福建省莆田一中届高三上学期第三次月考物理试题Word格式文档下载.docx
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由v-t图象可知图线与坐标轴所围的面积表示位移即:
,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
2.张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后,挂在如图所示的晾衣架上晾晒,A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。
转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。
∠AOB=60°
,∠DOC=30°
,衣服质量为m。
则()
A.CO杆所受的压力大小为
mgB.CO杆所受的压力大小为mg
C.AO绳所受的拉力大小为
mgD.BO绳所受的拉力大小为mg
设绳AO和绳BO拉力的合力为F,以O点为研究对象,O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO拉力的合力F,作出力的示意图,如图所示,
根据平衡条件得:
F=mgtan60°
=
mg;
;
将F分解,如图,设AO所受拉力的大小F1,因为∠AOB=120°
,根据几何知识得:
F1=F=
mg,所以绳AO和BO所受到的拉力F1为
mg,而杆OC所受到的压力大小等于F2为2mg;
故选BD.
点睛:
本题是空间力系问题,O点受到的力不在同一平面,关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究.
3.如图所示,木块A、B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m,B的质量为
现施水平力F拉
如图甲
,A、B刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动
若改用水平力
拉
如图乙
,使A、B也保持相对静止,一起沿水平面运动,则
不得超过
A.2FB.
C.3FD.
【答案】B
【详解】力F拉物体B时,A、B恰好不滑动,故A、B间的静摩擦力达到最大值,对物体A受力分析,受重力mg、支持力
、向前的静摩擦力
,根据牛顿第二定律,有
对A、B整体受力分析,受重力3mg、支持力和拉力F,根据牛顿第二定律,有
由
解得:
当
作用在物体A上时,A、B恰好不滑动时,A、B间的静摩擦力达到最大值,对物体A,有
对整体,有:
由上述各式联立解得:
即
的最大值是
,故选B。
【点睛】本题关键抓住恰好不滑动的临界条件,然后灵活地选择研究对象,运用牛顿第二定律列式求解.
4.物体A与B刚好不发生相对滑动的临界条件是A、B间的静摩擦力达到最大值,可以先对A或B受力分真空中相距为3a的两个点电荷M、N分别固定于x轴上
和
的两点,在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示,选沿x轴正方向为场强的正方向,则以下判断正确的是
A.点电荷M、N为异种电荷
B.M、N所带电荷量的绝对值之比为2:
1
C.沿x轴从0到3a电势逐渐降低
D.将一个正点电荷沿x轴从
移动到
,该电荷的电势能先减小后增大
【详解】由于M、N之间的场强的方向相反,故点电荷M、N一定为同种电荷;
由图可知,电场的方向都是背离点电荷,所以点电荷都带正电,故A错误;
M在2a处产生的场强
,而N在2a处产生的场强
,由于2a处场强为0,故E
,所以
,故B错误。
由图可知,
之间电场为正,则沿x轴的正方向,所以从0到2a之间电势逐渐降低;
而
之间的电场为负,则沿x轴的负方向,所以从2a到3a之间电势升高,故C错误;
之间的电场为负,则沿x轴的负方向,所以从2a到3a之间电势升高,因此将一个正点电荷沿x轴从
,该电荷的电势能先减小后增大,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查电势差与电场强度间的关系的应用,只要把握了同种性质和异种性质的点电荷产生的电场的分别特点就能顺利解决此类问题。
5.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高为36000km,宇宙飞船和一地球同步卫星绕地球同向运动,每当两者相距最近时.宇宙飞船就向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。
某时刻两者相距最远,从此刻开始,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为()
A.4次B.6次C.7次D.8次
【答案】C
试题分析:
据开普勒第三定律得:
,
,可知载人宇宙飞船的运行周期
与地球同步卫星的运行周期
之比为
,又已知地球同步卫星的运行周期为一天即
,因而载人宇宙飞船的运行周期
,由匀速圆周运动的角速度
,所以宇宙飞船的角速度为
,同步卫星的角速度为
,,当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时,相距最远,此时追击距离为
,即一个半圆,追击需要的时间为:
,追击距离变为
,即一个圆周,追击时间为:
,可以得到
内完成追击次数为:
次,接收站共接收到信号的次数为为7次,故选项C正确,选项ABD错误。
考点:
人造卫星的加速度、周期和轨道的关系、万有引力定律及其应用
【名师点睛】地球同步卫星与宇宙飞船均绕地球做圆周运动,则它们的半径的三次方之比与公转周期的二次方之比相等.当它们从相距最近到相距最远,转动的角度相差
。
二、多选题(本大题共5小题,共27.0分)
6.如图所示,虚线a、b、c为电场中的一簇等势线,相邻两等势面之间的电势差相等,等势线a上一点A处,分别射出甲、乙两个粒子,两粒子在电场中的轨道分别交等势线c于B、C点,甲粒子从A到B的动能变化量的绝对值是E,乙粒子从A到C动能变化量绝对值为
E。
不计粒子的重力,由此可以判断()
A.甲粒子一定带正电,乙粒子一定带负电
B.甲的电量一定为乙电量的2倍
C.甲粒子从A到B电场力一定做正功,乙粒子从A到C电场力一定做负功
D.甲在B点的电势能的绝对值一定是乙在C点电势能绝对值的2倍
【答案】BC
由轨迹图可知,两粒子所受的电场力方向相反,则两粒子一定电性相反,但是不一定是甲粒子一定带正电,乙粒子一定带负电,选项A错误;
从A点到c等势面的电势差相等,根据Uq=Ek,因Ek甲=2Ek乙,可知q甲=2q乙,选项B正确;
两粒子的动能均增加,则甲粒子从A到B电场力一定做正功,乙粒子从A到C电场力一定也做正功,选项C错误;
BC两点的电势相同,根据EP=φq可知,甲在B点的电势能的绝对值一定是乙在C点电势能绝对值的2倍,选项D正确;
故选BD.
解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:
根据运动轨迹的凹向判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场强度、动能等物理量的变化.
7.如图所示,在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,有一个半径r=0.5m的金属圆环,圆环所在的平面与磁感线垂直。
OA是一个金属棒,它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动,且A端始终与圆环相接触。
从金属环和O端各引出一条导线对外供电。
OA棒的电阻R=0.1Ω,图中定值电阻R1=100Ω,R2=4.9Ω,电容器的电容C=100pF,圆环和连接导线的电阻忽略不计,则下列正确的是()
A.电容器上极板带正电
B.电容器下极板带正电
C.电路中消耗的电功率为5W
D.电路中消耗的电功率为4.9W
【答案】AC
A.根据右手定则知,感应电流的方向由O→A,但导体棒切割磁感线相当于电源,在电源内部电流从电势低处流向电势高处,故A点的电势高于B点,又由于电容器上板与A相接即为正极,同理电容器下板由于与O相接为负极。
故A正确,B错误;
C.导体棒OA产生的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律得,
,则电路中消耗的电功率P消=I2(R+R2)=1×
5W=5W.故C正确,D错误。
故选:
AC。
根据右手定则得出感应电流的方向,从而确定电势的高低,判断出电容器哪个极板带正电.根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,结合闭合电路欧姆定律求出感应电流,根据电流的大小,结合功率的公式求出整个电路消耗的功率.
8.如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中( )
A.物块a重力势能减少mgh
B.摩擦力对a做的功等于a机械能的增加量
C.摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加量之和
D.任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
【答案】ACD
A.开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,有magsinθ=mbg,则ma=m/sinθ,b上升h,则a下降hsinθ,则a重力势能的减小量为mag×
hsinθ=mgh,故A正确;
B.根据能量守恒得,系统机械能增加,摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量。
所以摩擦力做功大于a的机械能增加。
因为系统重力势能不变,所以摩擦力做功等于系统动能的增加。
故B错误,C正确;
D.任意时刻a、b的速率相等,对b,克服重力的瞬时功率Pb=mgv,对a有:
Pa=magvsinθ=mgv,所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等。
故D错误。
AC.
通过开始时,a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用,根据共点力平衡得出a、b的质量关系.根据b上升的高度得出a下降的高度,从而求出a重力势能的减小量,根据能量守恒定律判断摩擦力做功与a、b动能以及机械能的关系.
9.下列各种说法中正确的是
A.固体小颗粒越小,温度越高,布朗运动越显著
B.扩散现象能在气体中进行,不能在固体中进行
C.气体分子永不停息地做无规则运动,固体分子之间相对静止不动
D.如果一开始分子间距离大于r0,则随着分子间距离的增大,分子势能增大
E.内能相同的物体,可能温度不同
【答案】ADE
A.固体小颗粒越小,越容易受力不均匀,温度越高,分子撞击力越大,布朗运动越显著,故A正确;
B.物体的扩散是因为分子在做无规则运动能进入对方分子的空隙中,可以在固体中进行,如煤堆下面的土变黑,故B错误;
C.不管是固体还是气体,分子都在永不停息地做无规则运动,故C错误;
D.如果一开始分子间距离大于r0,则分子力表现为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增大,D正确;
E.内能是所有分子动能和势能之和,与物体质量、温度、体积都有关系,内能相同的物体,可能温度不同,故E正确。
ADE。
10.下列说法正确的是:
如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B