全国百强校黑龙江省大庆市铁人中学届高三上学期期中考试理综物理试题解析解析版.docx
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全国百强校黑龙江省大庆市铁人中学届高三上学期期中考试理综物理试题解析解析版
二、选择题:
(本大题共8小题,每小题6分.总计48分。
其中14、15、16、17为多选题;18、19、20、21为单选题。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14、如图所示电路,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是()
A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率
B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率
C.当R2=0时,R1获得最大功率
D.当R2=0时,电源输出功率最大
【答案】AC
考点:
直流电路极值问题
【名师点睛】电源内阻恒定不变时,电源的输出功率随外电阻的变化不是单调的,存在极值:
当外电阻等于内阻时,电源输出功率最大.如果一个电路的外电阻恒定不变,当电源的内阻发生变化时,电源的输出功率随内阻的变化是单调的,内阻减小,输出功率增大,内阻最小时,输出功率最大.
15、如图所示,竖直向下的匀强电场里,用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动,以下四种说法中正确的是()
A.带电小球可能做匀速率圆周运动
B.带电小球可能做变速率圆周运动
C.带电小球通过最高点时,细线的拉力一定最小
D.带电小球通过最低点时,细线的拉力有可能最小
【答案】ABD
考点:
竖直平面内圆周运动
【名师点睛】对小球正确受力分析,全面考虑问题,进行讨论即可正确解题.小球在竖直平面内做圆周运动,重力、电场力、绳子拉力的合力提供向心力,分析各选项,然后答题.
16、如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10V,20V,30V,实线是一带负电的粒子(不计重力),在该区域内的运动轨迹,对于这轨迹上的a、b、c三点来说,下列选项说法正确的是()
A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点所受的合力Fa=Fb=Fc
C.粒子在三点的动能大小为Ekb>Eka>Ekc
D.粒子在三点的电势能大小为Epb>Epa>Epc
【答案】BD
【解析】
试题分析:
该电场必为匀强电场,电场线垂直等势线向上,带负电的粒子所受电场力与电场线方向相反而向下,由做曲线运动的条件可知,粒子亦可先过c,往b再到a,选项A错误,选项B正确.粒子在运动过程中,电势能的增加等于动能的减少,则有Ekc>Eka>Ekb,Epb>Epa>Epc,所以选项D正确,选项C错误.
考点:
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】
17、一个质量为m,电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度相等,电场区水平方向无限长.已知每一电场区的场强大小相等,方向均竖直向上,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.小球在水平方向一直做匀速直线运动
B.若场强大小等于
,则小球经过每一电场区的时间均相同
C.若场强大小等于
,则小球经过每一无电场区的时间均相同
D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同
【答案】AC
考点:
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题将小球的运动沿水平方向和竖直方向正交分解后,对于竖直方向的运动,关键是找出小球的运动的一般规律,然后分析计算.将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,其水平方向不受外力,做匀速直线运动,竖直方向在无电场区做匀加速运动,有电场区也做匀变速运动,但加速度不同,运用速度时间关系公式分析,可以得到小球在竖直方向的运动规律.
18、如图所示在光滑、绝缘的水平面上,沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点).若它们恰能处于平衡状态.那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系,下面的情况可能的是()
A.-9、4、-36B.4、9、36C.-3、2、8D.3、-2、6
【答案】A
考点:
库仑定律
【名师点睛】因题目中要求三个小球均处于平衡状态,故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果.三个小球只受静电力而平衡时,三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”,且在大小上一定为“两大夹一小”.
19、真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为荧光屏.今有质子、氘核和
粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知质子、氘核和
粒子的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2,则下列判断中正确的是()
A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4
【答案】B
考点:
动能定理及类平抛运动
【名师点睛】本题是带电粒子在电场中运动问题,先加速后偏转,y=U2L2/4dU1是重要推论,掌握要牢固,要抓住该式与哪些因素有关,与哪些因素无关.三种粒子在偏转电场中做类平抛运动,飞出电场后做匀速直线运动,两个过程中水平方向是速度相同的匀速直线运动,根据动能定理求出加速获得的速度表达式,可分析从B板运动到荧光屏经历的时间关系.根据推论分析粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系,分析粒子打到荧光屏上的位置关系.根据W=qEy,分析电场力做功之比。
20、如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电荷量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等.Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点由静止释放后,通过a点的速率为
.则下列说法正确的是()
A.小环通过b点的速率为
B.小环从O到b,电场力做的功可能为零
C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小
D.小环在ab之间的速度是先减小后增大
【答案】A
考点:
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题运用动能定理分析物体的运动情况,关键确定电场力做功,要抓住电场力做功的特点:
电荷与初末位置的电势差有关,与路径无关。
由题可知,a点与b点电势相等,则小环从O点移到a点与移到b点电场力做功相等,根据动能定理分别研究小环从O点移到a点与O点移到b点,求解小环通过b点的速率.根据动能定理分析小环从o到b电场力做功不等于零.小环在oa之间运动时,重力和电场力均做正功速度一直增大.根据动能定理研究小环滑到ab的速度大小,分析小环在ab之间的速度如何变化.
21、如图4-2-15所示是磁带录音机的磁带盒的示意图,A、B为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径为R,且R=3r.现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮.经测定,磁带全部绕到A轮上需要的时间为t,则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间是()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
试题分析:
在A轮转动的过程中,半径均匀增大,角速度恒定,根据v=rω,知线速度均匀增大,设从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间为t′,此时磁带边缘上各点的速度大小为v.将磁带边缘上各点的运动等效看成一种匀加速直线运动,加速度为a,磁带总长为L,则:
则有:
v2﹣(rω)2=(3rω)2﹣v2=2a•
,得v=
rω,结合加速度的定义得:
,代入得
解得t′=
,故B正确,A、C、D错误.
考点:
线速度、角速度
【名师点睛】解决本题的关键知道线速度与角速度的关系,以及知道A、B两轮的角速度相等时,半径相等.本题要从主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等,A的角速度恒定,半径增大,线速度增大,当两轮半径相等时,角速度相等来分析问题求出正确答案。
也就是要灵活运用等效法,将磁带边缘上点的运动与匀加速直线运动等效,建立模型,可理清思路,同时要知道线速度与角速度的关系,以及知道A、B两轮的角速度相等时,半径相等.
第Ⅱ卷(174分)
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须做答,第33~35为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题
实验题(每空2分,总计14分)
22测一个阻值约为25kΩ的电阻,备有下列器材:
A.电流表(量程100μA,内阻2kΩ)
B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)
C.电压表(量程10V,内阻100kΩ)
D.电压表(量程50V,内阻500kΩ)
E.直流稳压电源(电动势15V,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器(最大电阻1kΩ,额定功率1W)
G.导线若干
(1)电流表应选,电压表应选。
(2)画出测量Rx的原理图。
【答案】
(1)B,C
(2)测量电路如图所示。
考点:
伏安法测电阻
【名师点睛】本题
(1)的关键是首先根据电源电动势的大小来选择电压表的量程,再根据欧姆定律求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程;题
(2)的关键是明确滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻阻值时,变阻器应用分压式接法;当电流表内阻为已知时,电流表应用内接法。
23.
(1)图中游标卡尺的读数为______mm,螺旋测微器的读数为____mm.
(2)某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:
①W∝
,②W∝v,③W∝v2.他们的实验装置如图7甲所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放.
图7
同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.
实验次数
1
2
3
4
……
L
L1
L2
L3
L4
……
v
v1
v2
v3
v4
……
他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象,并得出结论W∝v2.他们的做法是否合适,你有什么好的建议?
________________________________________________________________________
在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果.
【答案】
(1)29.8,0.760
(2)不合适,得出结论W∝v2理由不充分;不会。
考点:
探究“合外力做功和物体速度变化的关系”
【名师点睛】通过实验数据列表、描点、作图从而探究出问题的结论.值得注意的是:
由于合力恒定,因此合外力做的功与发生的位移是成正比.故可先探究位移与速度变化有何关系.通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.每次实验物体从不同初位置处静止释放,量出初位置到速度传感器的位移、读出物体到传感器位置的速度.根据实验数据列出数据表并描点作出图象,从而找到位移与速度变化的关系,在运动过程中,由于物体受力是恒定的,所以得出合外力做功与物体速度变化的关系.因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果.
四、计算题
24(13分)如图2-20所示,U=10V,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF。
(1)闭合开关S,电路稳定后,求通过R1的电流强度;
(2)然后断开S,求这以后流过R1的电量是多少?
图2-20
【答案】
(1)1A;
(2)
考点:
含有电容器的电路问题
【名师点睛】解决本题的关键理清电路,判断电容器与谁并联,通过Q=CU进行求解.
(1)闭合开关S,待电路稳定后,两电阻串联,根据欧姆定律求出电路中的电流大小;
(2)电键闭合时,C1与电阻R2并联,根据Q=CU求出电容器C1的电量,此时电容器C2两端的电压为0.电键S断开,两电容都与电源并联,根据Q=CU求出两电容器的电量,从而求出断开S后流过电阻R1的电量.
25(20分)如图所示,皮带传动装置与水平面夹角为30°,轮半径R=
m,两轮轴心相距L=3.75m,A、B分别使传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑.一个质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=
,g取10m/s2.
(1)当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时,将小物块无初速地放在A点后,它运动至B点需多长时间?
在传送带上留下划痕多长?
相对传送带上的出发点多远?
,全过程摩擦生热多少?
(
,保留两位有效数字)
(2)小物块相对于传送带运动时,会在传送带上留下痕迹.当传送带沿逆时针方向匀速运动时,小物块无初速地放在A点,运动至B点飞出.要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长,传送带匀速运动的速度v2至少多大?
【答案】
(1)1.2秒,划痕0.75米,相对传送带上的出发点0.15米,生热0.3375焦耳
(2)12.25m/s
考点:
牛顿第二定律、传动带
【名师点睛】本题的关键之处在于分析物块的运动情况,也可以通过作速度图象分析.
(1)根据牛顿第二定律和运动学公式分析小物块的运动情况.先由牛顿第二定律求出小物块沿传送带向下匀加速运动的加速度,由运动学公式求出物块速度与传送带相等时所经过的时间和通过的位移,判断物块的速度与传动带速度相等以后物体的运动情况,再根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解运动时间;
(2)小物块相对于传送带运动时,在传送带上留下痕迹等于两者相对路程的大小.分析传送带速度与留下的痕迹长度的关系,确定什么条件下痕迹最长,再由运动学公式求出传送带匀速运动的速度v2.
(二)选考题
33.[此题相当于物理——选修3-3](15分)
半径为R的光滑圆环竖直放置,环上套有两个质量分别为m和
m的小球A和B。
A、B之间用一长为
R的轻杆相连,如图所示。
开始时,A、B都静止,且A在圆环的最高点,现将A、B释放,试求:
(1)B球到达最低点时的速度大小;
(2)B球到达最低点的过程中,杆对A球做的功;
(3)B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。
【答案】
(1)
(2)0,(3)300
考点:
统机械能守恒
【名师点睛】本题主要考查了机械能守恒定律以及动能定理的直接应用,要求同学们能选取适当的研究对象,难度适中.
(1)把AB看成一个系统,只有重力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求解;
(2)对B球运用动能定理即可求解;
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