学年湖南省邵阳市白仓镇中学高三物理月考试题.docx
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学年湖南省邵阳市白仓镇中学高三物理月考试题
2019-2020学年湖南省邵阳市白仓镇中学高三物理月考试题
一、选择题:
本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1.小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g取10m/s2)
A、三个 B、四个 C、五个 D、六个
参考答案:
AB
2.(多选题)如图所示的直角坐标系中,在y轴和竖直虚线MN之间存在着大小相等,方向相反的匀强电场,x轴上方电场方向沿y轴正向,x轴下方电场方向向下,y左侧和图中竖直虚线MN右侧有方向垂直纸面向里和向外的、磁感应强度大小相等的匀强磁场,MN与y轴的距离为2d.一重力不计的带负电粒子从y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,经过一段时间后,电子又以相同的速度回到P点,则下列说法正确的是( )
A.电场强度与磁感应强度比值的最小值v0
B.电场强度与磁感应强度比值的最小值为2v0
C.带电粒子运动一个周期的时间为
D.带电粒子运动一个周期的时间为
参考答案:
BC
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
【分析】粒子在电场中做类似平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据类似平抛运动的分运动公式和匀速圆周运动的半径公式、周期公式列式求解即可.
【解答】解:
A、B、粒子在电场中做类似平抛运动,根据类似平抛运动的分运动公式,有:
d=v0t1
d=
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有:
R=
结合几何关系,有:
R=d
联立解得:
=2v0
故A错误,B正确;
C、D、粒子运动轨迹如图所示,电场中做类平抛运动的时间:
t1'=4t1=
;
匀速圆周运动的轨迹是两个半圆,故时间:
t2=
=
;
带电粒子运动一个周期的时间为:
t=
+
,故C正确,D错误;
故选:
BC.
3.如图所示,在圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的一条直径。
一带电粒子从α点射入磁场,速度大小为2v、方向与ab成
角时恰好从b点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t;若仅将速度大小改为v,粒子仍从a点射入磁场,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)( )
A.3t
B.
C.
D.2t
参考答案:
D
4.(单选)甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象如图1所示,则下列说法正确的是( )
A.t1时刻两车相距最远
B.t1时刻乙车追上甲车
C.t1时刻两车的速度刚好相等
D.0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速
度
参考答案:
B
5.(单选)如图所示为某一质点运动的速度-时间图像,下列说法正确的是
A.0~1s内的平均速度是2m/s
B.0~2s内的位移大小是3m
C.0~4s内该质点做匀变速直线运动
D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
参考答案:
B
二、填空题:
本题共8小题,每小题2分,共计16分
6.在“测定直流电动机的效率”实验中,用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。
(1)根据电路图完成实物图的连线;
(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V,重物每次匀速上升的高度h均为1.5m,所测物理量及测量结果如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电动机的电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
2.5
所提重物的重力Mg/N
0.8
2.0
4.0
6.0
6.5
重物上升时间t/s
1.4
1.65
2.1
2.7
∞
计算电动机效率η的表达式为________(用符号表示),前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。
(3)在第5次实验中,电动机的输出功率是________;可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。
参考答案:
(1)(2分)如右图
(2)(2分)
,(2分)74%
(3)(2分)0,(2分)2.4
7.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。
(UC是遏制电压)
UC/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
v/l014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象;从图象中可知这种金属的截止频率为 ;已知e=1.60
10-19C,用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。
参考答案:
8.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
⑴该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M>>m,这样做的目的是 ;
⑵为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量 ,若上述测量
量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a= ;
⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.
组别
1
2
3
4
5
6
7
M/kg
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
F/N
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
a/m·s-2
0.13
0.17
0.26
0.34
0.43
0.51
0.59
⑷由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
.
参考答案:
⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)
⑵两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运
动至光电门2所用时间”)…………………(1分)
(或“
”)………(2分)
⑶如右图…………………………………………(2分)
⑷木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完
全平衡摩擦力”)……………………………(2分)
9.如图所示,边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中,线框的匝数为N=100匝,总电阻R=1Ω,磁场方向与线框平面的夹角θ=30°,磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t(T),则线框中感应电流的方向为 ,t=16s时,ab边所受安培力的大小为 N。
参考答案:
adcba ; 0.02 N。
10.
在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。
伽利略时代的1个长度单位相当于现在的
mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。
由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为 m,斜面的倾角约为 度。
(g取10m/s2)
参考答案:
答案:
2.04,1.5°
解析:
依题意,第一列数据为时间的平方t2,从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:
32(取平均值后比值为1:
32.75),即斜面长度与时间的平方成正比,根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式,可得角度约为1.5°。
11.要测定匀变速直线运动的实验中,打点计时器打出一纸条,每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点,所用交流电频率为50赫兹,纸带上各点对应尺上的刻度如图所示,则VB= m/s.a= m/s2.
参考答案:
0.15 、 0.2 、
12.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示。
已知小车质量M=214.6g,砝码盘质量m0=7.4g,所使用的打点计时器的交流电频率
=50Hz。
其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m
D.先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度,回答以下问题:
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?
______(填“是”或“否”)。
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。
(3)某同学将有关数据填入他所设计的表格中,并根据表中的数据画出a-F图像(如图),造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________,由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________,其大小是___________。
参考答案:
(1)否
(2)0.77
(3)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;
砝码盘重力; 0.07
13.如图,从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中,
若不计空气阻力,则运动员的重力势能先 (填
“增大”或“减小”或“不变”),后 (填“增
大”或“减小”或“不变”)。
运动员的机械能
(填“增大”或“减小”或“不变”)。
参考答案:
增大 减小 不变
三、简答题:
本题共2小题,每小题11分,共计22分
14.(10分)如图所示,气缸放置在水平台上,活塞质量为5kg,面积为25cm2,厚度不计,气缸全长25cm,大气压强为1×105pa,当温度为27℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若保持气体温度不变,将气缸缓慢竖起倒置.g取10m/s2.
(1)气缸倒置过程中,下列说法正确的是__________
A.单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多
B.单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少
C.吸收热量,对外做功
D.外界气体对缸内气体做功,放出热量
(2)求气缸倒置后气柱长度;
(3)气缸倒置后,温度升至多高时,活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?
参考答案:
(1)BC
(2)15cm(3)227℃
15.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=45m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2.g取10m/s2.求:
(1)撤去力F后物块继续滑动的时间t;
(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小.
参考答案:
(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;
(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
解:
设F作用时间为t1,之后滑动时间为t,前段加速度大小为a1,后段加速度大小为a2
(1)由牛顿第二定律可得:
F﹣μmg=ma1
μmg=ma2
且:
a1t1=a2t
可得:
a1=0.5m/s2,a2=2m/s2,t1=4t
(a1t12+a2t2)=x
解得:
t=3s
(2)由
(1)可知,力F作用时间t1=4t=12
x1=
a1t12=
=36m
答:
(1)撤去力F后物块继续滑动的时间为3s;
(2)物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m
四、计算题:
本题共3小题,共计47分
16.在一次执行特殊任务的过程中,在距地面80m高的水平面上做匀加速直线运动的某波音轻型飞机上依次抛出a、b、c三个物体,抛出的时间间隔为1s,抛出点a、b与b、c间距分别为45m和55m,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三处.求:
(1)、飞机飞行的加速度;
(2)、刚抛出b物体时飞机的速度大小;
(3)、b、c两物体落地点B、C间的距离.
参考答案:
17.一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,TA=300K,气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,已知气体的内能与温度成正比.求:
(1)气体处于C状态时的温度TC;
(2)气体处于C状态时内能EC.
参考答案:
18.如下图甲所示,在以O为坐标原点的xOy平面内,存在着范围足够大的电场和磁场。
一个带正电小球在0时刻以v0=3gt0的初速度从O点沿+x方向(水平向右)射入该空间,在t0时刻该空间同时加上如下图乙所示的电场和磁场,其中电场沿+y方向(竖直向上),场强大小
,磁场垂直于xOy平面向外,磁感应强度大小
。
已知小球的质量为m,带电量为q,时间单位t0,当地重力加速度g,空气阻力不计。
试求:
(1)12t0末小球速度的大小。
(2)在给定的xOy坐标系中,大体画出小球在0到24t0内运动轨迹的示意图。
(3)30t0内小球距x轴的最大距离。
参考答案:
(1)0~t0内,小球只受重力作用,做平抛运动。
当同时加上电场和磁场时,电场力:
F1=qE0=mg,方向向上(1分)因为重力和电场力恰好平衡,所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有:
(1分)
运动周期
,
联立解得T=2t0(1分)
电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍,即在这10t0内,小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。
所以小球在t1=12t0时刻的速度相当于小球做平抛运动t=2t0时的末速度。
vy1=g·2t0=2gt0(1分)所以12t0末
(1分)
(2)24t0内运动轨迹的示意图如右图所示。
(2分)
(3)分析可知,小球在30t0时与24t0时的位置相同,在24t0内小球做了t2=3t0的平抛运动,和半个圆周运动。
23t0末小球平抛运动的竖直分位移大小为:
(1分)竖直分速度vy2=3gt0(1分)
所以小球与竖直方向的夹角为θ=45°,速度大小为
(1分)
此后小球做匀速圆周运动的半径
(1分)
30t0末小球距x轴的最大距离:
=
(1分)