安徽省阜阳市临泉县第一中学2020届高三物理上学期第三次模拟(12月)试题

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安徽省阜阳市临泉县第一中学2020届高三物理上学期第三次模拟(12月)试题

临泉一中2020届高三第三次模拟考试物理试卷 ‎ 考试时间:90分钟 试卷满分:100分 一、 选择题(每小题4分,共48分。1-8单选,9-12多项选择。请将正确答案的序号填涂在答题卡上,全部选对的得4分,有漏选的得2分,有错选或不选的得0分)‎ ‎1.在科学的发展历程中,许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是(  )‎ A. 爱因斯坦发现了万有引力定律 B. 卡文迪许总结出了行星运动的三大规律 第2题图 C. 伽利略否定了亚里士多德“重物比轻物下落快”的论断 D. 牛顿首先较准确地测出了万有引力常量G的数值 ‎2.一倾角为30°的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑。现给物体施加如图所示力F,F与竖直方向夹角为30°,斜劈仍静止,则此时地面对斜劈的摩擦力(  )‎ A. 大小为零 B. 方向水平向右 C. 方向水平向左 D. 无法判断大小和方向 第3题图 ‎3. 利用如图甲所示的斜面测量物体下滑的加速度。在斜面上取O、A、B三点,让一物体从O点由静止开始下滑,先后经过A、B两点,测出A、B之间的距离x和物体经过A、B两点的时间t。保持O、B两点的位置不变,改变A点在斜面上的位置,仍让该物体从O点由静止开始下滑,多次试验后得出图象如图乙所示,则物体沿斜面下滑的加速度大小为( )‎ A.‎2m/s2 B.‎8m/s‎2 C.‎6m/s2 D.‎4m/s2‎ 4. 如图,Q1和Q2是在真空中固定的两个等量同种电荷,A和B是Q1和Q2连线上关于中点O对称的两点。一电子从A点由静止开始运动,运动中仅受电场力作用,此电子就以O为中心在A、B之间来回往复运动。一面说法中正确的是( )‎ A.Q1和Q2都带正电 第4题图 B.电子在O点的速度最大 C. A、O、B三点中,O点的电势最低 D. 电子在O点具有的电势能最大 第5题图 ‎5.如图所示,表面光滑的足够长的倾斜直杆一端固定于水平面上,另一端固定在一竖直的立柱上,小球穿过直杆并与弹簧相连接,开始时小球处于压缩弹簧正下方的A点,由静止释放小球,当滑到杆上B点时,弹簧的伸长量与在A点时弹簧的压缩量相等。则下列说法正确的是( )‎ A.从A到B的过程中,小球机械能守恒 B.从A到B的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大 C.在B点时小球的动能小于由A到B减少的重力势能 D.小球速度最大时,弹簧处于原长状态 第6题图 ‎6.如图所示,倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动,圆盘的倾角为37°,在距转动中心r = ‎0.1 m处放一个小木块,小木块跟随圆盘一起转动,小木块与圆盘间的动摩擦因数为μ= 0.8,假设木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动,圆盘转动的角速度最大不能超过( )‎ A、2 rad/s B、8 rad/s C、rad/s D、rad/s ‎7.‎ 太空飞船在宇宙空间中飞行时,会遇到太空尘埃的碰撞而受到阻碍作用,设单位体积的太空均匀分布着尘埃 n 颗,每颗尘埃平均质量为 m,尘埃速度可忽略、飞船的横截面积为 S,与尘埃碰撞后将尘埃完全黏附住。当飞船维持恒定的速率 v 飞行时,飞船引擎需要提供的平均推力为( )‎ A. nmv2S B. nmv2S C. nmv2S D. nmv2S 第8题图 ‎8.如图,水平放置的平行板电容器与恒定直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,一带电油滴位于容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移一小段距离,则( )‎ A. 油滴将竖直向上运动 B. P 点电势降低 C. 带电油滴电势能减少 D. 电容减小,电量将增大 ‎9. 为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压 U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场,尘粒的运动方向如图甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于 U,形成沿半径方向的辐向电场,尘粒的运动方向如图乙所示。已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,即 f=kv(k 为一定值),假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,初速度和重力均可忽略不计,不考虑尘粒之间的相互作用,则在这两种方式中( )‎ 第9题图 A.尘粒都做直线运动 B.尘粒受到的电场力大小相等 C.电场对单个尘粒做功的最大值相等 D.在乙容器中,尘粒做类平抛运动 ‎10.设地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,万有引力常量为G,同步卫星离地心高度为r,地表外附近的 重力加速度为g,则关于同步卫星的速度v的表达式正确的是( )‎ A.  B.  C.  D. ‎ 第11题图 ‎11.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端 A点正上方高度为‎6 m处的 O点,以‎1 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,则可以求出  (    )‎ A. 撞击点离地面高度为‎5 m    B. 撞击点离地面高度为‎1 m C. 飞行所用的时间为1 s    D. 飞行所用的时间为2 s 第12题图 ‎12.如图所示,在距水平地面高为‎0.8m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m1=‎5kg的滑块A。半径R=‎0.6m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m2=‎3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将滑块与球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为55N的恒力F(g=‎10m/s2),把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C。则( )‎ A. 整个过程中力F做功为44J B.小球B运动到C处时的速度大小为0‎ C.小球B被拉到与滑块A的速度大小相等时,‎ D.把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C处时小球B的机械能增加了18J 二、填空题(每空3分,共计15分)‎ ‎13.(6分)某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验首先保持轨道水平,通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力,再进行后面的操作,并在实验中获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0,挡光板的宽度d,光电门1和2的中心距离s.‎ ‎(1)该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于车的质量?________(填“需要”或“不需要”)‎ ‎(2)实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d;‎ ‎(3)某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后,砝码盘才停止下落),已知重力加速度为g,则该实验要验证的表达式是__________________.(用题中所给字母符号表示)‎ ‎14.(9分)如图所示是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验装置,所用的打点计时器通以50Hz的交流电。‎ (1) 某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为重物刚要下落时打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=‎12.41cm,OB=‎18.60cm,OC=‎27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为‎1.00kg,取g =‎9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量 ΔEp= J;重物的动能增加量ΔEk= J(结果均保留三位有效数字)。‎ (2) 根据该同学数据处理的结果,回答这个结果是否合理?并简要说明依据是什么。‎ ‎___________________________________________________________________________‎ 三、计算题(要写出必要的文字说明和解题过程,只写出结果,没有过程不能得分)‎ ‎15.(11分)如图所示,倾角为37°,长为l=‎16 m的传送带,转动速度大小为v=‎10 m/s,动摩擦因数μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=‎0.5 kg的物体。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=‎10 m/s2.求:‎ ‎(1)(4分)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;‎ ‎(2)(7分)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。‎ ‎16.(12分)如图所示,质量M=‎0.8kg的平板小车静止在光滑水平地面上,在小车左端放有质量mA=‎0.2kg的物块A(可视为质点),在物块A正上方L=‎0.45m高处有一固定悬点,通过不可伸长且长度也为L的细绳悬挂一质量mB=‎0.1kg的物块B,把细绳向左拉到某位置静止释放,物块B(视为质点)在最低点时绳子拉力大小T=3N,随后与物块A发生弹性碰撞(时间极短)。最终物块A没有滑离小车。重力加速度g=‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)(3分)物块B与物块A碰撞前瞬间速度大小v0;‎ ‎(2)(4分)物块A被碰撞后瞬间速度vA;‎ ‎(3)(5分)产生的内能。‎ ‎17.(14分)一平行板电容器长L=‎10 cm,宽a=‎8 cm,板间距d=‎4 cm,在板左侧有一个U0=400V加速电场(图中没画出),使不计重力的离子从静止经加速电场加速后,沿足够长的“狭缝”,沿着与两板平行的中心平面,连续不断地向整个电容器射入,离子的比荷均为2×‎1010 C/kg,距板右端L/2处有一屏,如图甲所示,如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电,由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期,故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场。试求:‎ ‎(1)(3分)离子进入平行板电容器时的速度;‎ ‎(2)(6分)离子打在屏上的区域面积;‎ ‎(3)(5分)在一个周期内,离子打到屏上的时间。‎ 参考答案 一选择题(每题4分)‎ ‎1 C‎ ‎2 A 3 D 4 B 5 B ‎6 A 7 B 8 B ‎9 AC 10ACD 11 BC ‎‎12AC 二、填空题 ‎13(6分) (1)不需要(3分) (2)(3分)‎ ‎14(共9分)‎ ‎(1)1.82(3分) 1.71;(3分)‎ ‎(2) 合理,各种摩擦阻力不可能消除,有一定的影响(3分)‎ 三、计算题 ‎15、(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,根据牛顿第二定律有 mg(sin 37°-μcos 37°)=ma 则a=gsin 37°-μgcos 37°=‎2 m/s2,‎ 根据l=at2得t=4 s.(4分)‎ ‎(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得 mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1‎ 则有a1==‎10 m/s2‎ 设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1,位移为x1,则有 t1== s=1 s,x1=a1t=‎5 mμmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力——‎ 摩擦力发生突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2,则a2==‎2 m/s2 x2=l-x1=‎‎11 m 又因为x2=vt2+a2t,则有10t2+t=11,‎ 解得:t2=1 s(t2=-11 s舍去)‎ 所以t总=t1+t2=2 s.(7分)‎ ‎16.解: (1)物块B最低点:‎ 解得v0=‎3m/s (3分)‎ ‎(2)物块B与物块A发生弹性碰撞,设碰后B的速度vB,由A、B碰撞前后动量守恒、机械能守恒有:‎ 联立解得:vA=‎2m/s (4分)‎ ‎(3)最终物块A速度与小车的相等,设物块和小车的共同速度大小为v 由动量守恒定律有: ‎ v=‎0.4m/s 由能量守恒定律得: ‎ 联立解得: Q=0.32J (5分)‎ ‎17、解:(1)设离子进入平行板电容器时速度为v0,根据动能定理 qU0=mv02 v0==4×‎106m/s (3分)‎ ‎(2)设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为U0,‎ 水平方向:L=v0t ① 竖直方向:=at2 ② 又a= ③‎ 由①②③得U0==128 V 即当U≥128 V时离子打到极板上,当U<128 V时离子打到屏上,‎ 利用推论:打到屏上的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上,由此可得:=,解得y=d,‎ 又由对称性知,打到屏上的总长度为2d 则离子打到屏上的区域面积为S=2da=‎64 cm2.(6分)‎ ‎(3)在前T,离子打到屏上的时间:‎ t0=×0.005 s=0.003 2 s,‎ 又由对称性知,在一个周期内,打到屏上的总时间t=4t0=0.012 8 s. (5分)‎
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