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文档介绍
山东省枣庄十八中2017届高三4月份阶段性自测物理试题
www.ks5u.com 2017届山东省枣庄十八中高三物理4月份阶段性自测题 一、选择题 1. 一物体在粗糙水平地面上以一定的初速度匀减速运动。若已知物体在第1s内位移为8.0m,在第3s内位移为0.5m,则下列说法正确的是 A. 物体在第2s内位移为4.0m B. 物体的加速度大小为 C. 物体在2.5s末速度一定为0.5m/s D. 物体停止运动的时刻为3.5s末 【答案】A 点睛:根据匀减速直线运动的位移时间公式列出两个方程,即可求出初速度和加速度.判断出物体在之间已经停止,结合运动学公式和平均速度的推论求出物体的加速度,再结合速度公式和匀变速直线运动的推论求出物体在第内的位移以及末的速度。 2. 一截面为直角的长槽固定在水平面上,在其内部放一质量为m、截面为正方形的物块,槽的两壁与水平面夹角均为45°,横截面如图所示,物块与两槽壁间的动摩擦因数均为。现用水平力沿物块中心轴线推动物块,使之沿槽运动,重力加速度为g,则所需的最小推力为 A. mg B. mg C. mg D. mg 【答案】C 【解析】将重力按照实际作用效果正交分解,如图, 故:G2=mgsin45°=mg;G1=mgcos45°=mg; 滑动摩擦力为: ,故所需的最小推力为 故选C. 3. 将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v—t图像如图所示。以下判断正确的是 ( ) A. 前2s内与最后2s内货物的平均速度和加速度都相同 B. 前2s内货物处于超重状态 C. 最后2s内货物只受重力作用 D. 第2s末至第6s末的过程中,货物的机械能守恒 【答案】B 【解析】前2s内的平均速度为2m/s;最后2s的平均速度为3m/s,故选项A错误;前2s内货物向上加速运动,处于超重状态,选项B正确;最后2s内货物受重力和向上的拉力作用,选项C错误;第2s末至第6s末的过程中,货物动能和重力势能均增加,故货物的机械能不守恒,选项D错误;故选B. 点睛:解决本题的关键知道速度时间图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义,以及掌握机械能守恒定律的条件. 4. 如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A、B质量相等.C为O点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,重力加速度为g.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°,现将A、B 由静止释放,下列说法正确的是... A. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中,速度先增大后减小 B. 物块A经过C点时的速度大小为 C. 物块A在杆上长为 的范围内做往复运动 D. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量 【答案】B 【解析】A、物块A由P点出发第一次到达C点过程中,绳子拉力对A做正功,动能不断增大,速度不断增大,A错误; B、设物块A经过C点时的速度大小为v,此时B的速度为0, 根据系统的机械能守恒得:,得 ,B正确; C、由几何知识可得h,由于AB组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A在杆上长为的范围内做往复运动,C错误; D、到C点时B的速度为零.则根据功能关系可知,在物块A由P点出发第一次到达C点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量,D错误; 故选B。 5. 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则 A. 卫星a的加速度大于b的加速度 B. 卫星a的角速度小于c的角速度 C. 卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D. 卫星b的周期大于24 h 【答案】B 【解析】由万有引力提供向心力,,则半径相同加速度大小相等.则A错误;由万有引力提供向心力,得,则半径大的角速度小,则B正确.第一宇宙速度为近地卫星的运行速度,其值最大,所有卫星的运行速度都小于或等于它.则C错误;b与a的周期相同,为24h,则D错误;故选B. 6. 如图所示,光滑轨道竖直放置,两小球井排紧贴若放置在轨道的水平段上,而小球 3则在轨道圆弧段的某一位置由静止释放。已知小球2与小球3的质量均力2m,小球 1的质量为m且小球间的碰撞皆视为弹性正碰,导轨足够长。则下列判断正确的是 A. 最终3个小球以相同的速度一起句右运动 B. 最终2、3两小球速度相同且与小球1的速度之比为 3:8 C. 最终小球3保持静止,而小球2与小球1的速度之比为1:4 D. 最终1、2两小球向右运动且速度相同,与小球3的速度之出为4:1 【答案】C 【解析】设3球与2碰撞前的速度为v0,因球3和2质量相等,故两球碰撞后交换速度,即3球的速度变为0,2球的速度变为v0;然后2和1碰撞时满足: ;,解得 , 即小球2与小球1的速度之比为1:4,故选项C正确;ABD错误,故选C. 7. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻波形如图所示。已知这列波在P点依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s,下列说法中正确的是() A. 这列波的波长是5m B. 这列波的速度是6.25m/s C. 质点Q达到波峰时,质点P恰好达到波谷处 D. 质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处 【答案】D 【解析】由图可知,波长为,故A错误;已知简谐波在P点处依次出现三个波峰的时间间隔为0.8s,根据波的图象最短相隔一个周期图象重复得知,波的周期T=0.4s,则波速为:,故B错误;P、Q相距两个波长,是同相点,振动情况总是相同,质点Q达到波峰时,质点P也恰好达到波峰处.故C错误;图中x=2m位置与Q点相距x=7m,x=2m处的振动传到Q点的时间为 ,则质点Q需要再经过0.7s,才能第一次到达波峰处.故D正确。故D正确,ABC错误。 8. 粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速器的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速。不考虑相对论效应,则下列说法正确是 A. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf B. 加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大 C. 质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为 D. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速粒子 【答案】AC 【解析】A、质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R,最大速度为:,故A正确; B、根据得,,则粒子的最大动能,与加速的电压无关。故B错误; C、 粒子在加速电场中做匀加速运动,在磁场中做匀速圆周运动,根据,得,质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为,根据,则半径比为,故C正确; D、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等,根据T=2πm/qB 知,换用其它粒子,粒子的比荷变化,周期变化,回旋加速器需改变交流电的频率才能加速其它粒子。故D错误。 故选AC。 【名师点睛】 回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度,从而求出最大动能.在加速粒子的过程中,电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等。 9. 一定质量的气体经历一系列状态变化,其p-1/V图线如图所示,变化顺序由a→b→c→d→a,图中ab线段延长线过坐标原点,cd线段与p轴垂直,da线段与1/V轴垂直。气体在此状态变化过程中( ) A. a→b,压强减小、温度不变、体积增大 B. b→c,压强增大、温度降低、体积减小 C. c→d,压强不变、温度升高、体积减小 D. d→a,压强减小、温度升高、体积不变 【答案】A 【解析】由图象可知,a→b过程,气体压强减小而体积增大,气体的压强与体积倒数成正比,则压强与体积成反比,气体发生的是等温变化,故A正确;由理想气体状态方程 可知 ,由图示可知,连接Ob的直线的斜率小,所以b的温度小,b→c过程温度升高,由图还可知,同时压强增大,且体积也增大.故B错误;由图象可知,c→d过程,气体压强p不变而体积V变小,由理想气体状态方程可知气体温度降低,故C错误;由图象可知,d→a过程,气体体积V不变,压强p变小,由由理想气体状态方程可知,气体温度降低,故D错误;故选A. 10. 关于天然放射现象,以下说法正确的是 A. 若使放射性物质的温度升高,其半衰期将变大... B. β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 C. 在α、β、γ,这三种射线中,α射线的穿透能力最强 D. 铀核(U)衰变为铅核(Pb)的过程中,要经过8次α衰变和6次β衰变 【答案】D 二、实验题 11. 实验室水平桌面上有如图甲所示的一套实验装置,一端固定的压缩弹簧连接一个带有遮光片的滑块(弹簧不拴接),滑块被弹出后经过光电门并最终停在P点。 (1)游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示,则宽度d=_____cm。 (2)若要探究滑块和水平面之间的动摩擦因数,需要测量的物理量除遮光片宽度d和经过光电门的时间t外,还需要测量哪个物理量__________,若这个物理量用字母N表示,则动摩擦因素的表达式μ=________。 (3)若滑块质量为且弹簧到P点之间的水平面光滑,则压缩弹簧的弹性势能为______(用字母、、表示) 【答案】 (1). 0.375 (2). OP的距离 (3). (4). 【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为:3mm,游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以最 终读数为:3mm+0.05x15mm=3.75mm=0.375cm。 (2)根据极限的思想,在时间很短时,我们可以用这一段的平均速度来代替瞬时速度,所以铁块通过光电门l的速度是:,要测量动摩擦因数,由 可知要求μ,需要知道摩擦力和压力的大小;小滑块在水平面上运动经过A处的光电门,最后停在B 处,滑块做的是匀减速直线运动,根据光电门和P点之间的距离L,由速度位移的关系式可得: 对于整体由牛顿第二定律可得: f=Ma ,所以由以上三式可得:。 (3)根据能量守恒,弹簧的弹性势能等于小滑块的动能: 12. 在“探究弹性势能与弹簧形变量的关系”的实验中,各实验小组所用轻质弹簧规格相同,小球质量不同。 (1)某小组用游标卡尺测量小球直径如图所示,则小球直径D=____cm。 (2)实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上,细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连,在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的是光敏电阻阻值R随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放,小球在平衡位置的两侧做往复运动,所得R-t图线如图乙所示。若小球的质量为m,则小球在做往复运动的过程中,弹簧的最大弹性势能表达式为________(用图中和题中所给的字母表示,小球在运动中空气阻力不计)。 (3)实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置,测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内),计算出小球在平衡位置时的速度v,做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是__________(定性描述)。实验中发现不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是_________________。 【答案】 (1). 0.750 (2). (3). 弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比 (4). 小球的质量不同 【解析】(1)小球直径D=0.7cm+0.05mm×10=0.750cm ; (2)光敏电阻阻值较大时,光强较小,即为遮光时刻,根据遮光时间以及小球直径的值可得小球的最大速度 ,则弹簧的弹性势能 (3)由图像可知v=kx,而 ,则弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是:弹性势能与其形变量的平方成正比; 斜率为 ,故不同实验小组做出的v-x图线的斜率不同,原因是小球的质量不同。 13. 如图,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 ①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量______(填选项前的符号),间接地解决这个问题。... A.小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C.小球做平抛运动的水平位移 ②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平位移OP。 然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号) A.用天平测量两个小球的质量ml、m2 B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛水平位移OM,ON ③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________ (用②中测量的量表示); 【答案】 (1). ①C (2). ②ADE (3). ③m1OP=m1OM+m2ON; 【解析】试题分析:①小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,故选C. ②要验证动量守恒定律定律,即验证:m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:m1OP=m1OM+m2ON, 因此实验需要测量:两球的质量、小球的水平位移,故选:ADE. ③由②可知,实验需要验证:m1OP=m1OM+m2ON; 考点:验证动量守恒定律 【名师点睛】实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上,故下落的时间相同,所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移,可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目。 14. 下列说法中正确的是 A. 被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加 B. 晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性 C. 分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力 D. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势 【答案】ABD 【解析】被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气体分子密度变大,气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加,选项A错误;晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性,选项B 正确;分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力小于引力;当r小于r0时分子间斥力大于引力,选项C错误;由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,选项D正确;故选ABD. 15. 如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA_____ VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”) 【答案】 (1). < (2). 吸热 【解析】状态A与状态B,压强不变,温度升高,根据气体状态方程知道,体积增大.所以VA 小于VB.若从A状态到C状态的过程中,气体温度不变,内能不变,气体对外做了100J的功,说明W<0,根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W知道此过程中吸热. 点睛:要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.运用△U=Q+W来分析问题时,必须理解表达式的物理意义,掌握它的符号法则. 16. 在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为____;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为,d为球直径),计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为_____. 【答案】 (1). (2). ... 【解析】1滴油酸溶液的体积V0,由浓度为η的一滴油酸溶液,可得1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积V2=ηV0;而1滴酒精油酸溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积S;所以油酸分子直径 已知体积为V0的一滴油酸溶液滴在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S,则分子的直径 所以分子的体积 (分子以球型分布) 则 得 点睛:油酸分子在水面上以球模型一个靠一个排列的,且估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则. 三、计算题 17. 如图甲所示,质量为m=lkg的物体置于倾角为θ=370固定斜面上(斜面足够长),对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙,试求: (1)物体与斜面间的滑动摩擦因数; (2)第ls内拉力F的平均功率; (3)物体返回原处的时间. 【答案】(1)0.5(2)300W(3) 【解析】试题分析:(1)设力F作用时物体的加速度为a1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1 撤去力去,由牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2 根据图象可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2 代入解得F=30N μ=0.5 (2)第ls内拉力F的平均功率 (3)滑时的位移 下滑时 故 考点:牛顿第二定律的应用;功率 18. 如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B、C静止,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求. (1)A、B第一次速度相同时的速度大小; (2)A、B第二次速度相同时的速度大小; (3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小 【答案】(1)v0(2)v0(3) 【解析】试题分析:(1)对A、B接触的过程中,当第一次速度相同时,由动量守恒定律得,mv0=2mv1, 解得v1=v0 (2)设AB第二次速度相同时的速度大小v2,对ABC系统,根据动量守恒定律:mv0=3mv2 解得v2=v0... (3)B与C接触的瞬间,B、C组成的系统动量守恒,有: 解得v3=v0 系统损失的机械能为 当A、B、C速度相同时,弹簧的弹性势能最大.此时v2=v0 根据能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能. 考点:动量守恒定律及能量守恒定律 【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律,综合性较强,关键合理地选择研究的系统,运用动量守恒进行求解。 19. 如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面.A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑.小滑块P1和P2的质量均为m.滑板的质量M=4m,P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.20,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上.当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续运动,到达D点时速度为零.P1与P2视为质点,取g=10m/s2.问: (1)P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为多大? (2)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大? (3)N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少? 【答案】(1)、 (2) (3)△S=1.47m 【解析】试题分析:(1)P1滑到最低点速度为v1,由机械能守恒定律有: 解得:v1=5m/s P1、P2碰撞,满足动量守恒,机械能守恒定律,设碰后速度分别为、 则由动量守恒和机械能守恒可得: 解得:、 (2)P2向右滑动时,假设P1保持不动,对P2有:f2=μ2mg=2m(向左) 设P1、M的加速度为a2;对P1、M有:f=(m+M)a2 此时对P1有:f1=ma2=0.4m<fm=1.0m,所以假设成立. 故滑块的加速度为0.4m/s2; (3)P2滑到C点速度为,由 得 P1、P2碰撞到P2滑到C点时,设P1、M速度为v,由动量守恒定律得: 解得:v=0.40m/s 对P1、P2、M为系统: 代入数值得:L=3.8m... 滑板碰后,P1向右滑行距离: P2向左滑行距离: 所以P1、P2静止后距离:△S=L-S1-S2=1.47m 考点:考查动量守恒定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系;牛顿第二定律;机械能守恒定律. 【名师点睛】本题为动量守恒定律及能量关系结合的综合题目,难度较大;要求学生能正确分析过程,并能灵活应用功能关系;合理地选择研究对象及过程;对学生要求较高. 20. 如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气。当大气压为p0,外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的,活塞b在汽缸的正中间。 (1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度; (2)继续缓慢加热,使活塞a上升。当活塞a上升的距离是汽缸高度的时,求氧气的压强。 【答案】(1)320 K;(2)p0 【解析】试题分析:(ⅰ)活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程. 设气缸A的容积为V0,氮气初态体积为V1,温度为T1,末态体积为V2,温度为T2,按题意,气缸B的容积为V0,则得:…① …② 根据盖•吕萨克定律得:,…③ 由①②③式和题给数据得:T2=320K;…④ (ⅱ)活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的时,活塞a上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为V1′,压强为P1′,末态体积为V2′,压强为P2′,由题给数据有:V1′=V0,P1′=p0,V2′=V0…⑤ 由玻意耳定律得:P1′V1′=P2′V2′…⑥ 由⑤⑥式得:P2′=p0…⑦ 考点:盖•吕萨克定律;玻意耳定律 查看更多