参考答案:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B D B D C BD BC ACD BCD
11. 0.29 (2分) 0.59 (2分) 是(2分)
【详解】(1)[1]碰撞后A的速度
动量为
(2)[2]碰撞后B的速度
动量为
撞后A、B组成的系统总动量为
(3)[3]碰撞前A的速度
动量为
则在误差允许范围内A、B组成的系统动量守恒。
12. (1分) R4 (1分) (2分) 左 (1分) (2分)
【详解】(1)[1]由于待测电流表的量程等于电流表量程的一半,所以应将阻值与待测电流表内阻相等的定值电阻并联进行改装,所以选择定值电阻;
[2]改装后的电流表量程与电流表的量程相等,以便于测量,滑动变阻器应选择较小的便于测量,所以选择滑动变阻器;
(2)[3]实物图如图所示
(3) A.[4]滑动变阻器采用分压接法,所以闭合开关前,应使得两电表示数为零,所以处于最左端;
(4)[5]由电路图可知
图像斜率
可得
13.(1);(2)1920J。
【详解】(1)在滑雪者滑到坡道底端的过程中
解得…………………………………………………………………2分
到达底端速度
滑雪者所受合力的冲量…………………………………………………………………2分
(2)滑雪者滑行时间 …………………………………………………………2分
与空载相比电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做功
……………………………………………………………2分
14.(1);(2),方向与运动方向相反;(3)3m/s
【详解】(1)开始时木板做匀速运动,有
…………………………………………………………………2分
代入相关数据得
…………………………………………………………………1分
(2)以木板的运动方向为正方向,在木板上放一个铁块后,对木板受力分析有
…………………………………………………………………2分
其中
……………………………………………………………2分
代入解得
…………………………………………………………………1分
负号表示木板的加速度方向与运动方向相反。 ……………………………………1分
(3)由于木板的上表面光滑,故铁块放上木板后保持静止,铁块离开木板时,木板的位移为,则
…………………………………………………………………2分
求得
…………………………………………………………………1分
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)小滑块沿AB面下滑的摩擦力
…………………………………………………………………1分
小滑块沿AB面下滑克服摩擦力做功
…………………………………………………………………1分
联立解得
…………………………………………………………………1分
(2)设小滑块每次刚到达C点时的速度大小为,由静止下滑到C,根据动能定理得
……………………………………………………………2分
在C点由牛顿第二定律得
……………………………………………………………………………2分
联立得
由图乙可得
解得
……………………………………………………………………………1分
……………………………………………………………………………1分
(3)设小滑块在C点时的最大速度为vm,在弹簧弹性限度范围内其最大压缩量x=0.3m,弹力大小的平均值
……………………………………………………………………………1分
在压缩弹簧过程中弹簧弹力做功
小滑块由静止运动到使弹簧压缩量为0.3 m,根据动能定理有
……………………………………2分
联立解得
………………………………………………………………………1分
16.(1);(2);(3),方向水平向右
【详解】(1)滑块沿水平桌面AD间做匀加速直线运动,由滑块受力情况可知,在水平方向
…………………………………………………………………2分
在竖直方向
…………………………………………………………………2分
又有
联立解得
…………………………………………………………………………………1分
(2)由题意可知,在P处则有
………………………………………………………………………………1分
滑块从D到P处做平抛运动,竖直方向则有
…………………………………………………………………………………1分
…………………………………………………1分
联立解得
…………………………………………………………………1分
(3)从P到M过程,对滑块由动能定理可得
…………………………………………………………2分
在M处,由牛顿第二定律可得
……………………………………………………………………………1分
解得
…………………………………………………………………1分
由牛顿第三定律可知,在M点时轨道受到的弹力大小为,方向水平向右。…………………………………………………………………………………………1分庐江县五校2022-2023学年高三上学期1月期末联考
物理卷
一、选择题(本题共 10道小题,共 40分.1-6题只有一项符合要求,7-10题有多项符合
题目要求。全选对的得 4分,选对但不全对的得 2分,有选错的得 0分)
1.目前,我国 ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费
站的时间.如图所示为甲、乙两辆车以相同速度开始减速,并通过某收费站的 v-t图像.根
据图像,下列描述正确的是( )
A.甲车进入的是人工收费通道,乙车进入的是 ETC通道
B.甲、乙两车从相同速度开始减速到恢复至原速度的时间差为 12 s
C.甲车进入通道的加速度大小为 5 m/s2,乙车进入通道的加速度大小为 2.5 m/s2
D.甲车进入 ETC通道,当速度减至 5 m/s后,再以此速度匀速行驶 5 m即可完成交费
2.如图所示,水平放置的绝缘圆柱体两底面圆心 P、Q处分别放置两个带有等量异种
电荷的小球(可视为点电荷)。O为 P、Q连线的中点,A、C是底面上的两点,B、D
是过 O点横截面上的两点,且 A、B、C位于同一直线上。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的电场强度相同
B.B、D两点的电场强度相同
C.B点的电场强度大于O点的电场强度
D.将正试探电荷从 B点沿直线移动至 O点,电场力做正功
3.如图所示,绝缘底座上固定一电荷量为 8×10-6C的带负电小球 A,其正上方 O用轻
细弹簧悬挂一质量 m=0.06kg、电荷量大小为 2×10-6C的小球 B,弹簧的劲度系数 k=
5N/m,原长 L0=0.3m。现小球 B恰能以 A球为圆心在水平面内做顺时针方向(从上往
下看)的匀速圆周运动,此时弹簧与竖直方向的夹角 =53°。已知静电力常量 k=
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9.0×109N·m2/C2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2,两小球都视为点电荷。则下列
说法不正确的是( )
A.B匀速圆周运动的半径为 0.4m
B.小球 B所受向心力为 1.7N
C.在图示位置若突然在 B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间,B球做离心
运动
D.在图示位置若突然在 B球所在范围内加上竖直向下的匀强磁场的瞬间,B做向心运
动
4.我国“北斗二代”计划发射 35颗卫星,形成全球性的定位导航系统。其中的 5颗卫星
是相对地面静止的高轨道卫星以下简称“静卫”,其他的有 27颗中轨道卫星以下简称“中
3
卫”轨道高度距地面为静止轨道高度的 倍,下列说法正确的是( )
5
A.“中卫”的线速度介于 7.9km/s和 11.2km/s之间
B.“静卫”的轨道必须是在赤道上空
C.如果质量相同,“静卫”与“中卫”的动能之比为 3:5
D.“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期
5.在 x轴的坐标原点固定一电荷量绝对值为q的点电荷,在 x 8x0处固定另一点电荷,
两者所在区域为真空,在两者连线上某点的电场强度 E与该点位置的关系如图所示。选
取 x轴正方向为电场强度的正方向,无限远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. x 3x0处的电场强度大于 x 5x0处电场强度
B. x 3x0处的电势高于 x 5x0处的电势
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C.在 x 8x0处点电荷的电荷量的绝对值为3q
D.电子沿 x轴从 x x0移动到 x 5x0过程中电势能先增加后减少
6.对静止在水平地面上的物体施加一竖直向上的恒力 F,物体上升 4.8m时撤去力 F ,
物体的机械能 E随距离地面高度 h的变化关系如图所示,已知物体所受阻力大小恒定,
重力加速度 g取10m/s2,以地面为参考平面。则( )
A.物体的质量为 0.4kg
B.物体所受阻力的大小为 4N
C.力 F 的最大功率为 96W
D.物体回到地面前瞬间的速度大小为 4 3m/s
7.如图所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连。开始时开关闭合对电容器充电,
再断开开关,使平行板两极板间距减小到原来的一半。若开关断开前、后各有一重力不
计的带电粒子,由静止从下极板(附近)运动到上极板,则下列说法正确的是( )
A.开关断开前、后平行板电容器电容之比为 2 :1
B.开关断开前、后平行板间的电压之比为 2 :1
C.开关断开前、后带电粒子到达上极板时的速度之比为1:1
D.开关断开前、后带电粒子运动到上极板所用时间之比为 2 :1
8.甲乙两质点在同一直线上运动,从 t=0时刻起同时出发,甲做匀加速直线运动,x-t
图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动,整个运动过程的 x~v2图像如图乙所示,下列
说法正确的是( )
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A.t=0时刻,甲的速度 2m/s
B.甲的加速度大小 4m/s2
C.经过 29 s,甲追上乙
2
D.经过 2.5s,甲追上乙
9.如图所示,足够长的水平传送带以 v0 2m/s的速度沿逆时针方向匀速转动,在传送
带的左端连接有一光滑的弧形轨道,轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上,滑块
与传送带间的动摩擦因数为 0.4。现将一质量为m 1kg的滑块(可视为质点)从弧
形轨道上高为 h 0.8m的地方由静止释放,重力加速度大小取 g 10m/s2 ,则( )
A.滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为 4m/s
B.滑块在传送带上向右滑行的最远距离为 2.5m
C.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为 2.25s
D.滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中,传动系统对传送带多
做的功为 12J
10.如图所示,A、B为平行板电容器的两个金属极板,C为静电计,开始时闭合开关
S,静电计张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化,则下列说法正确的是( )
A.保持开关 S闭合,将两极板间距减小,板间场强减小
B.保持开关 S闭合,将 R的滑片向左移动,静电计指针张开角度不变
C.断开开关 S后,紧贴下极板插入金属板,静电计指针张开角度减小
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D.断开开关 S后,将两极板间距增大,板间电压增大
二、实验题(本大题共 2小题,共 13分。)
11.利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有 A、B两
个滑块,滑块 A右侧带有一弹簧片,左侧与穿过打点计时器的纸带相连;滑块 B左侧
也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,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质量m1 0.3kg,滑块 B质量m2 0.1kg,遮光片宽度 d 1.00cm;打
点计时器所用的交流电的频率为 f 50Hz。将光电门固定在滑块 B的右侧,启动打点
计时器,给滑块 A一向右的初速度,使它与 B相碰;碰后光电计时器显示的时间为
Δt 3.30 10 3s,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
(1)碰撞后 A的动量为___________ kg m / s;
(2)撞后 A、B组成的系统总动量为___________ kg m / s;(以上结果均保留两位小数)
(3)在误差允许范围内 A、B组成的系统动量是否守恒?___________(填“是”或“否”)
12.某实验探究小组为了测量电流表G1内阻 r1,设计的电路如图甲所示,实验中供选择
的仪器如下:
待测电流表G1(0~5mA,内阻约 300Ω)
电流表G2(0~10mA,内阻约 100Ω)
定值电阻R1(300Ω)
定值电阻 R2(10Ω)
滑动变阻器 R3(0~1000Ω)滑动变阻器 R4(0~20Ω)
电键 S及导线若干
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干电池(1.5V)
(1)定值电阻应选__________,滑动变阻器应选__________;
(2)对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图______;
(3)主要的实验步骤如下:
A.按图甲所示电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最____(填“左”、“右”)端;
B.闭合电键 S,移动滑动触头至某一位置,记录G1和G2的读数 I1和 I2;
C.重复步骤 B,多次移动滑动触头,测量多组数据;
D.以 I2为纵坐标, I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示;
(4)根据 I2- I1图线的斜率 k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式 r1=________
(用 k和R1表示)。
三、计算题(本大题共 4小题,共 47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。)
13.(8分)如图为某室内模拟滑雪机,机器的前后两个传动轴由电动机提供动力并带
动雪毯持续向上运动,使滑雪者获得真实的滑雪体验。已知坡道长 L=8m,倾角为θ=37°,
雪毯以速度 v0=8m/s向上做匀速直线运动,一质量 m=60kg(含装备)的滑雪者从坡道
顶端由静止滑下,滑雪者未做任何助力动作,滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ=0.25,重
力加速度 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.不计空气阻力,在滑雪者滑到坡道底端的
过程中,求:
(1)滑雪者所受合力的冲量 I;
(2)与空载相比电动机多消耗的电能 E。
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14.(12分)如图所示,质量M 10kg、上表面光滑的木板在 F 20N的水平拉力作用
下,以 v0 5m/s的速度沿水平地面向右匀速运动。现将一质量m 4kg的铁块无初速度
地放上木板的最右端,木板的长度 L 10m,取 g 10m/s2 。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数 ;
(2)铁块放上后,木板运动的加速度 a;
(3)铁块滑离木板时,木板的速率 v。
15.(13分)某研究小组用如图甲所示的装置来研究滑块(可视为质点)的运动。ABCD
为固定轨道,AB部分是倾角θ=60°的粗糙斜面,BC部分是圆心角θ=60°的光滑圆轨道,
CD部分是光滑水平面,AB和 CD分别与圆轨道部分相切于 B点和 C点,圆轨道的 C
端下面装有一压力传感器。水平面上有一端固定在 D处的轻弹簧,另一端自由伸长时
恰好在 C点。该小组成员让滑块从斜面上不同位置由静止下滑,并记录滑块起始位置离
B点的高度 h,滑块每次刚到达 C点时压力传感器的示数 F与 h的关系图象如图乙所示,
已知滑块与斜面间的动摩擦因数 = 3 ,重力加速度 g取 10 m/s2。求:
2
(1)质量为 m的滑块,由静止沿 AB斜面下滑过程中克服摩擦力所做的功 Wf(用题中
所给的物理量表示);
(2)滑块的质量 m和圆轨道的半径 R;
(3)已知弹簧的劲度系数 k=30N/m,在其弹性限度范围内其压缩量不能超过 0.3 m,求
h的最大值 hm。
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16.(14分)如图所示,质量m 5kg的滑块可视为质点,与水平桌面 AD间的动摩擦因
数 0.4;有半径 R 0.8m的缺口圆轨道竖直固定,圆弧轨道光滑,半径 ON竖直,
OP与竖直方向成 45 角,OM水平,DP之间高度差也为 R。滑块在与水平方向成
37 角斜向右上方的恒定拉力 F作用下,以 a 1.2m/s2的加速度沿水平桌面 AD做匀
变速直线运动;到达桌面最右端 D时撤去拉力 F,滑块恰好经 P点无碰撞进入圆轨道。
取重力加速度 g 10m/s2 , sin37 0.6, cos37 0.8。
(1)求拉力 F的大小;
(2)滑块在 P点时速度大小;
(3)求滑块在 M点时轨道受到的弹力(可用根号表示)。
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