江西省吉安市届高三上学期期中考试物理试题Word格式.docx
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I2=3:
4
B.I1:
I2=4:
9
C.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为3:
5
D.将A1、A2换成理想电压表,其示数之比为1:
1
4、如图所示,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4滑片向b端移动时( )
A.质点P将向上运动B.电流表读数减小C.电压表读数减小D.R3上消耗的电功率增大
5、2016年2月12日,美国自然科学基金召开新闻发布会宣布,人类首次探测到了引力波;
2月16日,中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”,其中,由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动.计划从2016年到2035年分四阶段进行,将向太空发射三颗卫星探测引力波.在目前讨论的初步概念中,天琴将采用三颗全同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形阵列,地球恰处于三角形中心,卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行探测,这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴,故命名为“天琴计划”.则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是( )
A.三颗卫星一定是地球同步卫星
B.三颗卫星具有相同大小的加速度
C.三颗卫星线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度
D.若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T可估算出地球的密度
6、如图上表面为光滑圆柱形曲面的物体静置于水平地面上,一小滑块从曲面底端受水平力作用缓缓地沿曲面向上滑动一小段(对应圆心角小于10°
)的过程中曲面始终静止不动,则地面对物体摩擦力f和地面对物体的支持力N大小变化的情况是( )
A.f增大N减小B.f变小N不变C.f增大N不变D.f不变N不变
7、如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上;
虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场.ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ,两棒总电阻为R,导轨电阻不计.开始两棒均静止在图示位置,当cd棒无初速释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,沿导轨向上做匀加速运动.则( )
A.ab棒中的电流方向由b到a
B.cd棒先加速运动后匀速运动
C.cd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力
D.力F做的功等于两金属棒产生的电热与增加的机械能之和
8、如图所示,已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在的平面;
若规定D点电势为零,则A、B、C的电势分别为8V、6V、2V;
初动能为12eV、电荷量大小为2e(e为元电荷)的带电粒子从A沿着AC方向射入电场,恰好经过BC的中点G,不计粒子的重力,下列说法正确的是()
A.该粒子一定带负电
B.该粒子打到点G的动能为20eV
C.只改变粒子在A点的初速度的方向,该粒子不可能经过C点
D.若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射,该粒子可能垂直经过CE.
9、水平直道托乒乓球跑步比赛,比赛距离为s;
比赛时某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑到终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动,比赛中该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示,设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g,则( )
A.乒乓球匀加速过程中受到板的弹力不变
B.空气阻力大小与球速大小的比例系数
C.加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式
D.加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式
10、如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,AB的质量分别为2m和m,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的斜面处于沿斜面向上的匀强电场中,整个系统不计一切摩擦.开始时,物体B在一沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用下保持静止且轻绳恰好伸直,然后撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,则在此过程中( )
A.物体A受到的电场力大小为mgsinθ
B.B的速度最大时,弹簧的伸长量为
C.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为gsinθ
D.物体A、弹簧和地球所组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统的机械能的减少量
二、实验题:
11、某实验小组探究小车功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连;
在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.
实验主要步骤如下:
(1)实验前应将木板左端略微抬高,这样做的目的是;
(2)如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=mm,再用刻度尺量得A、B之间的距离为L;
(3)将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车(含挡光片)及的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则可以探究小车通过A、B过程中合外力做功与动能的变化的关系,已知重力加速度为g,探究结果的表达式是;
(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示);
(4)在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复③的操作
12、有一标有“6.0V,1.0A”的小型直流电动机转子是由铜导线绕制的线圈组成,其电阻率几乎不随温度变化,阻值约为0.8Ω.某同学想设计一个电路测量电动机线圈的电阻.已知当电压低于0.5V时,电动机不转动,现提供的器材除导线和开关外还有:
直流电源E:
8V(内阻不计);
直流电压表V1:
0~3V(内阻约为5kΩ);
直流电压表V2:
0~15V(内阻约为15kΩ)
直流电流表A2:
0~3A(内阻约为0.1Ω)
滑动变阻器R1:
0~10Ω,2A
标准电阻R2:
3Ω
(1)需要选用的电流表是A1,电压表是V1.
(2)根据要求在虚线框中将需要测量的电路图补充完整.
(3若某一次实验中电压表的示数为2.0V,电流表的示数为0.50A,电动机线圈电阻为1.0Ω.
(4)另一个小组的同学将电动机与一个电阻箱并联,并用电动势为12.0V,内阻为3Ω的电源为其供电,电路如图所示,当电阻箱示数为5.0Ω时,电源输出功率恰好达到最大,此时电动机的输出功率是W.
13、如图所示,长s=16m、倾斜角θ=370的斜面各通过一小段光滑圆弧与水平传送带和水平地面平滑连接,传送带长L=3.2m,以恒定速率v0=4m/s逆时针运行,将一质点物块轻轻地放上传送带右端A,物块滑到传送带左端B时恰好与传送带共速并沿斜面下滑,已知物块和传送带、斜面、水平地面间的动摩擦因数μ相同,物块最终静止在水平面上的D点,令物块在B、C处速率不变,取g=10m/s2,(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)求:
(1)动摩擦因数μ的值;
(2)物块滑到C点时的速度的大小;
(3)物块从A到D所经历的时间
14、如上图,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点.半径OA、OC与OB的夹角分别为53°
和37°
.将一个质量m=0.5kg的物体(视为质点)从A点左侧高为h=0.8m处的P点水平抛出,恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道.已知物体与轨道CD间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=l0m/s2,sin37°
=0.8,求:
(1)物体水平抛出时的初速度大小v0;
(2)物体经过B点时,对圆弧轨道压力大小FN;
(3)物体在轨道CD上运动的距离x。
15、如图a所示,竖直平面内两根光滑且不计电阻的长平行金属导轨,间距L,导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场;
将一质量m、电阻R的金属杆水平靠在导轨处上下运动,与导轨接触良好.
(1)若磁感应强度随时间变化满足B=kt,k为已知非零常数.金属杆在距离导轨顶部L处释放,则何时释放,会获得向上的加速度.
(2)若磁感应强度随时间变化满足
,B0、c、d均为已知非零常数.为使金属杆中没有感应电流产生,从t=0时刻起,金属杆应在外力作用下做何种运动?
16、如图所示,宽度为
L的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,他们的磁感应强度大小相等,方向垂直纸面且相反,长为
L,宽为
的矩形abcd紧邻磁场下方,与磁场边界对齐,O为dc边中点,P为dc边中垂线上一点,OP=3L,矩形内有匀强电场,电场强度大小为E,方向由a指向O;
电荷量为q,质量为m,重力不计的带电粒子由a点静止释放,经电场加速后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切;
(1)求该粒子经过O点的速度vo;
(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B,(3)若在AO之间距O点x处静止释放该粒子,粒子在磁场中共偏转n次到达P点,求x满足的条件及n的可能取值.
江西省吉安市第一中学2017届高三上学期期中考试物理试题答案:
BBCCBCAACBCBC
11.
(1)平衡小车所受到的摩擦力;
(2)5.50;
(3)小车中砝码;
mgL=
Md2(
)
12.
(1)A1V1
(2)如图;
(3)1(4)4.16
三、计算题:
13.
(1)物块在传送带上做匀加速直线运动,加速度:
,
由牛顿第二定律得:
μmg=ma,
解得:
μ=0.25;
(2)从B到C,由动能定理得:
mgSsinθ-μmgScosθ=
mvC2-
mv02
vC=12m/s;
(3)在传送带上的加速度为a=2.5m/s2,到达传送带左端所需的时间为:
在水平面上运动的时间为
从A到D经历的时间:
t=t1+t2+t3=8.4s
14,.
(1)物体在抛出后竖直方向做自由落体运动,竖直方向:
物体恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道,则:
得:
(2)物体到达A点的速度:
A到B的过程中机械能守恒,得:
mv2+mgR(1−cos53°
)=
mvB2
代入数据得:
物体在B点受到的支持力与重力的合力提供向心力,则:
FN=34N;
(3)B到C的过程中机械能守恒,得:
mvC2+mgR(1−cos37°
mvB2
物体在斜面CD上受到的摩擦力:
f=μmgcos37°
=0.8×
0.5×
10×
0.8N=3.2N
设物体在轨道CD上运动的距离x,则:
−fx−mg•xsin37°
=0−
mvC2
x=1.09m;
15.
(1)由法拉第电磁感应定律得:
安培力:
设t时刻能获得向上的加速度,此时安培力:
FA>mg,即:
;
(2)设t=0时,金属杆距离顶部x,为了不产生感应电流,任意时刻t时磁通量应与刚开始时相同,设t时间内位移s,已知:
,磁通量保持不变,则
,由静止开始向下的匀加速直线运动。
16.
(1)由题意可知,ao=L,粒子在ao加速过程有:
得粒子经过O点时的速度大小为
(2)粒子在磁场区域Ⅲ中的运动轨迹如图;
若粒子轨迹圆半径为R0,由几何关系可知
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得:
(3)若粒子在磁场中一共经过n次偏转到达P点,设粒子轨迹圆半径为R,由几何关系可得:
,依题意有:
0<
R≤R0
,且n取正整数
设粒子在磁场中的运动速率为v,有
在电场中加速过程,由动能定理:
qEx=
mv2
,其中n=2、3、4、5、6、7、8
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- 江西省 吉安市 届高三 上学 期中考试 物理试题