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文档介绍
2020-2021学年江西新余高三上物理月考试卷
2020-2021学年江西新余高三上物理月考试卷 一、选择题 1. 汽车在0时刻以某一初速度开始做匀加速直线运动,已知第3s内的位移为5.5m,第6s末到第8s末之间的位移为20m,则下列说法正确的是( ) A.汽车的加速度大小为0.5m/s2 B.汽车的初速度大小为3m/s C.汽车前5s内的平均速度大小为5m/s D.汽车前2s的位移大小为4.8m 2. 一质量为m、电荷量为q(q>0)的小球,在竖直方向的匀强电场中以水平初速度平抛射出,小球的加速度大小为2g3,不计空气阻力,则小球在下落高度h的过程中( ) A.小球动能增加23mgh B.小球电势能增加23mgh C.小球机械能减少23mgh D.该电场方向竖直向下,电场强度大小为2mg3q 3. 如图,电源A的电压为6V,电源B的电压为8V,当开关S从A转B时,通过电流计的电量为 1.2×10−5C,则电容器的电容为( ) A.2×10−5F B.1.5×10−6F C.6×10−6F D.67×10−6F 4. 为迎接2022年将在中国举办的第24届冬季奥运会,我国冰雪运动员刻苦备战,如图为某滑雪运动员从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到倾斜的雪坡上,若倾斜的、足够长的雪坡倾角为θ,运动员水平飞出时的速度大小为v0,落到斜面上的速度大小为v,抛点到落点的距离为s,运动员在斜面上空运动时间为t,运动员和雪橇可看作质点,不计空气阻力,重力加速度恒为g,则( ) A.如果飞出的水平初速度为2v0,运动员落到斜面上的速度变为4v B.如果飞出的水平初速度为2v0,运动员在斜面上空运动时间为4t C.如果运动员飞出时的水平初速度为2v0,运动员落到斜面上时的速度与水平方向夹角为2θ D.如果飞出的水平初速度为2v0,运动员抛点到落点的距离变为4s 5. 有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其绕行方向与地球自转方向相同.卫星运行周期是地球近地卫星周期的22倍,卫星运行轨道平面与地球赤道平面共面.卫星上的太阳能收集板(可以自动调整始终面向太阳)可将光能转化为电能,提供卫星工作所需能量.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,太阳光可视为平行光,且与赤道平面平行,忽略地球公转,下列说法正确的是( ) A.该卫星离地高度为2R B.该卫星运行一周能吸收到太阳能的时间为10π32Rg C.该卫星受到的地球对它的引力是地球对近地卫星引力的四分之一 D.该卫星与近地卫星的向心加速度大小之比为1:2 6. 坐落在贺龙体育场旁边的长沙观景摩天轮,距地面的总高度为120米,是游客比较喜欢的游乐设施之一.现假设摩天轮正绕中心的固定轴做匀速圆周运动,则对于坐在轮椅上观光的游客来说,下列说法正确的是(轮椅与乘客只有相互作用的弹力)( ) A.因为摩天轮做匀速转动,所以乘客受力平衡 B.乘客做加速运动,且加速度的大小不断变化 C.虽然摩天轮做匀速转动,但乘客在相等时间里速度的改变是不相等的 D.在轮椅由最低点转到与圆心等高的过程中,轮椅对乘客的作用力不断增大 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 7. 如图所示,一倾角为θ的固定斜面下端固定一挡板,一劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上.现将一质量为m的小物块从斜面上离弹簧上端距离为s处由静止释放,已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,物块下滑过程中的最大动能为Ekm,最大弹性势能为Epm,已知弹性势能Ep=12kx2,其中x为形变量,那么小物块从释放到运动至最低点的过程中,下列说法中正确的是( ) A.物块刚与弹簧接触的瞬间达到最大动能 B.物块运动的加速度先减小后增大 C.若将物块从离弹簧上端2s处由静止释放,则下滑过程中物块的最大动能小于2Ekm D.若将物块从离弹簧上端2s处由静止释放,则下滑过程中弹簧的最大弹性势能等于2Epm 8. 如图所示,匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆,电场方向与圆所在平面平行,A、O两点电势差为U,一带电粒子仅在电场力的作用下经过该区域,在A、B两点时速度大小均为v0,粒子重力不计,以下说法正确的是( ) A.粒子从A到B的运动过程中,电场力先做正功后做负功,或者不做功 B.粒子可能在A、B间是做匀速圆周运动 C.如果将该带电粒子从A点由静止释放,它将沿AO运动 D.圆周上,两点电势差最大值为22U 9. 如图所示,长为L的轻质刚性杆两端分别与质量为2m的A球和质量为m的B球相连(两小球半径远小于杆长),竖直静止地放在光滑水平地面上的O点.现给A一微小扰动,A球开始向右倾倒,直到小球A即将落地.已知重力加速度为g,下列说法正确的是( ) A.此倾倒过程中,轻杆对小球B一直做正功 B.当B球的速度最大后,它将保持这个速度做匀速运动 C.A球将落在O点的右侧13L处 D.当B球速度最大时,A球的加速度等于重力加速度g 二、多选题 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R在等势面b上,据此可知( ) A.三个等势面中,c的电势最低 B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大 C.带电质点在P点的动能一定比在Q点的动能大 D.带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b 2020年7月23日我国首次成功发射“天问一号”火星探测器,标志着我国航天事业在不断飞速发展!假设在不久的将来,我国发射的载人航天器成功着陆在某星球,宇航员在离该星球表面h高处将一小球水平抛出(平抛),测得该小球平抛出后的水平位移为x,在空中运动的时间为t,已知该星球半径是地球半径的2倍,地球表面的重力加速度为g,地球质量为M,不计大气阻力.下列说法正确的是( ) A.根据题中给出的数据可以求出该星球的质量 B.根据题中给出的数据可以求出宇航员抛出小球的初速度 C.宇航员在地球表面相同高度以相同初速度平抛该小球,其水平位移为xt2hg D.根据题中给出的数据可以求出该星球的第一宇宙速度 如图所示,足够长的机动平板车始终以恒定的水平速度v沿水平路面向左运动,位于平板车正上方、距车高为h的小球由静止自由下落,与车碰撞后小球被弹起的高度也是h.若小球与车的动摩擦因数为μ,并设相互撞击力远大于小球所受重力.滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计空气阻力,那么关于小球弹起后所具有的水平分速度有可能的是( ) A.0 B.v C.μ2gh D.2μ2gh 三、实验探究题 现利用如图所示装置验证动量守恒定律.在图中,气垫导轨上有上面固定着遮光片的A、B两个滑块,滑块A右侧和滑块B左侧附有少量高粘性橡皮泥,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.实验测得滑块A的质量m1=300.0g,滑块B的质量m2=90.0g(均包含橡皮泥的质量),两滑块的遮光片宽度均为d=0.600cm .将两个光电门固定在合适位置,滑块A置于光电门1左侧某一合适位置,滑块B置于两光电门之间某一合适位置,给滑块A向右的初速度,通过光电门1后使它与B相碰并粘在一起通过光电门2.计时器显示滑块A、B的遮光片通过光电门1和2的时间分别为Δt1=30.0ms和Δt2=40.0ms.请回答下面的问题: 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 (1)碰撞前后,系统动量守恒的表达式为________(用题中给出的物理量符号表示); (2)碰撞前后总动量之差为|Δp|=________(保留三位有效数字); (3)若光电计时器计时准确,气垫导轨喷气均匀,滑块能被稳定悬浮,请举出一个减少本实验误差的措施________. 某同学在用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验时, (1)该同学在实验室找到了一个小正方体木块,用来垫高长滑板的右端,她用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长,如图乙所示,则正方体木块的边长为________cm; (2)接着她调节这个小正方体木块的位置,使小车在不挂钩码时刚好能匀速下滑.然后她正确连接纸带和打点计时器,将细绳绕过滑板左端的定滑轮后挂上质量为m的钩码,先接通打点计时器电源(频率为50Hz)再由静止释放小车,得到了一条点迹清晰的纸带,其中0、1、2、3……为计数点,相邻两计数点间还包含有4个打点计时器打的点.他测得1、2、3、4、5、6各点到0点的距离分别为s1=2.00cm、s2=5.90cm、s3=12.00cm、s4=20.20cm、s5=30.60cm、s6=43.10cm.已知小车的质量为M,那么此纸带对应的小车加速度 a=________(保留三位有效数字); (3)不断改变所挂重物(钩码)的质量m,测出对应的加速度a,则下列图像中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是________. 四、解答题 我国002号航空母舰——山东舰已交付使用,舰上装备已接近世界先进水平,已知该航空母舰飞行甲板长度为 L=180m,舰载战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=3.6m/s2,飞机速度要达到v=54m/s才能安全起飞,舰载机的质量m=1260kg,起落架与甲板的动摩擦因数为μ=0.4,不考虑空气阻力,取g=10m/s2. (1)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰沿飞机起飞方向前进的速度至少是多大? (2)若舰载机以80m/s的速度平行甲板着舰,拦阻索对飞机的平均阻力至少为多大?设航母静止不动,拦阻索的形变始终为弹性形变,飞机刚着舰,就与拦阻索产生相互作用. 如图甲所示,质量均为m=0.5kg的相同物块P和Q(可视为质点)分别静止在水平地面上A、C两点,P在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动,3s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞,已知B、C两点间的距离为L=3.75m,PQ与地面间的动摩擦因数均为μ=0.2,取g=10m/s2,求: (1)P与Q碰撞前瞬间的速度大小v; (2)Q运动的时间t. 两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10−6kg的带电微粒以 v0=2m/s的水平速度从两板正中位置射入电场,如图所示,A、B间距为d=4cm,板长l=10cm.(g取10m/s2) (1)当A、B间电压UAB=1.0×103V时,微粒恰好不发生偏转,求该微粒的电性和电荷量; (2)若微粒所带电荷量取(1)中数值,要使该微粒恰能从极板右边缘穿过电场,求两级板间的电压U. 自行车杂耍运动既惊险又刺激,某次杂耍自行车运动员从D点由静止下滑,沿如图所示的轨道运动,他恰好可通过A点,若光滑圆轨道ABC的半径R=20m,并与光滑倾斜直轨道CD平滑相接于C点,OB水平、OC垂直水平地面,AO的延长线垂直于斜面,自行车和运动员整体可看成一个质点.已知自行车和运动员的总质量为m=100kg,∠AOB=53∘,sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,取g=10m/s2,340=18.4,不计空气阻力.试求: (1)自行车和运动员的整体从D沿斜面运动到C过程的加速度a; 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 (2)CD之间的竖直高度差h; (3)从C到B运动的过程中,自行车和运动员的整体所受的合外力的冲量大小I. 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 参考答案与试题解析 2020-2021学年江西新余高三上物理月考试卷 一、选择题 1. 【答案】 B 【考点】 平均速度公式的应用 匀变速直线运动规律的综合运用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:在匀加速直线运动中,一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则由题中数据可知, vt2.5=5.5m/s,vt7=10m/s, 汽车的加速度大小为a=ΔvΔt=vt7−vt2.57−2.5=1m/s2, vt2.5=v0+at2.5,则汽车的初速度大小为v0=3m/s, 汽车前5s内的平均速度大小为v¯5=3+(3+5)2m/s=5.5m/s, 汽车前2s的位移大小为x2=3+52×2m=8m. 故选B. 2. 【答案】 A 【考点】 带电粒子在重力场和电场中的运动 动能定理的应用 【解析】 根据动能定理研究动能的变化和重力做功与重力势能的关系,电势能的变化.电场力做负功,机械能减小,根据能量守恒可知机械能减小量等于小球电势的增加量.高度下降,重力势能减小. 【解答】 解:A.根据动能定理:小球动能的变化量等于合力做功,ΔEk=F合⋅h=mah=m⋅23gh,故A正确; B.小球的重力做正功mgh,重力势能减小mgh,根据能量守恒定律得:小球电势能增加mgh−23mgh=13mgh,故B错误; C.由以上可知:重力势能减小mgh,动能增加23mgh,则机械能减小13mgh,故C错误; D.由B分析可知,小球电势能增加13mgh,小球带正电,则电场方向竖直向下,Eqh=13mgh,解得E=mg3q,故D错误. 故选A. 3. 【答案】 D 【考点】 平行板电容器的电容 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:由Q=CUA+CUB得 C=QUA+UB=67×10−6F , 故选D. 4. 【答案】 D 【考点】 斜面上的平抛问题 【解析】 【解答】 解:设运动员落到斜面时,速度方向与水平方向的夹角为α,由平抛运动的推论有vy=v0tanα=2v0tanθ,v=v01+tan2α=v01+4tan2θ,tanθ=12gt2v0t,t=vyg=2v0tanθg,s=xcosθ=v0cosθ⋅2v0tanθg,故D正确,ABC错误. 故选D. 5. 【答案】 B 【考点】 随地、绕地问题 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:T=2πr2GM,则T=T0(rR)32,解得r=2R,则该卫星的离地高度为R,故A错误; T=22T0=22×2πR3GM=42πRg,勿略地球公转,卫星运行一周不能吸收太阳能的情况如图所示: 则由几何关系得θ=13π,而能够吸收到太阳光时所对应的圆心角为α=2π−13π=53π,故 tT=α2π⇒t=5π32π×42πRg=103π2Rg,故B正确; 由于此卫星的质量与近地卫星的质量未知,所以无法比较引力的大小,故C错误; 由F=GMmr2、r=2R 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 得,该卫星与近地卫星的向心加速度大小之比为1:4,故D错误. 故选B. 6. 【答案】 C 【考点】 匀速圆周运动 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:摩天轮做匀速圆周运动,则乘客所受的合力提供向心力,有F合=ma向,所以乘客受力不平衡,A错误; 合外力等于向心力,加速度大小不变,B错误; Δv方向(即a向方向)不同,C正确; 轮椅在最低点时,对乘客的作用力最大,D错误. 故选C. 7. 【答案】 C 【考点】 含弹簧类机械能守恒问题 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:物块下滑过程中,开始时物块没有与弹簧接触,加速度恒定,物块刚与弹簧接触后,加速度先减小,再反向增大.kx0=mgsinθ−μmgcosθ时速度达到最大值,此时动能最大为Ekm, Ekm=mg(s+x0)sinθ−μmg(s+x0)cosθ−12kx02, 将物块从离弹簧上端2s处由静止释放,下滑过程中物块最大动能为Ekm′,最大弹性势能为Epm′,则Ekm′=(mgsinθ−μmgcosθ)(2s+x0)−12kx02, Ekm′−2Ekm=−mgx0(sinθ−μcosθ)+12kx02 =mgx012(sinθ−μcosθ)−sinθ+μcosθ =mgx0μcosθ−sinθ2<0, 设两次弹簧弹性势能最大时,弹簧的形变量分别为x1和x2,由能量守恒得: Epm=mgsinθ(s+x1)−μmgcosθ(s+x1)=12kx12, Epm′=mgsinθ(2s+x2)−μmgcosθ(2s+x2)=12kx22, 比较两式知Epm′≠2Epm. 故选C. 8. 【答案】 D 【考点】 电场力做功与电势能变化的关系 匀强电场中电势差和电场强度的关系 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:φA=φB, d=Rcos45∘=22R, E=Ud=2UR,方向沿AB中垂线, Um=E⋅2R=22U,D正确; 无论粒子的电性和速度方向是怎样,电场力都是先做负功后做正功,A错误; 电场为匀强电场,带电粒子所受电场力为恒力,恒力作用下不可能做匀速圆周运动,B错误; 带电粒子由静止释放后,将沿电场方向运动,C错误. 故选D. 9. 【答案】 C,D 【考点】 做功的判断及功的正负 动量守恒定律的综合应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:杆对B先做正功后做负功,系统水平方向动量守恒有2mvAx=mvBx,又运动时间相同, 有vAxt+vBxt=L,解得vAxt=13L,即A球将落在O点的右侧13L处. 当F杆=0时,vB=vBm,此时A还有重力做正功, 当F杆=0时,FA合=mg,aA=g. 故选CD. 二、多选题 【答案】 B,D 【考点】 电场力做功与电势能变化的关系 电场中轨迹类问题的分析 【解析】 作出电场线,根据轨迹弯曲的方向可知,电场线向上.故c点电势最高;根据推论,负电荷在电势高处电势能小,可知电荷在P点的电势能大;总能量守恒;由电场线疏密确定出,P点场强小,电场力小,加速度小. 【解答】 解:A.负电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知,电场线向上,故c点电势最高,故A错误. 第13页 共16页 ◎ 第14页 共16页 B.利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知道P点电势能大,故B正确. C.质点只受电场力作用,由能量守恒知,质点的电势能与动能之和不变.质点在P点的电势能大,则在P点的动能小,C错误. D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向,电场线与等势面垂直,故质点在R点的加速度方向与等势面垂直,故D正确. 故选D. 【答案】 A,B,C 【考点】 星球表面的抛体问题 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:由x=v0t得v0=xt,由h=12g′t2得g′=2ht2, g′=GM′r2,知 g′g=M′M⋅(Rr)2⇒M′=4M⋅2ht2⋅1g, v=GM′r,而G没给出,不能求出第一宇宙速度; 水平位移x=v0t=xt2hg, x′=v0t′=xt2hg. 故选ABC. 【答案】 B,D 【考点】 动量定理的基本应用 动量守恒定律的综合应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:该题需要分以下两种情况进行分析: ①小球离开小车之前已经与小车达到共同速度v,规定向左为正方向,水平方向上动量守恒,有Mv=(M+m)v′,因为M≫m,所以v′=v; ②若小球离开小车之前始终未与小车达到共同速度,对小球应用动量定理得,水平方向上有μFNt=mv″,竖直方向上有FNt=2mv′=2m2gh,联立解得v″=2μ2gh,故AC错误,BD正确. 故选BD. 三、实验探究题 【答案】 (1)m1dt1=(m1+m2)dt2 (2)1.50×10−3kg⋅m/s (3)气垫导轨调水平或遮光片宽度、滑块质量测量准确等 【考点】 利用气垫导轨和光电门验证动量守恒定律 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)v1=dt1,v2=dt2,则动量守恒定律m1v1=(m1+m2)v2得:m1dt1=(m1+m2)dt2. (2)|Δp|=|m1dt1−(m1+m2)dt2|=1.50×10−3kg⋅m/s. (3)气垫导轨调水平或遮光片宽度、滑块质量测量准确等措施均可以减小实验误差. 【答案】 (1)3.150 (2)2.12m/s2 (3)C 【考点】 探究加速度与物体质量、物体受力的关系 【解析】 此题暂无解析 【解答】 解:(1)由图乙可以读出正方体木块的边长为:a=31mm+10×0.05mm=31.50mm=3.150cm. (2)x1=2cm,x2=3.9cm,x3=6.1cm,x4=8.2cm,x5=10.4cm,x6=12.5cm, 则a=x6+x5+x4−x3−x2−x19T2=2.12m/s2. (3)当m<查看更多
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