2022年高三上學(xué)期第三次模擬考試物理試卷 含解析zhangsan
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1、2022年高三上學(xué)期第三次模擬考試物理試卷 含解析zhangsan 一、單項選擇題(每題只有一個選項正確;每題4分,共16分) 13.下列說法正確的有( ) A.足夠小的電荷就是點電荷 B.若放在電場中某點的試探電荷量減半,則該點的場強減半 C.由于電場是看不見的,所以電場是虛構(gòu)的 D.電場中某兩點的電勢差與試探電荷無關(guān) 【答案】D A、電荷的形狀、體積和電荷量對分析的問題的影響可以忽略時,就可以看成是點電荷,并不是足夠小的電荷就是點電荷,故A錯誤; B、電場強度是反映電場本身性質(zhì)的物理量,與試探電荷無關(guān),電場中同一點,不管放什么電荷,放不放電荷,該點的電場強度大小和
2、方向都是一定的,故B錯誤; C、電場是客觀存在的,電場線是為了描述電場虛擬的,故C錯誤; D、電場中某兩點的電勢差由電場和兩點的位置決定的,與試探電荷無關(guān),故D正確。 故選D。 【考點】元電荷、點電荷;電場強度;電勢差 14.如圖所示,一個重為20N的物體,放在傾角為θ=30°的斜面上靜止不動。若用豎直向上的力F=5N提物體,物體仍靜止,下述結(jié)論正確的是( ) A.物體受到合外力減小5N B.物體受到摩擦力減小5N C.斜面受到的壓力減小5N D.物體對斜面的作用力減小5N 【答案】D A、物體在有無拉力時,都處于靜止?fàn)顟B(tài),合力都為零,故A錯誤; BC、無
3、拉力時對物體受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,如圖 根據(jù)共點力平衡條件,有f=mgsinθ、N=mgcosθ 有拉力F作用后,再次對物體受力分析,受到拉力、重力、支持力和靜摩擦力,如圖 根據(jù)共點力平衡條件,有f1=(mg-F)sinθ、N1=(mg-F)cosθ, 故f-f1=Fsin30°=2.5N、; 物體對斜面體的摩擦等于斜面體對物體的摩擦,減小2.5N,物體對斜面體的壓力等于斜面體對物體的支持力,減小了,故BC錯誤; D、物體對斜面的作用力為壓力和摩擦力的合力,壓力和摩擦力的合力方向豎直向下,知作用力減小5N,故D正確。 故選D。 【考點】共點力平衡;力的合成與分解
4、 15.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點,電場線、帶電粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖所示,可以判斷( ) A.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度 B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能 C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能 D.粒子在A點的電勢低于B點的電勢 【答案】B A、由電場線可知,B點的電場線密,所以B點的電場強度大,粒子受的電場力大,加速度也就大,即A點的加速度小于它在B點的加速度,故A錯誤; BC、粒子受到的電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè),所以受到的電場力的方向是沿電場線向上的,所以粒子從A到B的過程中,電場力做正功,電荷的電勢能減小,動能增加
5、,所以粒子在A點的動能小于它在B點的動能,故B正確C錯誤; D、沿電場線的方向,電勢降低,所以A點的電勢大于B點的電勢,故D錯誤。 故選B。 【考點】電場線;電勢差與電場強度的關(guān)系 16.如圖,在光滑絕緣水平面上有兩個帶電量分別為+q、-2q的小球,由靜止開始釋放兩球,則兩球相互靠近的過程中,對兩球組成的系統(tǒng)( ) A.合外力逐漸增大 B.總動量逐漸增大 C.機械能逐漸增大 D.電勢能逐漸增大 【答案】C A、兩球組成的系統(tǒng)受到重力和水平桌面的支持力共兩個外力,系統(tǒng)豎直方向上沒有位移,兩個力的合力為零,故A錯誤; B、
6、系統(tǒng)所受合外力為零,總動量守恒,原來總動量為零,釋放兩球后總動量保持為零,故B錯誤; CD、由靜止開始釋放兩球后,小球間由于存在庫侖引力,兩球間距離減小,電場力做正功,電勢能減小,機械能增加,故C正確D錯誤。 故選C。 【考點】動量守恒定律 二、雙項選擇題(本題包括5小題,每小題6分,共30分) 17.如圖,“神舟八號”與“天宮一號”在離地面三百多公里的同一軌道上繞地球做勻速圓周運動時( ) A.運行周期相同 B.都處于平衡狀態(tài) C.向心力相同 D.環(huán)繞速度都小于第一宇宙速度 【答案】AD A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時
7、,由地球的萬有引力提供向心力,有,得:,則知軌道半徑相等,周期必定相同,故A正確; B、“神舟八號”與“天宮一號”都繞地球做勻速圓周運動,速度時刻在變化,合力不為零,所以都處于非平衡狀態(tài),故B錯誤; C、向心力等于萬有引力,由公式,可知:由于“神舟八號”與“天宮一號”的質(zhì)量關(guān)系未知,不能比較向心力的大小,故C錯誤; D、根據(jù),解得:; 軌道半徑越小,線速度越大,第一宇宙速度對應(yīng)衛(wèi)星軌道半徑等于地球的半徑,則知神舟八號和天宮一號的飛行速度小于第一宇宙速度,故D正確。 故選AD。 【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系 18.如圖,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y
8、軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡,其中b和c是從同一點拋出的,不計空氣阻力,則( ) A.a(chǎn)的飛行時間比b的長 B.b和c的飛行時間相同 C.a(chǎn)的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大 【答案】BD AB、由圖象可以看出,bc兩個小球的拋出高度相同,a的拋出高度最小,根據(jù)可知,a的運動時間最短,bc運動時間相等,故A錯誤B正確; CD、由圖象可以看出,abc三個小球的水平位移關(guān)系為a最大,c最小,根據(jù)可知,,所以a的初速度最大,c的初速度最小,故C錯誤D正確。 故選BD。 【考點】平拋運動 19.小鐵塊置于長木板右端,木板放在光滑的水
9、平地面上,t=0時使二者獲得等大反向的初速度開始運動,經(jīng)過時間t1鐵塊在木板上停止滑動,二者相對靜止,此時與開始運動時的位置相比較,下圖中能夠反映可能發(fā)生的是( ) 【答案】AC 開始時兩者具有等大反向的速度,根據(jù)動量守恒,當(dāng)兩物體相對靜止時的共同速度與動量大的物體運動方向一致即與質(zhì)量大的方向一致,所以質(zhì)量小的物體運動方向要反向,且最終共同速度將小于開始時的物體運動速度,故動量小的物體運動位移仍與原運動方向一致; A、若鐵塊質(zhì)量大于長木板時,兩者共同速度將沿鐵塊運動方向,長木板的位移方向與原運動方向一致,故A正確; B、當(dāng)長木板的質(zhì)量大于鐵塊質(zhì)量時,可以滿足共同速度方向與長
10、木板的方向一致,但長木板的位移與運動方向相反,故B錯誤; C、當(dāng)長木板的質(zhì)量大于鐵塊質(zhì)量時,可以滿足共同速度方向與長木板的方向一致,鐵塊位移方向與原運動方向相同,故C正確; D、當(dāng)鐵塊質(zhì)量大于長木板的質(zhì)量時,可以滿足共同速度方向與鐵塊的方向一致,但長木板的位移方向與開始時運動方向相反,故D錯誤。 故選AC。 【考點】動量守恒定律;勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系;牛頓第二定律 20.如圖所示,絕緣細(xì)線下掛著一帶電小球,它的質(zhì)量為m,整個裝置處于水平向右的勻強電場中。小球平衡時,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,重力加速度為g,則( ) A.小球一定是帶正電 B.小球所受的電場力等于m
11、g C.若剪斷懸線,則小球做曲線運動 D.若剪斷懸線,則小球做勻加速直線運動 【答案】AD A、由電場線與電場力可知,小球帶正電,故A正確; B、小球平衡,細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,若θ=45°則電場力等于重力,所以小球受到電場力可能等于重力,故B錯誤; CD、若剪斷懸線,則小球?qū)⒀刂?xì)線的反方向做勻加速直線,故C錯誤D正確。 故選AD。 【考點】電場強度;牛頓第二定律 21.瀑雨前,有一云層(相當(dāng)于帶電體)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一質(zhì)量較小的帶電體被吸上天空,以下說法正確的是( ) A.帶電體在上升中電勢能越來越大 B.帶電體在上升中跟云層間的電勢差越來
12、越大 C.帶電體在上升中所處環(huán)境的電場強度是越來越大 D.帶電體的加速度越來越大 【答案】CD A、帶電體在上升的過程中,電場力做正功,電場力減小,故A錯誤; B、帶電體上升的過程中,與場源間的距離減小,則與云層間的電勢差越來越小,故B錯誤; C、因為越靠近場源,場強越大,所以帶電體在上升中所處環(huán)境的電場強度是越來越大,故C正確; D、根據(jù)電場強度越來越大,則電場力越來越大,合力越來越大,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度越來越大,故D正確。 故選CD。 【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系;電勢能;牛頓第二定律 三、實驗題(本題共2小題,共12分) 34A.如圖34-1
13、為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖. (1)實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某班同學(xué)利用實驗得到的紙帶,設(shè)計了以下四種測量方案. A.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度. B.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度. C.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=計算出高度h。 D.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v。 以上方案中只有
14、一種正確,正確的是__________.(填入相應(yīng)的字母) (2)某同學(xué)按照正確操作選的紙帶如圖34-2所示,其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為50 Hz,該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm),重物的質(zhì)量為m=0.1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2。根據(jù)以上數(shù)據(jù)當(dāng)打點計時器打到D點時,重物重力勢能的減少量為________J,動能的增加量為________J。(要求計算數(shù)值保留三位有效數(shù)字) (3)實驗中誤差產(chǎn)生的原因_____________________________________(
15、寫出兩個原因). (4)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準(zhǔn)確程度.從紙帶上選取多個點,測量從第一點到其余各點的下落高度h,并計算各點速度的平方v2,然后以________為縱軸,以________為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線.若在實驗誤差允許的范圍內(nèi),圖線是一條過原點且斜率為g的直線,則驗證了機械能守恒定律. (5)該裝置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的測量,依據(jù)第(2)問中選取的紙帶可計得重力加速度g=__________m/s2。 【答案】(1)D (2)0.190 0.186 (3)下落過程中存在阻力;長度的測量時存在誤差 (4) h
16、 (5)9.69 (1)該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗,因為我們知道自由落體運動只受重力,機械能就守恒,如果把重物看成自由落體運動,再運用自由落體的規(guī)律求解速度,那么就不需要驗證;其中ABC三項都是運用了自由落體的運動規(guī)律求解的,故ABC錯誤; 故選D; (2) 所以力勢能的減少量; 動能的增加量為; (3)①下落過程中存在阻力作用;②長度的測量時存在誤差; (4)重力勢能減少量是mgh,增加的動能是,v可由紙帶上求出,由,可知,所以圖線的斜率為g; (5)根據(jù)得:。 【考點】驗證機械能守恒定律 34B.(8分)某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”,
17、彈簧測力計A掛于固定點P,下端用細(xì)線掛一重物M,彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點,手持另一端向左拉,使結(jié)點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。 (1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N,圖中A的示數(shù)為______N; (2)下列不必要的實驗要求是________. (請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母) A.應(yīng)測量重物M所受的重力 B.彈簧測力計應(yīng)在使用前校零 C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.改變拉力,進(jìn)行多次實驗,每次都要使O點靜止在同一位置 (3)某次實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測力計A的指針稍稍超出量程,請您提出兩個解決
18、辦法._____________________、 _____________________ 。 【答案】(1)3.6 (2)D (3)①減小彈簧測力計B的拉力;②減小重物M的質(zhì)量 (或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等) (1)彈簧測力計讀數(shù),每1N被分成5格,則1格就等于0.2N.圖指針落在3N到4N的第3格處,所以3.60N; (2)A、實驗通過作出三個力的圖示,來驗證“力的平行四邊形定則”,因此重物的重力必須要知道,故A正確; B、彈簧測力計是測出力的大小,所以要準(zhǔn)確必須在測之前校零,故B正確; C、拉線方向必須與木板平面平行,這樣才確保
19、力的大小準(zhǔn)確性,故C正確; D、當(dāng)結(jié)點O位置確定時,彈簧測力計A的示數(shù)也確定,由于重物的重力已確定,兩力大小與方向均一定,因此彈簧測力計B的大小與方向也一定,所以不需要改變拉力多次實驗,故D錯誤; 故選D; (3)當(dāng)彈簧測力計A超出其量程,則說明彈簧測力計B與重物這兩根細(xì)線的力的合力已偏大,又由于掛重物的細(xì)線力的方向已確定,所以要么減小重物的重量,要么改變測力計B拉細(xì)線的方向,從而使測力計A不超出量程。 【考點】驗證力的平行四邊形定則 35.(18分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣桿上,細(xì)桿的傾角為α,小球A帶正電,電荷量為q。在桿上B點處固定一個電荷量為Q的正電荷。將A由距B豎
20、直高度為H處無初速釋放,小球A下滑過程中電荷量不變,不計A與細(xì)桿間的摩擦,整個裝置處于真空中,已知靜電力常量k和重力加速度g,求: (1)A球剛釋放時的加速度是多大? (2)當(dāng)A球的動能最大時,A球與B點的距離? (3)若小球到達(dá)C點速度最大為v,求A、C兩點的電勢差UAC? (4)若小球到達(dá)D點的速度為0時,A、D兩點間的電勢差U0,則小球沿桿滑行的位移大?。? 【答案】(1) (2) (3) (4) (1)A球剛釋放時,根據(jù)牛頓第二定律得: 得: (2)到達(dá)平衡位置時,速度最大,根據(jù)平衡條件,有: 得: (3)從A到C過程,只有重力和電場力做功, 根
21、據(jù)動能定理,有: 將x代入,解得: (4)從A到D過程,只有重力和電場力做功,設(shè)小球沿桿滑行的位移大小為x1, 根據(jù)動能定理,有: 得 【考點】動能定理;牛頓第二定律;共點力平衡 36.(18分)如圖所示,質(zhì)量為m1=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上,從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點,經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運動。C點在B點的正上方,D點為軌道的最低點。小物塊m1到達(dá)D點后與靜止在D點的質(zhì)量為m2=0.5kg小物塊發(fā)生碰撞,碰撞后,兩者均做平拋運動,m2恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點,m1落在F點,已知半圓軌
22、道的半徑R=0.5m,D點距水平面的高度h =0.45m,傾斜擋板與水平面之間的夾角θ=53°,不考慮空氣阻力,試求: (1)摩擦力對小物塊m1做的功; (2)水平面上EG間的距離; (3)小物塊m1碰撞m2后經(jīng)過D點時對軌道壓力的大小。(題目中可能要用到的數(shù)據(jù):g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 【答案】 (1)設(shè)小物體m1經(jīng)過C點時的速度大小為v1,因為經(jīng)過C點恰能做圓周運動, 由牛頓第二定律得: 解得: 小物體m1由A到B過程中,設(shè)摩擦力對小物體做的功為Wf, 由動能定理得: 解得: (2)小物體m2離開D點后做
23、平拋運動,設(shè)經(jīng)過時間t打在E點,由 得:t=0.3s 設(shè)小物體m2打在E點時速度的水平、豎直分量分別為、,由幾何關(guān)系可得, 速度跟豎直方向的夾角為θ,則:、、 解得:、 (3)設(shè)小物體m1經(jīng)過D時的速度大小為v2,對C點運動到D點的過程, 由機械能守恒定律得: 小物體m1經(jīng)過D點時,與m2發(fā)生碰撞,由動量守恒定律可得 設(shè)軌道對m1的支持力大小為FN,由牛頓第二定律得: 代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得:FN=28N, 由牛頓第三定律可知,小物體m1對軌道的壓力大小為: 【考點】牛頓第二定律;動能定理;動量守恒定律
24、 第三次模擬考試物理科試卷參考答案 題號 13 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D D B C AD BD AC AD CD 34A.(1)D (2)0.190 0.186(0.187也可)(3)下落過程中存在阻力;長度的測量 (4) h (5)9.69(9.50~9.75之間均可)注:此問有效數(shù)字不作要求 34B.(1)3.6 (2)D (3)①減小彈簧測力計B的拉力;②減小重物M的質(zhì)量 (或?qū)更換成較大量程的彈簧測力計、改變彈簧測力計B拉力的方向等) 35.(18分) 解:(1)A球剛釋放時,受到
25、重力、沿細(xì)桿向上的庫侖力和細(xì)桿的支持力,根據(jù)牛頓第二定律得: 得: (5分) (2)到達(dá)平衡位置時,速度最大,根據(jù)平衡條件,有: 得: (4分) (3)從A到C過程,只有重力和電場力做功,根據(jù)動能定理,有: mgsinα?x+q?UAC= 將x代入,解得: (5分) (4)從A到D過程,只有重力和電場力做功,設(shè)小球沿桿滑行的位移大小為x1, 根據(jù)動能定理,有: mgsinα?x1-q?U0=0 (4分) 36.(18分) 解:(1)設(shè)小物體m1經(jīng)過C點時的速度大小為v1,因為經(jīng)過C點恰能做圓
26、周運動, 由牛頓第二定律得: (1分) 解得:v1==m/s (1分) 小物體m1由A到B過程中,設(shè)摩擦力對小物體做的功為Wf,由動能定理得: (1分) 解得:Wf=2.5J (1分) (2)小物體m2離開D點后做平拋運動,設(shè)經(jīng)過時間t打在E點,由 (1分) 得:t=0.3s (1分) 設(shè)小物體m2打在E點時速度的水平、豎直分量分別為、,由幾何關(guān)系可得, 速度跟豎直方向的夾角為θ,則:、、 (2分) 解得: (2分) (3)設(shè)小物體m1經(jīng)過D時的速度大小為v2,對C點運動到D點的過程, 由機械能守恒定律得: (2分) 小物體m1經(jīng)過D點時,與m2發(fā)生碰撞,由動量守恒定律可得, (2分) 設(shè)軌道對m1的支持力大小為FN,由牛頓第二定律得: (2分) 代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得:FN=28N,(1分)由牛頓第三定律可知, 小物體m1對軌道的壓力大小為: (1分)
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