云南省文山州平远二中届高三份考试高三物理.docx
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云南省文山州平远二中届高三份考试高三物理
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云南省文山州平远二中2019届高三10月份考试
高三物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
1.物块m位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态。
如图所示,若将外力F撤去,则()
A.物块可能会沿斜面下滑B.物块受到的摩擦力变小
C.物块受到的摩擦力大小不变D.物块对斜面的压力变小
2.如图是伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面由静止滑下,在不同的条件下进行多次实验,下列叙述正确是()
A.θ角越大,小球对斜面的压力越大
B.θ角越大,小球运动的加速度越小
C.θ角越大,小球从顶端运动到底端所需时间越短
D.θ角一定,质量不同的小球运动的加速度也不同
3.如图所示,放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B,A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧.A,B均处于静止状态,下列说法中正确的是()
A.B受到向左的摩擦力B.B对A的摩擦力向右
C.地面对A的摩擦力向右D.地面对A没有摩擦力
4.如图所示,x轴在水平地面上,y轴竖直向上,在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a和b,不计空气阻力,若b上行的最大高度等于P点离地的高度,则从抛出到落地,有( )
A.a的运动时间是b的运动时间的
倍
B.a的位移大小是b的位移大小的
倍
C.a,b落地时的速度相同,因此动能一定相同
D.a,b落地时的速度不同,但动能可能相同
5.轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上,两球均可视为质点.另有两根与A完全相同的轻质弹簧B,C的一端分别与两个小球相连,日的另一端固定在天花板上,C的另一端用手牵住,如图所示.适当调节手的高度与用力的方向,保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),当弹簧C的拉力最小时,B,C两弹簧的形变量之比为( )
A.1:
1B.3:
5C.4:
3D.5:
4
二、多选题(共3小题,每小题6.0分,共18分)
6.(多选)如图所示,平行板电容器两极板M,N相距d,两极板分别与电压恒定为U的电源两极连接,极板M带正电。
现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则()
A.油滴带负电B.油滴带电荷量为
C.电容器的电容为
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
7.(多选)如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质细绳相连,质量分别为mA,mB(mA>mB),B球受到水平风力作用,细绳与竖直方向的夹角为θ,A环与B球都保持静止,则下列说法正确的是()
A.B球受到的风力大小为mAgsinθ
B.当风力增大时,杆对A环的支持力不变
C.A环与水平细杆间的动摩擦因数为
D.当风力增大时,轻质绳对B球的拉力仍保持不变
8.(多选)如图所示,A为置于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B,C两卫星轨道的交点。
已知A,B,C绕地心运动的周期相同。
相对于地心,下列说法中正确的是( )
A.卫星C的运行速度大于物体A的速度
B.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
C.卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等
D.卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等
分卷II
三、实验题(共2小题,共15分)
9.为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻,某实验小组设计了如图甲所示的电路,可供选择的实验仪器如下:
电流表A1(0~3A,约5
);滑动变阻器R1(0~1k
,额定电流0.5A);
电流表A2(0~100mA,约10
);滑动变阻器R2(0~50
,额定电流2A);
多用电表;定值电阻R0=20
;电源(3V,约1
)及开关等,导线若干;
(1)请按图甲将图乙实物图连接完整;
(2)应选择的电流表是,滑动变阻器是;(填写符号)
(3)测量过程中应保证电动机;(填“转动”或“不转动”)
(4)为防止烧坏电动机,实验中要分次读取数据,由实验测得的数据已在图丙的U-I图中标出,请你完成图线,并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R=
。
(保留两位有效数字)
10.“探究加速度与物体质量,物体受力的关系”实验中,某小组同学实验时先正确平衡摩擦力,并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力,改变钩码的个数,确定加速度与细线上拉力F的关系。
(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是_____
(2)某次实验中打出如图所示的纸带(打点计时器电源的频率为50Hz),则这个加速度值a=_________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)
四、计算题
11.我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。
“嫦娥三号”的任务是“落”。
2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。
12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。
如图所示。
2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。
已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m,P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。
(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;
(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为
(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。
若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。
已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;
(3)“嫦娥三号”在P点由轨道I变为轨道II的过程中,发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体,已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥三号”的速度大小为v,求喷出的气体的质量。
12.如图所示,A,B是两个质量均为m=1kg的小球,两球由长L=4m的轻杆相连组成系统,水平面上的P,Q两点间是一段长度为4.5m粗糙平面,其余部分表面光滑,球A,B分别静止在p点两侧,离p点的距离均为
.球可视为质点,不计轻杆质量,现对B球施加一水平向右F=4N的拉力,取g=10m/s2,求:
(1)A球经过p点时系统的速度大小;
(2)若当A球经过p点时立即撤去F,最后A,B球静止,A球静止时与Q点的距离.
【物理选修3-3】15分
13.
(1)一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab,bc,ca回到原状态,其p-T图像如图所示,下列判断正确的是________.(填正确答案标号)
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a,b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动,开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
【物理选修3-4】15分
14.
(1)下列说法正确的是()
A.一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时,观察者测得的长度为
B.光的偏振现象说了光是一种电磁波
C.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越弱
D.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定大
E.根据单摆的周期公式,在地面附近,如果L→∞,则其周期T→∞
F.利用红外摄影可以不受天气(阴雨,大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物
(2)如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角为θ=30°。
P为垂直于直线BCD的光屏,现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面,在屏P上形成一条宽度等于的光带,试作出光路图并求棱镜的折射率。
(其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质)
答案解析
1.【答案】B
【解析】开始时,物块在斜面上受重力mg,斜面的支持力N和摩擦力f,水平力F作用,物块处于静止状态,因此f为静摩擦力,根据共点力平衡条件可知,在垂直斜面方向上有:
N=mgcosα,在平行于斜面方向上有:
f=
,由于水平力F与斜面平行,因此即使撤去外力F,对垂直斜面方向上的受力情况无影响,故选项D错误;当撤去外力F后,在平行于斜面方向上,除斜面对物块的摩擦力以外,仅剩下重力沿斜面向下的分力mgsinα<
,所以此时斜面对物块的摩擦力仍然是静摩擦力,故选项A错误;且有:
f=mgsinα,故选项B正确;选项C错误。
2.【答案】C
【解析】据题意,当斜面倾角θ越大,则小球对斜面的压力为:
,随倾角增大而减小,故选项A错误;小球运动的加速度为:
,随倾角增大而增大,且小球加速度与质量无关,故选项BD错误;小球的运动时间为:
,随倾角增大而减小,故选项C正确。
3.【答案】D
【解析】以B为研究对象,B受弹簧向左的弹力,又因B处于静止状态,故受A对它向右的摩擦力,所以A错误;根据牛顿第三定律可知,B对A的摩擦力向左,所以B错误;把A,B视为一整体,水平方向没有运动的趋势,故B不受地面的摩擦力,所以C错误;D正确。
4.【答案】D
【解析】设P点离地面高度为h,初速度大小为
,则a落地的时间
,a的位移
;对b分段求时间
,又有
,解得
,
,所以AB错误,由机械能守恒可知,a,b落地时速度大小相等,方向不同,若a,b质量相等,故动能可能相等,选项C错误,D正确。
5.【答案】C
【解析】以两球整体为研究对象,受力分析,由合成法知当C弹簧与B弹簧垂直时施加的拉力最小,由几何关系知TB:
TC=4:
3;
6.【答案】AC
【解析】由题意知,极板M带正电,板间电场向下,又油滴在极板中央处于静止状态,可知受电场力竖直向上,与电场反向,故油滴带负电,所以A正确;根据平衡条件
得:
,所以B错误;电容器的电荷量
,再根据
,所以C正确;将极板N向下缓慢移动一小段距离,板间距d增大,电荷量Q不变,所以板间电场强度
保持不变,所以油滴受电场力不变,保持静止,故D错误。
7.【答案】BC
【解析】对球A,B受力分析,受重力,风力和拉力,如左图
,由几何知识,风力:
F=mBgtan
,故A错误;把环和球当作一个整体,对其受力分析,受重力(mA+mB)g,支持力N,风力F和向左的摩擦力f,如右图,根据共点力平衡条件可得:
杆对A环的支持力:
N=(mA+mB)g,可见,当风力增大时,杆对A环的支持力不变,B正确;A所受摩擦力为静摩擦力,动摩擦因数为μ不能由滑动摩擦力公式求出,故C错误;由图可得绳对B球的拉力:
T=
当风力增大时,
增大,则T增大.故D错误.
8.【答案】ACD.
【解析】物体A和卫星C的周期相等,则角速度相等,根据v=rω知,半径越大,线速度越大.所以卫星C的运行速度大于物体A的速度.故A正确物体A和卫星C的周期相等,则角速度相等,根据a=rω2知,半径越大,加速度越大,所以卫星C的运行加速度大于物体A的加速度.故B错误可能出现某个时刻卫星B和卫星C运动的速度大小相等,故C正确根据a=
两卫星距离地心的距离相等,则加速度相等.故D正确.
9.【答案】
(1)如图所示
(2)A2R2(3)不转动(4)如图所示,20
【解析】
(1)按原理图连线,如上图所示
(2)由题中的U-I图象可知,电流表选A2,为使电路调节方便滑动变阻器选R2,(3)若电动机转动会有机械能的转化,此时电动机就是非纯电阻电路,不能满足欧姆定律成立的条件,故要在测量过程中应保证电动机“不转动”,(4)将图象连成直线,如图所示,并求出图像的斜率即为待测的电动机的电阻R=20
。
10.【答案】
(1)A
(2)0.80
【解析】
(1)已经正确平衡摩擦力,拉力F即为合力,小车质量不变,拉力与加速度成正比。
故A正确。
(2)由△x=aT2,可求得a=0.8m/s2
11.【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中
万有引力提供向心力
解得
(2)“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,由机械能守恒定律
解得
(3)设喷出的气体质量为Δm,由动量守恒定律
解得
12.【答案】
(1)2m/s
(2)3m
【解析】
(1)系设统开始运动时加速度为a1,由牛顿第二定律有
F-μmg=2ma1
解得a1=1m/s2
设A球经过p点时速度为v1,则
v12=2a1(L/2)
得v1=2m/s
(2)设A,B在P,Q间做匀减速运动时加速度大小为a2,则有
,a2=μg=2m/s2
当A球经过p点时拉力F撤去,但系统将继续滑行,设当B到达Q时滑行的距离为x1,速度为v2,则有x1=xPQ-L=0.5m
由v22-v12=-2a2x1
解得v2=
m/s
因为v2>0,故知B球将通过Q点,做匀减速直线运动,此时加速度大小为a3.
则有
a3=1m/s2
设系统继续滑行x2后静止,则有0-v22=-2a3x2
可得x2=1m
即A球静止时与Q点的距离△x=xPQ—x1—x2=3m
13.【答案】
(1)ADE
(2)
【解析】
(1)由p-T图像可知过程ab是等容变化,温度升高,内能增加,体积不变,由热力学第一定律可知过程ab一定吸热,选项A正确;过程bc温度不变,即内能不变,由于过程bc体积增大,所以气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,选项B错误;过程ca压强不变,温度降低,内能减少,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,放出的热量一定大于外界对气体做的功,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,由p-T图像可知,a状态气体温度最低,则平均动能最小,选项D正确;b,c两状态温度相等,分子平均动能相等,由于压强不相等,所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,选项E正确.
(2)设气缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp,由玻意耳定律得
phS=(p+Δp)(h-
h)S①,
解得Δp=
p②,
外界的温度变为T后,设活塞距气缸底部的高度为h′.
根据盖—吕萨克定律得
=
③,
解得h′=
h④,
据题意可得
Δp=
⑤;
气体最后的体积为V=Sh′⑥,
联立②④⑤⑥式得V=
;
14.【答案】
(1)ADF
(2)
【解析】
(1)一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时,观察者测得的长度为A正确;光的偏振现象说了光是一种横波,B错误;无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越强,C错误;一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,由单摆的周期公式,g变小,其振动周期一定变大,D正确;根据单摆的周期公式,在地面附近,如果L→∞,不满足单摆的理想条件,周期公式成立,E错误;利用红外摄影可以不受天气(阴雨,大雾等)的影响,因为红外线比可见光波长长,更容易绕过障碍物,F正确。
(2)作出光路图如图,
平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束.图中θ1,θ2为AC面上入射角和折射角,根据折射定律,有nsinθ1=sinθ2,设出射光线与水平方向成α角,则θ2=θ1+α由于,,所以.而,θ=30°所以tanα=,可得α=30°,θ2=60°,所以n=
=
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