物理广东省东莞市届高三毕业班第二次综合考试理科综合试题解析版Word格式.docx
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D.地球赤道上的物体随地球自转的加速度等于近地环绕卫星的加速度
【答案】B
3.如图所示,固定斜面的倾角θ=53°
,一物块在水平拉力F作用下沿着斜面向下做匀速直线运动。
若保持拉力大小不变,方向改为沿斜面向上,物块也恰好沿斜面向下做匀速直线运动(已知sin53°
=0.8,cos53°
=0.6)。
物块与斜面间的动摩擦因数为
A.0.2B.0.3C.0.4D.0.5
【答案】D
【解析】当拉力水平时,对物体:
;
当拉力沿斜面向上时:
联立解得μ=0.5;
故选D.
4.如图所示,小球A从第一台阶的边缘以速度v1水平抛出,小球B从第二台阶的边缘以速度v2水平抛出,最终两球都落在第三台阶的边缘,已知所有台阶的台高均为H,台宽均为L,H=L,下列说法正确的是
A.小球B平抛的初速度大
B.小球B运动的时间长
C.小球B落到台面上的速度大
D.小球A和小球B落到第三台阶时的速度方向相同
【解析】根据平抛运动的规律可知
,则
,则小球A平抛的初速度大,选项A错误;
根据
可知,小球A运动的时间长,选项B错误;
可知
,则小球A落到台面上的速度大,选项C错误;
两小球的水平位移都等于竖直位移,则位移的偏向角相同,根据平抛运动的的推论可知,速度的偏向角相同,则两球落到第三台阶时的速度方向相同,选项D正确;
点睛:
此题关键是知道平抛运动的物体在水平方向做匀速运动竖直方向做自由落体运动;
速度的偏向角的正切是位移偏向角正切的2倍.
5.如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1︰n2=22︰5,原线圈所接电压随时间变化规律为u=200
sin100πt(V)的交流电源,定值电阻R1=R2=25Ω,二极管为理想二极管,四个电表均为理想交流电表,则以下说法正确的是
A.电流表A2的示数为2A
B.电压表V1的示数为50V
C.电压表V2的示数为50V
D.副线圈中电流频率为50Hz
【答案】BD
【解析】变压器的初级电压有效值为U1=220V,则次级电压
,则电压表V1的示数为50V,选项B正确;
若无二极管,则电流表A2的电流有效值为
,因二极管有单向导电性,则有一半时间内R2中无电流流过,可知电流表A2的示数小于2A,电压表V2的示数小于50V,选项AC错误;
原线圈电压频率为
,可知副线圈中电流频率为50Hz,选项D正确;
故选BD.
此题中电路含有二极管,要知道二极管有单向导电性,只导通正向电流,所以有一半的交流电的波形被消掉了,所以有效值也就发生了变化.
6.如图所示,两个大小相同的带电小球A和B,小球A带有电荷量Q,小球B带有电荷量7Q,小球A固定在绝缘细杆上,小球B用绝缘细线悬挂在天花板上,两球球心的高度相同、间距为d,此时细线与竖直方向的夹角为θ。
现让两个带电小球接触一下,然后再让两个小球球心的高度相同、间距仍为d,已知静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。
则
A.细线与竖直方向的夹角变大
B.两球之间的库仑力变小
C.两球之间的库仑力变为原来的9/7
D.细线的拉力变大
【答案】AD
【解析】未接触时两球间的作用力
接触后两球电量均分,则此时两球间的作用力
可知,两球间的库仑力变大,细线与竖直方向的夹角变大,两球之间的库仑力变为原来的8/7,选项A正确,BC错误;
细线的拉力
,则当θ变大时,T变大,选项D正确;
故选AD.
7.如图所示,直立轻弹簧下端固定在水平地面上,自由伸长时上端位于O点,现在上端固定一质量为m的木板,静止时木板位于A点,弹簧的压缩量为h。
将一质量为m的小物块从木板上方B点由静止释放,物块打到木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,物块离开木板后最高能运动到C点,整个过程忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.整个过程中,木板、物块和弹簧组成的系统机械能守恒
B.物块和木板一起运动的过程中,在A点速度最大
C.物块和木板一起向上运动到A点时,弹簧的弹性势能为
mgh
D.物块和木板一起向上运动到O点时,物块和木板间弹力为零
【答案】CD
【解析】因木块与木板碰撞时有机械能损失,可知整个过程中,木板、物块和弹簧组成的系统机械能不守恒,选项A错误;
A点是只有木板时的平衡位置,若有木块一起运动时,平衡位置应该在A点的下方,可知物块和木板一起运动的过程中,A点不是速度最大的位置,选项B错误;
若只有木板时,从O点释放木板,则木板的最低点应该在距离A点h的位置,此时弹簧压缩量为2h,此时的弹性势能等于木板重力势能的减小量,即2mgh;
由EP=
kx2,则当在A点时弹性势能应该等于
mgh,选项C正确;
物块和木板一起向上运动到O点时,此时弹簧的弹力为零,木板和木块只受重力作用,加速度为g,为完全失重,则此时物块和木板间弹力为零,选项D正确;
故选CD.
此题关键是要认真分析物理过程,根据弹簧问题的对称性进行分析;
同时不要忽略物块和木板碰撞时的能量损失问题。
8.如图1所示,倾斜放置的平行光滑轨道间距为L,导轨与水平面的夹角为θ=30°
,导轨上端连有阻值为R=1Ω的定值电阻,在导轨平面上的abdc、cdfe间分别有垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度分别为B1=1T和B2=
T,两磁场的宽度也均为L。
一长为L的导体棒从导轨某位置静止释放,导体棒在滑动过程中始终与导轨接触良好,导体棒在磁场中运动的速度一时间图象如图2所示。
不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
A.导体棒的质量为m=0.2kg
B.导体棒穿过整个磁场时通过电阻R的电量为(
-1)C
C.导体棒穿过磁场B2的时于间为2s
D.导体棒穿过整个磁场时电阻R产生的焦耳热为2J
【答案】AB
【解析】由图可知,导体棒在上面的磁场中做匀速运动,由速度图像可知,在1s内以1m/s的速度经过磁场,则L=1m,由平衡知识可知:
,解得m=0.2kg,选项A正确;
可知,穿过上面磁场时流过R的电量为
穿过下面磁场时流过R的电量为
因穿过两磁场时电流方向相反,则导体棒穿过整个磁场时通过电阻R的电量为(
-1)C,选项B正确;
由v-t图像可知,导体棒穿过磁场B2时平均速度大于0.5m/s,则导体棒穿过磁场B2的时间小于2s,选项C错误;
导体棒穿过整个磁场时电阻R产生的焦耳热等于导体棒的机械能减小量,则
,选项D错误;
故选AB.
此题关键是能从v-t图像中获取信息,尤其是磁场的宽度及长度;
知道导体棒下滑过程中能量是如何转化的;
记住求解电量的经验公式
.
三、非选择题:
9.如图1所示为探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度关系的实验装置,打点计时器使用的电源频率为50Hz。
实验主要过程如下
①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W,……
②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3,……
③作出W-v草图
④分析W-v图象,如果W-v图象是一条直线,表明W∝v;
如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝
等关系
(1)实验中木板略微倾斜,这样做____________
A.是为了使释放小、车后,小车能匀加速下滑
B.是为了增大小车下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。
把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1……橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可根据打点计时器打出的纸带算出。
根据第四次的纸带(如图2所示)求得小车获得的速度为__________m/s。
(保留3位有效数字)
(3)通过实验获得较科学的数据作出的W-v2图象,应为图中的___________
【答案】
(1).CD
(2).2.00(3).A
【解析】
(1)实验中木板略微倾斜,这样做可以平衡掉摩擦力,可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动,可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功;
(2)小车获得的速度为
。
(3)因W=
mv2可知W-v2图象,应为图中的A.
10.某同学利用图1所示电路测量量程为2.5mA的电流表的内阻(内阻约为几欧姆),可供选择的器材有:
电阻箱R(最大阻值99999.9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值50Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ)
定值电阻R3(阻值100Ω)
定值电阻R4(阻值1kΩ)
直流电源E(电动势3V)
开关2个
导线若干
实验步骤如下
①按电路原理图连接线路;
②将滑动变阻器的滑片移到图1中最左端所对应的位置,闭合开关S1;
③调节滑动变阻器,使电流表满偏;
④4保持滑动变阻器滑片的位置不变,闭合开关S2,调节电阻箱阻值,使电流表的示数为2.00mA,记下电阻箱的阻值
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”),选择定值电阻_______(填“R3"
或“R4”)。
(2)根据图1所示电路图,用笔画线代替导线完成图2中的实物图连接。
(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为5Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电流表的内阻为_______Ω
【答案】
(1).
(2)见下图(3)1.25
(1)实验中滑动变阻器用分压电路,则要选择阻值较小的R1;
电流计要达到满偏,则
,则选择定值电阻R4。
(2)实物图连接如图;
当电路中总电流保持2.5mA不变时,电流计的读数为2mA时,电阻箱分流为0.5mA,电阻箱电阻为5Ω,由分流原理可知,电流计的电阻为1.25Ω.
11.如图所示,光滑圆柱A和半圆柱B紧靠着静置于水平地面上,二者半径均为R。
A的质量为m,B的质量为
,B与地面的动摩擦因数为μ。
现给A施加一拉力F,使A缓慢移动,运动过程中拉力F与圆心连线O1O2的夹角始终为60°
保持不变,直至A恰好运动到B的最高点,整个过程中B保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)A、B间弹力的最大值Fmax
(2)动摩擦因数的最小值μmin
(1)
(2)
(1)以A为研究对象,受重力mg,拉力F,B对A的弹力FN;
由题意,三个力的合力始终为零,矢量三角形如图,在FN转至竖直的过程中,AB间弹力先增大后减小,拉力F逐渐减小,当θ=300(F水平向右)时,AB间弹力最大,
(2)对B受力分析可知,竖直方向水平地面的支持力
,可知水平地面对B的支持力逐渐增大;
水平方向的静摩擦力f=FNsinθ可知静摩擦力逐渐减小,所以只要初状态不滑动,以后就不会滑动,即
,初状态时,圆柱A对圆柱B的弹力FN=mg,带入数据可得:
12.如图所示,直角坐标系仅第一象限有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E,仅在第二象限有垂直坐标轴平面向里的匀强磁场,在x轴上有一无限长平板,在(0,L)处有一粒子发射源S,粒子发射源可向坐标轴平面内的各个方向发射速度可变化的同种粒子,粒子质量为m,带电量为q。
已知当沿x轴负方向发射粒子的速度大小、为v0时,粒子恰好垂直打到平板上,不计粒子的重力。
(1)只改变发射源在坐标轴平面内发射粒子的方向(仅向y轴左侧发射),若粒子打在x轴负半轴上,求带电粒子在磁场中运动的最短时间;
(2)只改变发射源在坐标轴平面内发射粒子的速度大小(方向仍沿x轴负方向),要使带电粒子打在x轴正半轴上的距离最远,求发射速度的大小。
解得
带电粒子打到O点时(对应路程最短)在磁场中运动时间最短,运动轨迹对应的圆心角为
可得运动的最短时间
(2)设粒子发射速度大小为v,由洛伦兹力提供向心力Bvq=m
可得
,粒子打在平板上x轴右侧,则2R<
L,即
在电场中运动L-2R=
at2
x=vt
求导可知,当v=
v0时,x有最大值,带电粒子打到平板落点的最右端.
13.下列说法正确的是________(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.对于一定质量的理想气体,温度升高时,压强可能减小
B.扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动
C.布朗运动就是液体分子的无规则运动
D.已知水的密度和水的摩尔质量,则可以计算出阿伏加德罗常数
E.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增加
【答案】ABE
【解析】对于一定质量的理想气体,
,温度升高时,若体积变大,则压强可能减小,选项A正确;
扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确;
布朗运动是固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的表现,选项C错误;
已知水分子的质量和水的摩尔质量,则可以计算出阿伏加德罗常数,已知水的密度和水的摩尔质量,不可以计算出阿伏加德罗常数,选项D错误;
当分子力表现为引力时,分子距离增大时,分子力做负功,则分子势能随分子间距离的增加而增加,选项E正确;
故选ABE.
14.如图所示,粗细均匀、导热性能良好的U形玻璃管竖直放置,右侧开口,左侧封闭,右侧管中有一厚度和质量均可忽略的活塞,活塞上连有一根足够长的轻质细线。
活塞静止的位置与左侧空气柱的下端齐平,左侧上方的水银柱高度h1=35cm,空气柱高度l=17.5cm,下方水银柱液面高度差h2=40cm,右侧内空气柱高度与左侧下方水银柱液面高度差相等。
U形管内空气柱温度始终与环境温度相等(可视为理想气体),外界大气压强p0=75.0cmHg,环境温度保持不变,将活塞用细线缓慢上提,当活塞运动到右侧玻璃管管口时,右侧玻璃管内水银面上升多少距离?
【解析】初始时,右侧密闭气体压强p1=p0=75cmHg,体积V1=Sh2,左侧密闭气体压强p1-h2cmHg,所以左侧上方水银柱与左侧玻璃管的顶部没有压力;
将活塞缓慢上提,当活塞运动到右侧玻璃管口时,如图,
分析可知,左侧封闭的空气柱压强不变,长度也不变;
设右侧玻璃管内水银面上升h,分析可知此时右侧密闭气体的压强为h2=(75-2h)cmHg;
体积V2=(92.5-h)S
根据玻意耳定律p1V1=p2V2
解得h=17.5cm
15.如图1所示,在水平面内,有三个质点a、b、C分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6m,ac=8m。
在t1=0时刻a、b同时开始振动,振动图象均如图2所示,所形成的机械波在水平面内传播,在t2=4s时c点开始振动,则___________。
(填正确答案标号。
A.该机械波的传播速度大小为2m/s
B.c点的振动频率先是与a点相同,两列波相遇后c点的振动频率增大
C.该列波的波长是2m
D.两列波相遇后,c点振动加强
E.两列波相遇后,c点振动减弱
【答案】ACD
【解析】由a点引起的振动先传到c点,则.该机械波的传播速度大小为
,选项A正确;
c点的振动频率始终与ab两点相同,选项B错误;
因T=1s,则
,选项C正确;
因bc=10m,则bc-ac=2m=λ,则c点为振动加强点,选项C正确,D错误;
故选ACD.
此题是机械波的叠加问题;
因频率相同,则两列波相遇能产生稳定的干涉现象;
路程差等于波长整数倍时,为振动加强点;
等于半波长的奇数倍时为振动减弱点.
16.如图所示,底面是半径为R的圆、折射率n=
的透明圆柱体水平放置,圆的直径AB水平,单色光水平射到C点,入射角i=45°
,经折射进入圆柱体内后,又经内表面反射一次,再经圆柱体侧面折射后射出,光在真空中传播的速度为c,求:
(i)单色光在圆柱体内运动的时间;
(ⅱ)出射光线与水平线AB的夹角(锐角)。
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅰ)光线从入射到出射的光路如图;
入射光线经玻璃折射后,折射光线为CE,又经圆柱体内壁反射后,反射光线为ED,最终由D点射出;
由折射定律:
r=300
由几何关系及对称性,单色光在圆柱体内运动光程
单色光在圆柱体内的运动速度
运动时间
(ⅱ)根据几何关系可知α=1800-2(i+r)
把r=300,i=450带入可得α=300
本题是几何光学问题,作出光路图是解题的基础,同时要善于运用几何关系分析光线的偏折角与折射角和入射角的关系,分析时要抓住对称性。
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