安徽省寿县一中届高三年级第七次月考理综物理Word下载.docx
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D.质量为m、电荷量为-2q的检验电荷,在a点由静止开始释放,点电荷将沿电场线在a、b两点间来回运动
18.某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T,由于地球遮挡,宇航员发现有
T时间会经历“日全食”过程,如图所示。
已知地球的半径为R,引力常量为G,地球自转周期为T0,太阳光可看做平行光,则下列说法正确的是( )
A.宇宙飞船离地球表面的高度为2R
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为
C.宇航员观察地球的最大张角为120°
D.地球的平均密度为ρ=
19.2018年6月1日,很多儿童免票游览南宁动物园,动物园里的小猴子的调皮动作引来儿童的一片笑声,若质量为m的小猴子玩荡“秋千”时,抓住一端固定的轻绳,从猴山上跟轻绳的固定端同一高度处摆下,已知绳长为L,如图5所示。
在小猴子到达竖直状态时放开绳索,猴子水平飞出。
绳子的固定端到地面的距离为2L。
不计轻绳质量和空气阻力,小猴子可看成质点,则( )
A.猴子做圆周运动的过程中,合力冲量的大小为m
B.小猴子摆到最低点抛出前,猴子对绳的拉力大小为mg
C.小猴子的落地点离绳的固定端的水平距离为2L
D.小猴子落地时的重力的功率大小为2mg
20.如图所示,等腰直角斜劈A的直角边靠在粗糙的竖直墙壁上,一根不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上,另一端与半径不可忽略的光滑球B连接。
轻绳与水平方向成30°
角,现将轻绳上端点沿竖直墙缓慢向上移动,A始终处于静止状态。
则( )
A.绳上拉力先减小后增大
B.竖直墙对A的摩擦力先减小后增大
C.竖直墙对A的摩擦力可能为零
D.竖直墙对A的支持力逐渐减小
21.如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场边界上的P点有一粒子源,可以在纸面内向各个方向以相同的速率发射电荷量均为+q、质量均为m的相同粒子进入磁场区域,粒子的重力以及粒子之间的相互作用力均可忽略,进入磁场的粒子会从某一段圆弧射出磁场边界,这段圆弧的弧长是圆形区域周长的
,则下列结论正确的是( )
A.若n=2,则所有粒子离开磁场时的速度方向相互平行
B.若n=2,则粒子从P点进入磁场时的速率为
C.若n=4,则粒子从P点进入磁场时的速率为
D.若n=4,仅将磁场的磁感应强度大小由B减小到
B时,则n的值变为2
二、非选择题(包括必考题和选考题两部分。
第22~25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~34题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共47分)
22.(6分)如图甲所示,某实验小组利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验时,实验室提供两个滑块P、Q,已知滑块P的质量为mP=115g,滑块Q的质量未知。
为了测定滑块Q的质量,该小组进行了以下操作:
A.将气垫导轨组装并调节水平,在气垫导轨上适当位置固定两个光电门G1、G2
B.调整滑块P上的遮光片,使其不能挡光,将两滑块轻放在导轨上,如图甲所示,推动滑块Q后撤去推力,滑块Q以一定的速度通过光电门G1,遮光片通过光电门G1的时间为t1=0.016s
C.当滑块Q与P相撞后粘在一起,遮光片通过光电门G2的时间为t2=0.034s
D.用游标卡尺测得遮光片宽度d如图乙所示
(1)游标卡尺的读数为________mm;
(2)滑块Q的质量为________g(保留3位有效数字)。
23.(9分)为测定量程为3V的电压表的内阻RV(几千欧姆),某同学设计如图所示的电路。
实验室提供如下器材:
电阻箱R(最大阻值9999Ω)
滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流3A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A)
直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
开关一个,导线若干
实验步骤如下:
①调节电阻箱R阻值为0,将滑动变阻器的滑片移到最左端位置a,闭合开关S;
②调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数U0=2.00V;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,多次调节电阻箱,记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R;
④以
为纵轴,R为横轴,作
-R图线;
⑤通过图象的相关数据计算出电压表的内阻RV。
回答下列问题:
(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)。
(2)在调节电阻箱的过程中,滑动变阻器上a、P两点间电压基本不变,则
与R的关系式为__________________(用题中给出的字母表示)。
(3)实验得到的数据如表中所示:
R/kΩ
1
2
3
4
5
6
U/V
2.00
1.49
1.18
1.00
0.82
0.72
0.67
U-1/V-1
0.50
0.85
1.22
1.39
根据表格数据在坐标纸上描点如图,请在图中画出
-R图象。
由图象计算出电压表内阻RV=________kΩ(结果保留2位小数)。
24.(12分)当下世界科技大国都在研发一种新技术,实现火箭回收利用,有效节约太空飞行成本,其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力。
该装置的主要部件有两部分:
①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd,指示灯连接在cd两处;
②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。
当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,指示灯发光,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。
现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为v0,软着陆要求的速度为0;
指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R,其余电阻忽略不计;
ab边长为L,火箭主体质量为m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。
(1)求缓冲滑块刚停止运动时,线圈的ab边受到的安培力大小;
(2)求缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(3)若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热。
25.(20分)如图,一质量为m=1kg的木板静止在光滑水平地面上。
开始时,木板右端与墙相距L=0.08m;
质量为m=1kg的小物块以初速度v0=2m/s滑上木板左端。
木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。
物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.1。
木板与墙的碰撞是完全弹性的。
取g=10m/s2,求:
(1)从物块滑上木板到木板与墙第一次碰撞经过的时间及第一次碰撞前瞬间小物块的速度;
(2)从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间;
(3)达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。
(二)选考题(共15分。
请在第33、34题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3-3]
(1)(5分)一定质量的理想气体由状态a变化到状态b,再由状态b变化到状态c,其压强p与温度t的关系如图所示,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.气体由a到b为等容变化
B.气体在状态a的内能大于在状态b的内能
C.气体由b到c的过程必放热
D.气体在状态a的体积小于在状态c的体积
E.b到c的过程是等压过程,温度升高,气体对外做功
(2)(10分)潜艇采用压缩空气排出海水控制浮沉,在海面上,潜艇将压强为1.0×
105Pa、总体积为600m3的空气(包含贮气筒内空气,视为理想气体)压入容积为3m3的贮气筒。
潜至海面下方190m水平航行时,为控制姿态,将贮气筒内一部分压缩空气通过节流阀压入水舱,使15m3的水通过排水孔排向与之相通的大海。
已知海面处大气压p0=1.0×
105Pa,取海水的密度ρ=1.0×
103kg/m3,g取10m/s2。
(i)潜艇下潜前贮气筒内气体的压强;
(ii)排出水后贮气筒内剩余气体的压强。
34.[物理——选修3-4]
(1)(5分)图甲为一列简谐横波在t=0.1s时的波形图,图乙为介质中平衡位置在x=2m处的P质点的振动图象,下列说法正确的是________。
A.该简谐波传播速度为10m/s
B.从图甲所示时刻开始,介质中的N质点比Q质点先回到平衡位置
C.图甲所示时刻,介质中的N质点正在加速运动
D.在0.1~0.2s时间内,介质中的Q质点通过的路程一定是0.4m
E.在0.1~0.2s时间内,P质点沿x轴负方向移动了2m
(2)(10分)如图所示,三角形ABC是一个三棱镜的截面,现有一束单色光沿纸面以i=60°
的入射角射向AB的中点N,已知该三棱镜的折射率为n=
,AB=(6-
)cm,光在真空中的传播速度为c=3.0×
108m/s,求:
(i)此束单色光第一次从三棱镜射出的方向;
(不考虑AB面的反射)
(ii)此束单色光从射入三棱镜到第一次从三棱镜射出所经历的时间。
物理参考答案
14.答案 D
15.答案 A
16.答案 B
17.答案 D
18.答案 D
19.答案 AC
20.答案 AD
21.答案 ABC
22.答案
(1)4.30(3分)
(2)102(3分)
23.答案
(1)R1(2分)
(2)
=
R+
(3分)
(3)如图所示(2分) 2.86(2.70~3.00均可,2分)
24.
解析
(1)ab边产生电动势E=BLv0
线圈总电阻R总=R+
=1.5R
Fab=BIL=B
L=
(2)4Fab-mg=ma
解得a=
-g。
(3)根据动量定理
mgt-4abt=0-mv0
即mgt-4·
=0-mv0
化简得h=
根据能量守恒定律,每个减速器得到热量
Q=
每个线圈得到的热量
Q线=
mv
+
25.【答案】
(1)1.8s;
(2)0.06m。
【解析】
(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动。
设木板加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞。
碰撞时的速度为v1,则
μmg=ma①
L=
aT2②
v1=aT③
联立①②③解得:
T=0.4s,v1=0.4m/s④
小物块在木板上滑动过程中,根据动量守恒定律有:
mv1+mv2=mv0⑤④
求得:
v2=1.6m/s
(2)在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间为T。
设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞,则有:
v=v0−(2nT+Δt)a=aΔt⑥⑤
式中
是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间。
由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进,故⑤式可改写为:
2v=v0−2nT⑦⑥
由于木板的速率只能位于0到v1之间,故有:
0≤v0−2nT≤2v1⑧⑦
求解上式得:
1.5≤n≤2.5
由于n是整数,故n=2⑨⑧
再有①⑤⑧得:
Δt=0.2s⑩⑨
v=0.2m/s⑪⑩
从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为:
t=4T+
=1.8s⑫⑪
(2)物块与木板达到共同速度时,木板与墙之间的距离为:
s=L−
aΔt2⑬⑫
联立①⑫式,并代入数据得
s=0.06m⑬
33.答案
(1)BDE
(2)(i)2.0×
107Pa (ii)1.0×
107Pa
解析
(1)由查理定律
=C(恒量),T=273K+t可知等容过程的压强p随温度t变化的图线(p-t图线)不过坐标原点,选项A错误;
气体在状态a的温度高于在状态b的温度,根据理想气体的内能只与温度有关可知,气体在状态a的内能大于在状态b的内能,选项B正确;
气体由b到c的过程为温度升高的等压过程,由盖-吕萨克定律可知,温度升高,其体积必然增大,对外做功,又内能增大,根据热力学第一定律,气体必须吸收热量,选项C错误,E正确;
由于气体在状态a与状态c的温度相同,由玻意耳定律可知,在状态a的压强更大,所以气体在状态a的体积小于在状态c的体积,选项D正确。
(2)(i)设潜艇下潜前贮气筒内气体的压强为p1,
p1V1=p0V0(2分)
解得p1=2.0×
107Pa。
(2分)
(ii)设水舱中空气的压强为p3,贮气筒内剩余气体的压强为p2,p3V3+p2V2=p0V0(2分)
p3=p0+ρgh=2.0×
106Pa(2分)
p2=1.0×
34.答案
(1)BCD
(2)见解析
解析
(1)由图可知波长λ=4m、周期T=0.2s,由v=
可得波速v=20m/s,所以A错误;
由图乙可知,P质点在0.1s时的振动方向沿y轴正方向,所以该波沿x轴负方向传播,从图甲所示时刻开始,N质点直接向平衡位置运动,Q质点先运动到负的最大位移处,然后向平衡位置运动,故介质中的N质点比Q质点先回到平衡位置,所以B正确;
图甲所示时刻,介质中的N质点运动方向与回复力方向相同,正在加速运动,所以C正确;
在0.1~0.2s时间内,介质中的Q质点运动了半个周期,通过的路程一定是0.4m,所以D正确;
波在传播过程中,质点并不随波迁移,所以E错误。
(2)(i)设此束光从AB面射入棱镜后的折射角为r,由折射定律有n=
(1分)
解得r=30°
,显然光从AB射入棱镜后的折射光线NP平行于AC,光在BC面上的入射角θ=45°
设临界角为C,则由sinC=
得
sinC=
<
,可知C<45°
(1分)
故光在BC面上发生全反射
根据几何知识和光的反射定律可知,光将垂直于底面AC,沿PQ方向射出棱镜。
(ii)光在棱镜中传播的速度v=
NP=
AC=
AB(1分)
PQ=ANsin60°
ABsin60°
所以此束光在棱镜中传播的时间t=
联立各式解得
t=
×
10-10s。