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遼寧省鞍山市第一零九中學(xué)2021年高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.水平放置的平行板電容器與電源相連,下極板接地。帶負(fù)電的液滴靜止在兩極板間P點(diǎn),以E表示兩極板間的場強(qiáng),U表示兩極板間的電壓,φ表示P點(diǎn)的電勢。若電容器與電源斷開,保持下極板不動(dòng),將上極板稍微向上移到某一位置,則A.U變大,E不變,φ不變 B.U不變,E變小,φ降低C.液滴將向下運(yùn)動(dòng) D.液滴仍保持靜止參考答案:AD【詳解】電容器與電源斷開,則帶電量Q不變,保持下極板不動(dòng),將上極板稍微向上移到某一位置,則d變大,根據(jù)可知C變小,根據(jù)Q=CU可知U變大,由與上述式子聯(lián)立可得:,則E不變;因P點(diǎn)與下極板的距離不變,根據(jù)U=Ed可知P點(diǎn)與下極板的電勢差不變,即P點(diǎn)的電勢φ不變,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由于E不變,則液滴受的電場力不變,則液滴仍保持靜止,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.2.如圖所示,矩形邊界ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向里,AB長為2L,AD長為L。從AD的中點(diǎn)E以不同速率發(fā)射粒子,速度方向與AD成30°角,粒子帶正電,電量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)粒子重力與粒子間的相互作用,下列判斷正確的是(
)A.粒子可能從BC邊離開B.經(jīng)過AB邊的粒子最小速度為C.經(jīng)過AB邊的粒子最大速度為D.AB邊上有粒子經(jīng)過的區(qū)域長度為2L參考答案:C【分析】畫出粒子軌跡與CD邊相切的臨界情況圖,根據(jù)幾何關(guān)系列式求解半徑;根據(jù)牛頓第二定律,由洛倫茲力提供向心力,結(jié)合幾何關(guān)系可確定半徑的范圍,即可求解;【詳解】A、粒子帶正電,粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,當(dāng)粒子的軌跡恰好與CD邊相切時(shí),根據(jù)幾何關(guān)系:,可得此時(shí)粒子半徑:,粒子將從AB邊上距離A點(diǎn)距離為:的M點(diǎn)離開磁場區(qū)域,故粒子不可能從BC邊離開,故A錯(cuò)誤;C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力:,可得:,可求出當(dāng)粒子半徑為時(shí),即粒子軌跡與CD邊相切時(shí),此時(shí)粒子從AB邊射出的最大速度:,故C正確;BD、設(shè)當(dāng)粒子恰好從AB邊的N點(diǎn)出射時(shí),粒子速度為v2半徑為R2,根據(jù)幾何關(guān)系,可得粒子半徑:,此時(shí)粒子從AB邊射出的最小速度:。根據(jù)幾何關(guān)系:射出點(diǎn)N距離A點(diǎn)的距離:,故AB邊上有粒子經(jīng)過的區(qū)域長度為:,故BD錯(cuò)誤;故選C?!军c(diǎn)睛】掌握幾何關(guān)系在題中的運(yùn)用,理解在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓心角的關(guān)系,注意本題關(guān)鍵是畫出正確的運(yùn)動(dòng)軌跡;3.(單選)汽車以36km/h的速度行駛,剎車后得到的加速度大小為4m/s2,從剎車開始,經(jīng)5S,汽車通過的位移是………()A.0m
B.100m
C.12.5m
D.37.5m參考答案:C4.如圖所示,在托盤測力計(jì)的盤內(nèi)固定著一個(gè)傾角為30°的光滑斜面,此時(shí)測力計(jì)讀數(shù)為12N?,F(xiàn)將一重4N的物體輕放在斜面上,讓物體自由滑下,物體下滑過程測力計(jì)的讀數(shù)是(
)A.15.5N
B.16N
C.15N
D.14N參考答案:C5.據(jù)英國媒體2011年8月25日報(bào)道,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆奇特的鉆石行星,直徑約為地球的5倍,密度大約是地球密度的0.64倍。忽略地球和鉆石行星的自轉(zhuǎn)影響,地球表面的重力加速度為9.8m/s2。地球的第一宇宙速度為7.9m/s,則下列判斷錯(cuò)誤的是(
)
A.鉆石行星的第一宇宙速度約為31.6km/s
B.鉆石行星表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的3.2倍
C.圍繞鉆石行星運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期與圍繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期之比約為5:4
D.圍繞鉆石行星運(yùn)行的衛(wèi)星的最大角速度與圍繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星的最大角速度之比約為5:4參考答案:D二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.為了測量玩具遙控汽車的額定功率,某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg,小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來測量,如圖所示,主要實(shí)驗(yàn)步驟有:ks5uA.給小車尾部系一條長紙帶,紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;B.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電源頻率為50Hz),使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度,繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉小車發(fā)動(dòng)機(jī),使其由地面向前滑行直至停下;C.處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。(1)由紙帶知遙控汽車的最大速度為
;汽車滑行時(shí)的加速度為
。(2)汽車滑行的阻力為
;動(dòng)摩擦因數(shù)為
,額定功率為
。(g取10m/s2,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)第22題圖參考答案:1.00
-1.73
(2)1.04
0.173
1.047.一物體在水平面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系為:(m),則物體的初速度為
,物體的加速度為
。參考答案:
答案:24
-128.原長為16cm的輕質(zhì)彈簧,當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí),彈簧長度變?yōu)?8cm;若將彈簧一端固定在墻上,另一端由甲一人用200N的拉,這時(shí)彈簧長度變?yōu)開_________cm,此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m.參考答案:20,5000,18.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米,如果取重力加速度g=10米/秒2,那么:(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_______m/s參考答案:(1)10
(2)0.7510.如右圖所示,在高處以初速度水平拋出一個(gè)帶刺飛鏢,在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個(gè)小氣球以速度勻速上升,先后被飛標(biāo)刺破(認(rèn)為飛標(biāo)質(zhì)量很大,刺破氣球不會(huì)改變其平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡),已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時(shí),飛標(biāo)的速度大小為
;A、B兩個(gè)小氣球未被刺破前的勻速上升過程中,高度差
。參考答案:.5;4
11.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車,在水平冰面上以2m/s的速度滑行.不計(jì)冰面摩擦,若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后,小孩的速度變?yōu)開______m/s,這一過程中小孩對冰車所做的功為______J.參考答案:12.如圖所示,AB兩端接直流穩(wěn)壓電源,UAB=100V,R0=40W,滑動(dòng)變阻器總電阻R=20W,當(dāng)滑動(dòng)片處于變阻器中點(diǎn)時(shí),C、D兩端電壓UCD為___________V,通過電阻R0的電流為_____________A。
參考答案:答案:80,2解析:當(dāng)滑動(dòng)片處于變阻器中點(diǎn)時(shí),可以將變阻器分成兩個(gè)電阻,,電路如圖,則與串聯(lián),再與并聯(lián)。根據(jù)部分電路歐姆定律,有,。代入數(shù)據(jù)可得,。13.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個(gè)氘核,其核反應(yīng)方程式為________。該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案:01n+11H→12H(三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.實(shí)際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。如圖所示是測量實(shí)際電流表G1內(nèi)r1阻的實(shí)物圖,其中有部分連線未畫出。供選擇的儀器如下:①待測電流表G1(0-5mA,內(nèi)阻約300):②電流表G2(0-10mA,內(nèi)阻約100);③定值電阻R1(300);④定值電阻R2(10);⑤滑動(dòng)變阻器R3(0-1000):⑥滑動(dòng)變阻器R4(0-20);⑦干電池(1.5V);⑧電鍵S及導(dǎo)線若干。(一)定值電阻應(yīng)選______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。(在空格內(nèi)填寫序號(hào))(二)用連線補(bǔ)全實(shí)物圖。(三)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:①連接電路,將滑動(dòng)觸頭移至最______端(填“左”或“右”);②閉合電鍵S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2;③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1、G2讀數(shù)I1、I2;④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖所示。(四)根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)式__________。參考答案:15.(14分)某同學(xué)利用教材提供的方案研究牛頓第二定律,如圖是他正要打開夾子時(shí)的情況:
①請指出該實(shí)驗(yàn)需要糾正的地方__________________________________________(至少兩條)。②在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,可以采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖象的方法,也可以不測加速度的具體數(shù)值,而測不同條件下加速度的比值,看a與F、a與m的比值有何關(guān)系。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,能用兩車的位移s之比表示加速度a之比,是因?yàn)閮绍嚲龀跛贋榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng),______________________________(用公式說明),所以有。③該同學(xué)糾正錯(cuò)誤后,進(jìn)行了“探究加速度與物體質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)質(zhì)量m/kg受力F/N位移x/cm12.01.00N49.822.5
40.133.0
33.243.5
28.2
在第2、3、4次實(shí)驗(yàn)中,小車所受的力是____________。他利用表格數(shù)據(jù)在方格紙上描點(diǎn)畫圖象時(shí),你認(rèn)為應(yīng)選擇__________為橫坐標(biāo),_____________為縱坐標(biāo)較為合適。④本實(shí)驗(yàn)中,小車質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)_____________盤和砝碼的總質(zhì)量。
參考答案:
答案:①電源應(yīng)該用交流電源,不能用電池;小車前端的細(xì)線應(yīng)該與木板平行;應(yīng)平衡摩擦力;小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,盡量靠近木板右端。(答出兩條)(4分)
②t相等;(2分)
③都是1.00N;位移s;質(zhì)量的倒數(shù)1/m。(可互換)(6分)
④大于
(2分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,兩根間距為L的金屬導(dǎo)軌MN和PQ,電阻不計(jì),左端彎曲部分光滑,水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場Ⅰ,右端有另一磁場Ⅱ,其寬度也為d,但方向豎直向下,兩磁場的磁感強(qiáng)度大小均為B0,相隔的距離也為d.有兩根質(zhì)量為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置,b棒置于磁場Ⅱ中點(diǎn)C、D處.現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去.(1)當(dāng)a棒在磁場Ⅰ中運(yùn)動(dòng)時(shí),若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止,則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0,求h0的大??;(2)若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h(h<h0)處由靜止釋放,a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場Ⅱ的左邊界處停止,求a棒克服安培力所做的功;(3)若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為h(h<h0)處由靜止釋放,為使a棒通過磁場Ⅰ時(shí)恰好無感應(yīng)電流,可讓磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化,將a棒剛進(jìn)入磁場Ⅰ的時(shí)刻記為t=0,此時(shí)磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,試求出在a棒通過磁場Ⅰ的這段時(shí)間里,磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式。參考答案:17.(12)如圖,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球.現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn).地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0m,B點(diǎn)離地高度H=
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