以求出系统的加速度:
而相邻计数点之间时间间隔为:
,则加速度为:
,在打点0~5的过程中,系统动能的增量为:
,计数点5的瞬时速度为:
,则;
(2)据,整理得:
,则图像斜率为:
,重力加速度为:
。
考点:
本题考查重力加速度的测定。
视频
10.小明同学想要描绘标有“4.0V0.4A”的小灯泡D的伏安特性曲线,老师要求尽量精准的测量,并完整绘制小灯泡的伏安特性曲线,为小明提供的可选用的实验器材除了电源、开关、导线若干外,还有如下器材可供选择:
电压表V1(量程0~5V,内阻等于4kΩ);
电压表V2(量程0~15V,内阻等于16kΩ)
电流表A1(量程0~250mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.2Ω)
滑动变阻器R1(0~15Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~15kΩ,额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1Ω)
(1)小明根据实验要求,他选择电压表_______和滑动变阻器_________才能很好地完成实验(填所给仪器的字母代码)。
(2)请帮助小明同学在图所示虚线框中画出实验电路图,并标注相关仪器的符号______。
(3)小明同学在你的帮助下描绘出的I-U图像应是下图中的_______,由此可得出结论,小灯泡的电阻随温度的升高而_____________(填“减小”或“增大”)。
【答案】
(1)V1R1;
(2)电路图如下;(3)C;增大
【解析】
试题分析:
①灯泡额定电压为3.0V,故只能选用
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- 湖北省 襄阳 四中届高三 上学 联考 物理试题