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2022年安徽省宣城市晏公中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)某大型游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型,一個(gè)小朋友與斜面在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1<tanθ,BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2>tanθ,他從A點(diǎn)開(kāi)始下滑,滑到C點(diǎn)恰好靜止,整個(gè)過(guò)程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài)。該小朋友從斜面頂端A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過(guò)程中A.地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右B.地面對(duì)滑梯始終無(wú)摩擦力作用C.地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D.地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案:A
解析:AB、小朋友在AB段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),將小朋友的加速度a1分解為水平和豎直兩個(gè)方向,如圖1.以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象,由于小朋友有水平向左的分加速度,根據(jù)牛頓第二定律得知,地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左.同理可知,小朋友在BC段做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),地面對(duì)滑梯的摩擦力方向水平向右.故A正確,B錯(cuò)誤.
CD、以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象,小朋友在AB段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),有豎直向下的分加速度,則由牛頓第二定律分析得知地面對(duì)滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的總重力.同理,小朋友在BC段做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),地面對(duì)滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的總重力.故CD錯(cuò)誤.故選:A.
2.如圖3,甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的運(yùn)行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的線(xiàn)速度比乙的大參考答案:A根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,因?yàn)?,根?jù)得,A項(xiàng)正確;根據(jù)得,B項(xiàng)錯(cuò);由得,C項(xiàng)錯(cuò);由得,D項(xiàng)錯(cuò).3.如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。把A向右移動(dòng)少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則
A.B對(duì)墻的壓力增大
B.A與B之間的作用力減小
C.地面對(duì)A的摩擦力減小
D.A對(duì)地面的壓力減小參考答案:BC對(duì)小球B受力分析,作出平行四邊形如圖所示:
A滑動(dòng)前,B球受墻壁及A的彈力的合力與重力大小相等,方向相反;如圖中實(shí)線(xiàn)所示;而將A向外平移后,B受彈力的方向?qū)⑸弦?,如虛線(xiàn)所示,但B仍受力平衡,由圖可知A對(duì)球B的彈力及墻壁對(duì)球的彈力均減小;故A錯(cuò)誤,B正確;以AB為整體分析,水平方向上受墻壁的彈力和地面的摩擦力而處于平衡狀態(tài),彈力減小,故摩擦力減小,故C正確;豎直方向上受重力及地面的支持力,兩物體的重力不變,故A對(duì)地面的壓力不變,故D錯(cuò)誤;故選BC.4.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,甲、乙、丙三輪的軸均為水平軸,其中甲、丙兩輪半徑相等,乙輪半徑是丙輪半徑的一半.A、B、C三點(diǎn)分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點(diǎn),若傳動(dòng)中皮帶不打滑,則
A.A、B兩點(diǎn)的線(xiàn)速度大小之比為2:1
B.A,C兩點(diǎn)的角速度大小之比為1:2
C.A、B兩點(diǎn)向心加速度大小之比為2:1
D.A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:4參考答案:BD由于甲輪和乙輪是皮帶傳動(dòng),皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線(xiàn)速度的大小與皮帶的線(xiàn)速度大小相同,故vA=vB,由知A、B兩點(diǎn)向心加速度大小之比為1:2,A、C錯(cuò);由于乙輪和丙輪共軸,故兩輪角速度相同,由得,所以,A、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為1:2,A、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:4,BD正確。5.質(zhì)量為m的汽車(chē),額定功率為P,與水平地面間的摩擦數(shù)為μ,以額定功率勻速前進(jìn)一段時(shí)間后駛過(guò)一圓弧形半徑為R的凹橋,汽車(chē)在凹橋最低點(diǎn)的速度與勻速行駛時(shí)相同,則汽車(chē)對(duì)橋面的壓力N的大小為(
)A.
B.C.N=mg
D.參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(5分)如圖所示,q1、q2、q3分別表示在一條直線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)電荷,已知q1與q2之間的距離為,q2與q3之間的距離為,且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。
(1)如q2為正電荷,則q1為
電荷,q3為
電荷。
(2)q1、q2、q3三者電量大小之比是
∶
∶
。
參考答案:答案:(1)負(fù)
負(fù)(2)7.(多選)一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面,其加速度為g,如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h,則此過(guò)程中正確的是
A.物體動(dòng)能增加了B.物體克服重力做功mghC.物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案:BC解析:A、物體在斜面上加速度為,方向沿斜面向下,物體的合力F合=ma=,方向沿斜面向下,斜面傾角a=30°,物體從斜面底端到最大高度處位移為2h,
物體從斜面底端到最大高度處,物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動(dòng)能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動(dòng)能減小mgh,故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)功的定義式得:重力做功WG=-mgh,故B正確.C、重力做功量度重力勢(shì)能的變化,所以物體重力勢(shì)能增加了mgh,而物體動(dòng)能減小mgh,所以物體機(jī)械能損失了mgh,故C正確.D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化.物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功,物體機(jī)械能減小了mgh,所以摩擦力做功為-mgh,故D錯(cuò)誤.故選:BC.8.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測(cè)得的數(shù)據(jù),繪出了如圖所示的—圖線(xiàn).由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r,其中E=
V,r=______Ω。(保留兩位小數(shù)).參考答案:
2.86V,5.71Ω
9.從地面豎直上拋的小球,空氣阻力不計(jì),在拋出后的時(shí)刻t1和時(shí)刻t2的位移相同,則它拋出時(shí)的初速度大小為,在時(shí)刻t1時(shí)離地面的高度為.參考答案:解:根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性,時(shí)刻到最高點(diǎn)的時(shí)間從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)的時(shí)間拋出時(shí)的初速度時(shí)刻離地面的高度=故答案為:10.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊從高h(yuǎn)的斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,最后停止在水平面上B點(diǎn)。若物塊從斜面頂端以初速度v0沿斜面滑下,則停止在水平面的上C點(diǎn),已知AB=BC,則物塊在斜面上克服阻力做的功為_(kāi)_________。(設(shè)物塊經(jīng)過(guò)斜面與水平面交接點(diǎn)處無(wú)能量損失)。參考答案:mgh-1/2mv2211.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:A.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪,另一端掛一質(zhì)量為m=0.33kg的沙桶,用墊塊將長(zhǎng)木板的有定滑輪的一端墊起.調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角,直至輕推滑塊后,滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);B.保持長(zhǎng)木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,接好紙帶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連?
(填“左端”或“右端”)(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源,根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a=________m/s2.(小數(shù)點(diǎn)后取兩位數(shù))(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力,滑塊的質(zhì)量M=________kg.(g取10m/s2)參考答案:(1)取下細(xì)繩和鉤碼后,滑塊加速下滑,隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大,故紙帶的右端與滑塊相連.(2)由Δx=aT2,得a==m/s2=1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零,撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg,由mg=Ma得M=2kg.答案:(1)右端(2)1.65(3)212.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中由于受到微小的阻力,軌道半徑將緩慢減?。诖诉\(yùn)動(dòng)過(guò)程中,衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力大小將增大(填“減小”或“增大”);其速度將增大(填“減小”或“增大”).參考答案:考點(diǎn):人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系.專(zhuān)題:人造衛(wèi)星問(wèn)題.分析:根據(jù)萬(wàn)有引力公式F=,判斷萬(wàn)有引力大小的變化,再根據(jù)萬(wàn)有引力做功情況判斷動(dòng)能的變化.解答:解:萬(wàn)有引力公式F=,r減小,萬(wàn)有引力增大.根據(jù)動(dòng)能定理,萬(wàn)有引力做正功,阻力做功很小很小,所以動(dòng)能增大,故速度增大.故答案為:增大,增大.點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力公式F=,以及會(huì)通過(guò)動(dòng)能定理判斷動(dòng)能的變化.13.用頻率均為ν但強(qiáng)度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示,由圖可知,
(選填“甲”或“乙”)光的強(qiáng)度大。已知普朗克常量為,被照射金屬的逸出功為W0,則光電子的最大初動(dòng)能為
。參考答案:甲(2分)
h-W0光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)考查題。O1
(2分)。根據(jù)光的強(qiáng)度與電流成正比,由圖就可知道:甲的光的強(qiáng)度大;由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可得:。本題是物理光學(xué)—光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)I—U圖線(xiàn),在識(shí)圖時(shí),要知道光的強(qiáng)度與光的電流成正比(在達(dá)到飽和電流之前),然后根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程列式即可得出最大初動(dòng)能表達(dá)式。三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(4分)已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù),取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。參考答案:設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則
(或)解得
(都算對(duì))解析:微觀量的運(yùn)算,注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論,最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則
(或)解得
(都算對(duì))15.(09年大連24中質(zhì)檢)(選修3—4)(5分)半徑為R的半圓柱形玻璃,橫截面如圖所O為圓心,已知玻璃的折射率為,當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí),發(fā)生全反射的臨界角為45°.一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上,經(jīng)玻璃折射后,有部分光能從MN平面上射出.求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?
②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案:解析:①如下圖所示,進(jìn)入玻璃中的光線(xiàn)a垂直半球面,沿半徑方向直達(dá)球心位置O,且入射角等于臨界角,恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線(xiàn)a右側(cè)的光線(xiàn)(如:光線(xiàn)b)經(jīng)球面折射后,射在MN上的入射角一定大于臨界角,在MN上發(fā)生全反射,不能射出。光線(xiàn)a左側(cè)的光線(xiàn)經(jīng)半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于臨界角,能從MN面上射出。(1分)最左邊射向半球的光線(xiàn)c與球面相切,入射角i=90°折射角r=45°。故光線(xiàn)c將垂直MN射出(1分)
②由折射定律知(1分)
則r=45°
(1分)
所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是
(1分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,質(zhì)量的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度,試求:(1)若木板長(zhǎng),在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端?(2)若在鐵塊上加一個(gè)大小從零開(kāi)始連續(xù)增加的水平向右的力,通過(guò)分析和計(jì)算后,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出鐵塊受到木板的摩擦力隨拉力大小變化的圖像。(設(shè)木板足夠長(zhǎng))蕪湖一中2012屆高參考答案:(1)木塊的加速度大?。?分)鐵塊的加速度大?。?分)設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端,則有(2分)解得:(2)①當(dāng)時(shí),A、B相對(duì)靜止且對(duì)地靜止,(3分)②設(shè)時(shí),A、B恰保持相對(duì)靜止,此時(shí)系統(tǒng)的加速度以系統(tǒng)為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有解得:所以,當(dāng)時(shí),相對(duì)靜止,系統(tǒng)向右做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度,以為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有,解得:(3分)③當(dāng),A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),(3分)畫(huà)出隨拉力大小變化的圖像如右17.如圖所示,圓周的半徑為R=0.1m,滑塊以m/s的速度從水平軌道上的A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后,又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)軌道最高點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)物塊恰無(wú)作用力,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A,(g=10m/s2)求:(1)求物體在C點(diǎn)速度大?。唬?)求AB長(zhǎng)度;(3)求AB段與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù).參考答案:18.質(zhì)量均為m=0.1kg的兩個(gè)小物體A和B,
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