江苏省高三年级物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1.某品牌电动汽车的电耗为每公里218.9 W·h,单位“W·h”(瓦时)对应的物理量是( )
A.能量 B.位移 C.电流 D.电荷量
2.某汽车爱好者在拱形桥上进行车技挑战。若车辆正在加速上坡,则下列图中汽车所受合力F可能正确的是( )
A B C D
3.人们用手抛撒种子进行播种,某次抛撒种子时,质量相等的两颗种子a、b的运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,P、Q是两轨迹的最高点,M、N在同一水平线上。从O到M和从O到N的过程中,不计空气阻力,则( )
A.运动过程中,a受到重力的冲量比b小
B.运动过程中,a的动量变化率一定等于b的动量变化率
C.a在P点的动量一定等于b在Q点的动量
D.a在M点的动量一定小于b在N点的动量
4.
如图所示,建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处,采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出,在高处的工人乙将其接住。每块砖的质量均为m,现只考虑最上层的两块砖,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块处于失重状态
B.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块间作用力等于mg
C.工人甲在将砖块抛出后,砖块处于失重状态
D.工人甲在将砖块抛出后,砖块间作用力等于mg
5.
如图,光滑的半圆形槽内小球(质量为m)在水平外力F作用下保持静止,已知F
C.先降低后升高 D.先升高后降低
6.如图所示,A、B静止叠放在光滑水平面上,B足够长。现用水平恒力F拉B,使B从静止开始做匀加速直线运动,A与B发生相对滑动且A、B间有摩擦力。以地面为参考系,则在B向前运动一段距离的过程中,下列说法正确的是( )
A.B对A的摩擦力的冲量等于A的动量变化量
B.A对B的摩擦力对B做正功
C.A、B间产生的热量等于摩擦力对B做功的大小
D.外力F做功等于A、B增加的动能之和
7.如图所示,从同一位置沿同一方向以不同的速率同时向右上抛出五个小球,在落地前任一时刻,小球在空中的位置正确的是( )
A B C D
8.如图所示,小物块从左侧斜面O点由静止下滑,平滑过渡到右侧斜面后能到达的最高点为P。减小右侧斜面的倾角后,再次从O点由静止下滑,能够到达的最高点为( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
9.如图所示,质量分布均匀的软绳A一端固定在竖直放置的轻杆上端。当软绳随着轻杆一起在水平面内以一定角速度转动时,轻绳形状下列图像正确的是( )
A B C D
10.
如图所示,一光滑圆形轨道竖直放置,其上套有两个小圆环甲和乙,轨道的最高点、最低点分别标记为A、D,最左端标记为C,最右端标记为B。小圆环甲在轻微扰动下由A处从静止开始向右运动,同时将小圆环乙由C处从静止释放,则( )
A.小圆环甲先到达B点
B.小圆环乙先到达D点
C.对于小圆环甲,从A到B的过程中重力的功率先增大后减小
D.对于小圆环乙,从C到D的过程中重力的功率一直增大
11.小球以一定的初速度竖直向上抛出,运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点,小球从抛出到落回抛出点过程中的动能Ek、重力势能Ep、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是( )
A B C D
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12.(15分)实验小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度。用游标卡尺测量遮光条的宽度d,将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0 g,槽码和挂钩的总质量m=50.0 g。主要的实验操作如下:
甲 乙
(1)游标卡尺测量的遮光条宽度如图乙所示,其宽度d= mm。
(2)打开气泵,放上滑块,待气流稳定后调节气垫导轨,导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等,其目的是 。将滑块系在细线的一端,细线另一端绕过定滑轮系在槽码挂钩上。
(3)将滑块由静止释放,记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2,用米尺量出光电门1、2间的距离L,设滑块通过光电门1、2的速度v1、v2平方的增量Δ(v2)=-,则Δ(v2)= (用题中测量的物理量的符号d、t1、t2表示)。
(4)多次改变光电门1的位置重复实验,测量得到多组Δ(v2)和L的数据,根据数据在方格纸上作出如图丙所示的Δ(v2)-L图线请作图,则测得的重力加速度g= m/s2。(结果保留3位有效数字)。
丙
(5)实验中,遮光条开始遮光时的速度小于遮光条通过光电门的平均速度。有同学认为测得的滑块通过光电门1、2的速度v1、v2,均大于遮光条通过光电门1、2开始遮光时的速度,因此对Δ(v2)的测量值没有影响。该同学的观点 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
13.(6分)如图,内壁光滑两端开口的圆筒在竖直方向固定,圆筒半径为0.5 m,高为1.25 m,一质量为1 kg的小球以5 m/s的速度从圆筒上端紧贴圆筒沿切线方向水平入射,求:
(1)小球运动的时间及到圆筒底部时的速度大小;
(2)小球运动到圆筒底部时对圆筒的压力大小。
14.(8分)如图所示,若北斗卫星导航系统中的一颗卫星a位于赤道上空的轨道Ⅰ上,其对地张角为60°,Ⅱ为地球赤道上方的近地卫星b的轨道。已知地球的半径为R,卫星a的周期为T,引力常量为G,求:
(1)卫星b的周期;
(2)地球的平均密度。
15.(13分)如图所示,光滑地面上有一内表面光滑的半圆形凹槽,凹槽质量为m,半径为R。内部有一质量也为m的小球,球上端与一轻杆连接,轻杆在固定装置约束下只能在竖直方向运动。为使小球与凹槽组成的系统静止,对凹槽施加水平外力F(未知),此时小球到圆弧最低点高度为0.4R,重力加速度为g。求:
(1)F的大小;
(2)将F撤去瞬间,凹槽的加速度大小;
(3)撤去F后,凹槽对地面的最大压力。
16.(14分)如图,足够长的固定杆AB、CD在同一竖直面内水平放置,AB光滑、CD杆CQ段光滑QD段粗糙。两杆间距离为2 m,P在Q正上方,O为PQ中点的固定光滑柱体。两个质量均为1 kg的圆环通过原长为1 m的橡皮条连接,其中一圆环位于P点,另一圆环在水平外力F作用下静止在M点。已知橡皮条的劲度系数k=18 N/m,QM距离为 m,圆环与QD间动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2。橡皮条的弹性势能Ep=kx2。现将F撤去,求:
(1)撤去F后瞬间下方圆环的加速度大小;
(2)整个过程系统增加的内能;
(3)下方圆环越过Q后橡皮条的最大弹性势能。江苏省高三年级物理试卷
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
A D B C D A A B C B C
12.【答案】(1)10.20 (3分)
(2)将气垫导轨调至水平 (2分)
(3)2-2 (2分)
(4)①. (2分) ②.9.60~9.70 (3分)
(5)①.不正确 (1分) ②.见解析 (2分)
【解析】
【小问1详解】
图乙可知游标卡尺精度为0.05 mm,则d=10 mm+0.05 mm×4=10.20 mm。
【小问2详解】
导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等,其目的是将气垫导轨调至水平。
【小问3详解】
根据题意可得v1=、v2=
则Δ(v2)=-=2-2
【小问4详解】
[1]根据图中数据描点并用直线连接,如下图所示
[2]因为-=2aL
其中a=
整理得Δ(v2)=-=L
可知图像斜率k=
可知图像斜率k= m/s2
联立解得g=9.62 m/s2
【小问5详解】
[1][2]不正确。因为d=v10t1+a,d=v20t2+a
通过光电门1开始遮光时间内位移x1=v10+a2=-a
通过光电门2开始遮光时间内位移x2=v10+a2=-a
因为t1>t2
所以x1
13.(1)竖直方向做自由落体运动,由h=gt2(1分)
得t=0.5 s(1分)
与入射速度无关,运动到圆筒底部时竖直方向速度vy=gt=5 m/s(1分)
小球运动到圆筒底部时的速度大小为v== m/s=5 m/s(1分)
(2)运动过程中,小球水平方向速率大小不变做匀速圆周运动,
则有FN=m=50 N(2分)
14.(1)由开普勒第三定律=(2分)
又rsin 30°=R(1分)
得Tb=T(1分)
(2)由G=mr(1分)
得M=
又ρ=(1分)
得ρ=(2分)
15.(1)小球与圆心连线与水平方向的夹角为37°
对小球和轻杆整体FNsin 37°=mg(1分)
对凹槽FNcos 37°=F(1分)
解得F=mg(2分)
(2)对小球mg-FNsin 37°=ma1(1分)
对凹槽FNcos 37°=ma2(1分)
又由于a1sin 37°=a2cos 37°(1分)
解得a2=g(1分)
(3)当小球到圆弧最低点时mgR(1-sin 37°)=mv2(2分)
FN-mg=m(1分)
解得FN=mg
对凹槽FN+mg=N(1分)
解得N=mg
由牛顿第三定律得压力大小N'=mg(1分)
16.(1)设OQ距离为L,则下方圆环位于M点时橡皮条伸长量为L
FN+kL·sin 37°=mg(2分)
kL·cos 37°-μFN=ma(2分)
解得a=18 m/s2(1分)
(2)在MQ段任一位置FN+k·sin θ=mg
所以摩擦力大小恒定为Ff=6 N(1分)
Q=Ff·QM(2分)
得Q=8 J(1分)
(3)MQ阶段,k(L)2-kL2=Q+mv2(2分)
得v=4 m/s
两环共速时橡皮条弹性势能最大,此时-kL2=mv2-2m(1分)
Mv=2mv共(1分)
得Epm=13 J(1分)
