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南昌二中2019届高三第三次考试
物 理 试 卷
命题人:李 敏 审题人:陈梦丁
一、本题共12小题,每小题4分,共48分。其中1~7题为单选题,8~12题为多选题。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1、下列说法正确的是( )
A.开普勒提出行星运动规律,并发现了万有引力定律
B.牛顿发现了万有引力定律并通过精确的计算得出万有引力常量
C.万有引力常量是库仑通过扭秤实验测量得出的
D.法拉第最早引入了场的概念,并提出用电场线描述电场
一
2、中国书法是一种艺术,它历史悠久,是中华民族的标志之一,某同学用毛笔练习书法,从基本笔画“横”开始练习。在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左上回带。该同学在水平桌面上平铺一张白纸,为防止打滑,他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则下列关于行笔过程中各物体的受力情况中说法正确的是( )
A.毛笔对纸的压力一定大于毛笔的重力
B.镇纸受到了向右的静摩擦力
C.桌面受到了向右的摩擦力
D.白纸受到了3个摩擦力
φ
O
A
B
x
3、某静电场在x轴上各点的电势φ随坐标x的分布图象如图。x轴上A、O、B三点的电势值分别为φA、φO、φB,电场强度沿x轴方向的分量大小分别为EAx、EOx、EBx,电子在A、O、B三点的电势能分别为EPA、EPO、EPB。下列判断正确的是( )
A.φO > φB > φA
B.EOx > EBx > EAx
C.EPO < EPB < EPA
D.EPO-EPA > EPO-EPB
4、如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,开始时开关S
闭合,静电计指针张开一定角度。下列操作可使指针张开角度增大一些的是( )
A.保持开关S闭合,将R上的滑片向右移动
B.断开开关S后,将A、B两极板靠近一些
C.断开开关S后,将A、B两极板的正对面积减小一些
D.保持开关S闭合,将A、B两极板分开一些
5、如图,放置在光滑的水平地面上足够长斜面体,下端固定有挡板,
用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间,弹簧的弹性势能为
100J。撤去外力,木块开始运动,离开弹簧后,沿斜面向上滑到某一
位置后,不再滑下,则( )
A.木块重力势能的增加量为100J
B.木块运动过程中,斜面体的支持力对木块做功不为零
C.木块、斜面体和弹簧构成的系统,机械能守恒
D.最终,木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行
6、如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间(x-t)图象,A质点的图像为直线,B质点的图象为过原点的抛物线,两图象交点C、D坐标如图。下列说法不正确的是( )
A.A、B相遇两次
B.t1~t2时间段内B质点的平均速度与A质点匀速运动的速度相等
C.两物体速度相等的时刻一定在t1~t2时间段内的中间时刻
D.A在B前面且离B最远时,B的位移为
7、如图所示,等边三角形ABC处在匀强电场中,电场线与三角形
所在平面平行,其中φA=φB=0,φC=φ。保持该电场的电场强度
大小和方向不变,让等边三角形绕A点在三角形所在平面内顺时针
转过30°,则此时B点电势为( )[
A. φ B. φ C.-φ D.-φ
8、2014年3月8日凌晨马航客机失联后,西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星,为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星
在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是( )
A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为
B.如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方,必须对其加速
C.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D.若“高分一号”所在高度处有稀薄气体,则运行一段时间后,机械能会增大
9、如图所示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO,竖直放置在重力场中,a、b为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左作用力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态。现若稍改变F的大小,使b稍向左移动一小段距离,则当a、b重新处于静止状态后( )
A.ab间的电场力增大 B. 作用力F将减小
C.系统重力势能增加 D. 系统的电势能将增加
m
L
37 °
O
E
10、如图所示,在竖直平面内有水平向右、场强为E=1×104 N/C的匀强电 场。
在匀强电场中有一根长L=2 m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端
系一质量为0.08 kg的带电小球,它静止时悬线与竖直方向成37°角,
若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静
止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g取10 m/s2。
下列说法正确的是( )
A.小球动能的最小值为0.8J
B.小球的带电荷量q=6×10-5 C
C.小球绕O点在竖直平面内做圆周运动的电势能和机械能之和保持不变,且为5J
D.小球在运动至圆周轨迹上与O点等高的最左侧位置时有机械能的最小值
11、内径为2R、高为H的圆筒竖直放置,在圆筒内壁上边缘的P点沿不同方向水平抛出可视为质点的三个完全相同小球A、B、C。它们初速度方向与过P点的直径夹角分别为30°、0°和60°大小均为v0,已知v02>。从抛出到
第一次碰撞筒壁,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.三小球运动时间之比tA︰tB︰tC=︰2︰1
B.三小球下落高度之比hA︰hB︰hC=2︰︰1
C.重力对三小球做功之比WA︰WB︰WC=3︰4︰1
D.重力的平均功率之比PA︰PB︰PC=2︰3︰1
12、一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q,电荷Q在球心O处产生的场强大小EO=,方向如图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分,如图甲所示,上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2;把半球面分为表面积相等的左、右两部分,如图乙所示,左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4。则( )
A.E1> B.E2=
C.E3> D.E4=
二、 本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
13、(6分)为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”,某同学用如图所示的装置进行了如下的操作:
Ⅰ.将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
Ⅱ.将木板向右平移适当的距离固定,再使小球a 从原固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹B;
Ⅲ.把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端,让小球a 仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两小球分别撞到木板并在白纸上留下痕迹A和C;
Ⅳ.用天平测出a、b两个小球的质量分别为ma和mb,用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3。
根据上述实验,请回答下列问题:
(1)小球a和b发生碰撞后,小球a在图中痕迹应是______点。
(2)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果____产生误差(选填“会”或“不
会”)
(3)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒,其表达式为:_________。
14、(10分)某同学从实验室天花板处自由释放一钢球,用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次,照片上记录了钢球在各个时刻的位置。
(1)操作时比较合理的做法是___________。
A.先打开频闪仪再释放钢球 B.先释放钢球再打开频闪仪
(2)频闪仪闪光频率为f,拍到整个下落过程中的频闪照片如图(a),设实验室天花板离地面高度为3m,试估算f 的可能值为( )
A.0.1HZ B.1Hz C.10Hz D.100Hz
(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为
s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径,重力加速度为g。用20分度的游标卡尺测出钢球实际直径D如图(b),则D=_______cm。已知实际直径与照片上钢球直径之比为k。
(4)选用以上各物理量符号,验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为:2gs5=__________。
三、本大题共4小题,满分46分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15、如图所示,一质量为m的塑料球形容器放在桌面上,它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧直立地固定于容器内壁的底部,弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球。从加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起,到容器对桌面压力减为零时为止。
求:(1) 弹簧弹性势能的改变量。
(2) 小球的电势能改变量。
16、如图所示,水平传送带长为L=11.5m,以速度v=7.5m/s
沿顺时针方向匀速转动。在传送带的A端无初速释放一个质量为m=1kg的滑块(可视为质点),在将滑块放到传送带的同时,对滑块施加一个大小为F=5N、方向与水平面成θ=37°的拉力,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小为g=10m/s2,,。求滑块从A端运动到B端的过程中,
(1)滑块运动的时间;
(2)滑块和传送带组成的系统因摩擦产生的热量。
F1
F2
17、某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长L=0.60m、质量M=0.40kg的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量m=0.80kg的小滑块(可视为质点),滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.20,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。一人用水平恒力F1向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力F2向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动。
(1)为使木板能向上运动,求F1必须满足什么条件?
(2)若F1=22N,为使滑块与木板能发生相对滑动,求F2必须满足什么条件?
(3)游戏中,如果滑块上移h=1.5m时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功。现F1=24N,F2=16N,请通过计算判断游戏能否成功?
A
B
E
v0
18、如图,带电量为q=+2×10-3C、质量为m=0.1kg的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端,板的右侧空间有范围足够大的、方向水平向左、电场强度E=103N/C的匀强电场.与B球形状相同、质量为0.3kg的绝缘不带电小球A以初速度v0=10m/s向B运动,两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入电场,在电场中两球又发生多次弹性碰撞,已知每次碰撞时间极短,小球B的电量始终不变,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)第一次碰撞后瞬间两小球的速度大小;
(2)第二次碰撞前瞬间小球B的动能;
(3)第三次碰撞的位置。
南昌二中2019届高三第三次考试物理试卷参考答案
一、本题共12小题,每小题4分,共48分。其中1~7为单选题,8~12题为多选题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
D
C
D
C
B
D
C
AC
BC
BCD
AC
AC
二、本题共2小题,共16分
13、 (每空2分,共6分)
(1)C
(2)不会
(3)
14、 (前三空每空2分,最后一空4分,共10分)
(1)A (2) C (3)4.55 (4)
三、本题共4小题,共46分
15、(8分)(1)0 (2)
16、(12分)(1)滑块与传送带达到共同速度前,设滑块加速度为a1,由牛顿第二定律:
1分
解得:a1=7.5m/s2
滑块与传送带达到共同速度的时间:=1s 1分
此过程中滑块向右运动的位移:=3.75m 1分
共速后,因>,滑块继续向右加速运动,由牛顿第二定律:
1分
解得:a2=0.5m/s2
滑块到达B端的速度:=8m/s 1分
滑块从共速位置到B端所用的时间:=1s 1分
滑块从A端到B端的时间:t=t1+t2=2s 1分
(2)0~1s内滑块相对传送带向左的位移:=3.75m 1分
1s~2s内滑块相对传送带向右的位移:=0.25m 1分
0~2s内滑块相对传送带的路程:=4m 2分
系统因摩擦产生的热量:14J 1分
17、(12分)解:(1)滑块与木板间的滑动摩擦力
对木板应有 代入数据得 (3分)
(2)对木板由牛顿第二定律有 (1分)
对滑块由牛顿第二定律有 (1分)
要能发生相对滑动应有 (1分)
代入数据可得 F2>13.2N (1分)
(3)对滑块由牛顿第二定律有 (1分)
设滑块上升h的时间为t,则 (1分)
对木板由牛顿第二定律有 (1分)
设木板在t时间上升的高度为H,则 (1分)
代入数据可得
由于,滑块在上升到1.5m之前已经脱离了木板,游戏不能成功 (1分)
18、(14分)(1)第一次碰撞时,
两小球动量守恒,即3mv0=3mv1+mv2 (1分)
机械能守恒,即·3mv=·3mv+mv (1分)
解得碰后A的速度v1=5m/s,B的速度v2=15m/s (1分)
(2)碰后AB两球进入电场,竖直方向二者相对静止均做自由落体运动;
水平方向上,A做匀速运动,
B做匀减速直线运动,其加速度大小aB==20m/s2 (1分)
设经过t时间两小球再次相碰,则有v1t=v2t-aBt2 (2分)
解得t=1s (1分)
此时,B的水平速度为vx=v2-aBt=-5 m/s(负号表明方向向左)
竖直速度为vy=gt=10 m/s (1分)
故第二次碰前B的动能EKB=mv=m(v+v)=6.25J (1分)
(3)第二次碰撞时,AB小球水平方向上动量守恒3mv1+mvx=3mv+mv (1分)
机械能守恒,即·3m(v+v)+m(v+v)=·3m(v+v)+m(v+v) (1分)
解得第二次碰后水平方向A的速度v=0,B的速度v=10m/s (1分)
故第二次碰撞后A竖直下落(B在竖直方向上的运动与A相同),
水平方向上, B做匀减速直线运动,
设又经过t'时间两小球第三次相碰,则有vt-aBt'2=0
解得t'=1s (1分)
因此,第三次相碰的位置在第一次碰撞点右方x=v1t=5m
下方y=g(t+t')2=20m (1分)