安陆一中高三物理滚动练习16


安陆一中高三物理滚动练习 16
命题人:肖友泉 审题人:丁新军
一、选择题(本小题共 8 小题,每题 6 分,共 48 分,1-5 题为单选,6-8 题为多选) 1.太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球公转速度的 7 倍,轨 9 道半径约为地球公转道半径的 2×10 倍,为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中 所有恒星的质量都集中在银河系中心, 且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量, 则银河系中 恒星数目约为 9 11 13 15 A.10 B.10 C.10 D.10 2、如图所示,AB 为半圆环 ACB 的水平直径,C 为环上的最低点,环半径为 R。 一个小球从 A 点以速度 ? o 水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是 A. ? o 越大,小球落在圆环时的时间越长 B. 即使 ? o 取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同 C. 若 ? o 取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环 D. 无论 ? o 取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环 3.将三个木板 1、2、3 固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同 的三角形,如图所示,其中 1 与 2 底边相同,2 和 3 高度相同。现将一个 可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放, 并沿木板下滑到 底端,物块与木板之间的动摩擦因数 ? 均相同。在这三个过程中,下列说 法不正确的是 A.沿着 1 和 2 下滑到底端时,物块的速度大小不相等;沿着 2 和 3 下滑到底端时,物块的速度 大小相等 B.沿着 1 下滑到底端时,物块的速率最大 C.物块沿着 3 下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的 D.物块沿着 1 和 2 下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的 4.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑 的定滑轮,以大小恒定的拉力 F 拉绳,使滑块从 A 点起由静止开始上升.若 从 A 点上升至 B 点和从 B 点上升至 C 点的过程中拉力 F 做的功分别为 W1、W2, 滑块经 B、C 两点时的动能分别为 EkB、EkC,图中 AB=BC,则一定有 A.W1>W2 B.W1<W2 C.EkB>EkC D.EkB<EkC 5.如图所示,静止在光滑水平面上的长木板 B(长木板足够长)的 上面放着小物块 A,某时刻,B 受到水平向右的外力 F 作用,F 随时 间 t 变化规律如图乙所示,即 F=kt,其中 k 为已知常数。若物体之 间的滑动摩擦力 f 的大小等于最大静摩擦力,且 A、B 的质量相等,则下列图 中可以定性地描述物块 A 的 v-t 图像的是

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6. 在如图甲所示的电路中, 螺线管匝数 n = 1500 匝, 横截面积 S = 20cm .螺线管导线电阻 r= 1.0Ω , R1 = 4.0Ω ,R2 = 5.0Ω ,C=30μ F.在一段时间内,穿 过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律 变化,B 向下为正.则下列说法中正确的是 A.螺线管中产生的感应电动势为 1.2V B.闭合 S,电路中的电流稳定后电容器上极板带正电 -2 C.电路中的电流稳定后,电阻 R1 的电功率为 5×10 W -5 D.S 断开后,流经 R2 的电量为 1.8×10 C 7.如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中 由 B 到 C) ,场强大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变 化情况如图丙所示。在 t=1s 时,从 A 点沿 AB 方向(垂直于 BC)以初速度 v0 射出第一个粒子, 并在此之后,每隔 2s 有一个相同的粒子沿 AB 方 向均以初速度 v0 射出,并恰好均能击中 C 点,若 AB=BC=L,且粒子由 A 运动到 C 的运动时间小于 1s。不计空气阻力,对于各粒子由 A 运动到 C 的 过程中,以下说法正确的是 A.电场强度 E0 和磁感应强度 B0 的大小之比为 3v0:1 B.第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为 1:3 C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为 π :2 D.第一个粒子和第二个粒子通过 C 的动能之比为 1:5 8.如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为 0.5T 的匀强磁场,一质量为 0.2kg 足够长 的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速 度地放置一质量为 0.1kg、电荷量为 q=+0.2C 的滑块, 滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为 0.5,滑块受到 的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现对木板 2 施加一方向水平向左、大小为 0.6N 的恒力为 F,g 取 10m/s ,则 2 A.木板和滑块一直做加速度为 2 m/s 的匀加速运动 B.滑块开始做匀加速直线运动,然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动 2 C.最终木板做加速度为 2m/s 的匀加速运动,滑块做速度为 10 m/s 的匀速运动 2 D.最终木板做加速度为 3 m/s 的匀加速运动,滑块做速度为 10 m/s 的匀速运动 二、实验题(共 14 分) 9.(4 分)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程 为 0~5N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的 A 点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力 计, 用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某 一确定的 O 点, 如图所示, 此时细绳都与平板平 行,用 F1 和 F2 表示拉力的方向和大小。 甲同学 F1 和 F2 的方向互相垂直,F1=3.0N、 F2=3.8N; 乙同学 F1 和 F2 方向间的夹角约为 30°, F1=F2=4.0N;丙同学 F1 和 F2 方向间的夹角约为 120°,F1=F2=4.0N。这三位同学中操作不合适的 是__________同学(填“甲”或“乙”或“丙” );
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2

原因是___________________________________________________________ 10. (10 分)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池 的电动势和电阻“×l k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:量程 5 V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值 5 k ? ; 导线若干。 回答下列问题: (1) 将多用电表挡位调到电阻 “×1k” 挡, 再将红表笔和黑表笔 , 调零点。 (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2” )端相 连,黑表笔连接另一端。 (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如 图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 k?和 V。

(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为 12.0 k ? 和 4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 k?。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流 表和一个电阻串联而成的电路, 如图(d)所示。 根据前面的实验数据计算可得, 此多用电表内电池的电动势为 V。 三、计算题(33 分) 11.(15 分)如图甲所示,空间存在 B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、 PQ 是水平放置的平行长直导轨,其间距 L=0.2m,R 是连在导轨一端的电阻,ab 是跨接在导轨上 质量 m=0.1kg 的导体棒。从零时刻开始,对 ab 施加一个大小为 F=0.45N,方向水平向左的恒定 拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的 v-t 图像,其中 AO 是图像在 O 点的切线,AB 是图像的渐近线。除 R 以外,其余部分的电阻均不 计。 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。 已知当棒的位移为 100m 时, 其速度达到了最大速度 10m/s。 求: (1)R 的阻值; (2)棒 ab 在题述运动过程中克服摩 擦力做的功; (3) 在题述过程中电阻 R 上产生的焦 耳热。

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12.(18 分)如图所示,光滑绝缘的水平面上有一网状结构的板 OA 与水平成为 30°倾角放置, 其左端有一竖直档板,挡板上有一小孔 P,已知 OA 板上方有方向竖直向上、场强大小为 E=5V/m 的 匀强 电场 ,和 垂直纸面 向外 的、 磁感 应强度大 小为 B=1T 的 匀强 磁场 ,现 有一 质量 为

m= 4 ?10?4 kg 带电量为 q=+ 8 ?10?4 C 的带电小球,从小孔 P 以速度 v=2m/s 水平射入上述电场、
磁场区域, 之后从 OA 板上的 M 点垂直 OA 方向飞出上述的电磁场区域后而进入下方的电磁场区域, OA 板下方电场方向变为水平向右,电场强度大小为

E ,当小球碰到水平地面时立刻加上匀强 3

磁场,磁感应强度大小仍为 B=1T,方向垂直纸面向里。小球与水平地面相碰时,竖直方向速度 立刻减为零,水平方向速度不变,小球运动到 D 处刚好离开水平地面,然后沿着曲线 DQ 运动, 2 重力加速度为 g=10m/s ,小球在水平地面上运动过程中电量保持不变,不计摩擦。 (1)求小球在 OA 上方空间电磁场中运动时间 t 1 ; (2)求小球从 M 运动到 D 的时间; (3)若小球在 DQ 曲线上运动到某处时速率最大为 vm,该处轨迹的曲率半径 ? (即把那一段曲 线尽可能的微分,近似一个圆弧,这个圆弧对应的半径即曲线上这个点的曲率半径) 。求 vm 与 ? 的函数关系。

13.(15 分)选做题 (1)(6 分)下列说法中正确的是 ( A.α 粒子散射实验证明了原子核可以再分 B.光的波长越短,光子的能量越大,光的波动性越明显 C.分别用 X 射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应, 则用 X 射线照射时光电子的最大初 动能较大 D.
2 1



4 1 H +3 1 H → 2 He + 0 n

是核聚变

E.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后,电子的动能变小 (2)(9 分)1919 年,卢瑟福用 ? 粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:? 粒子 轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核. 设 ? 粒子质量为 m1,初速度为 v0,氮核质量为 m2,质子质量为 m0 ,氧核的质量为 m3,不考虑相对论效应. ①α 粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大? ②求此核反应过程中释放的核能

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安陆一中高三物理滚动练习 16 答
一、选择题(48 分) 题号 答案 1 B 2 D 3 A 4 A 5 B 6 AD 7 CD 8 BD





二、实验题(14 分) 9. (4 分) 乙 10. (10 分) (1) (4) 三、计算题 11. (15 分) 【答案】 (1) 0.4? ; (2) 20J ; (3) 20J 【解析】 (1)由图乙得起动瞬间: 合力超出弹簧测力计的量程 短接 12.0 (2) 1 (5) 9.0 (3) 15.0 3.60

a0 ? 2.5m / s 2 (2 分)
则: F ? f ? ma0 ? 0.25 N

f ? 0.2 N

(2 分)

最终以速度 v ? 10m / s 匀速运动,则所受到有拉力、摩擦力和安培力的合力为零

F ? f ? F安 ? 0

(2 分)

F安 ? BIL ? BL

BLv B 2 L2v ? R R

(1 分)

B 2 L2 v ? 0.4? 联立可得: R ? F? f

(1 分)

(2)棒克服摩擦力做功: W ? Ff s ? 0.2 ?100 J ? 20 J (3)由能量关系可得电阻上产生的焦耳热: Q ? ( F ? f ) x ?

(3 分)

1 2 mv ? 20 J 2

(4 分)

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12. (18 分) 解 (1) (6 分) 在 OA 上方空间, 因为 mg=Eq = 4 ? 10 -3 N ,所以小球做匀速圆周运动 洛伦兹力提供向心力, Bqv ? m

v2 2? ? m( ) 2 R R T

故有圆运动周期为: T ?

2? m Bq

小球在场中运动时间

t1 ?

T ?m ? ? ? s 6 3qB 6

(2)(8 分)因小球垂直穿过 OA,即进入下方场时的速度和竖直夹角为 300, 又下方电场方向水平,大小为

E ,它与重力的合力也和竖直夹角为 300, 3

故小球进入下方做匀加速直线运动, 直到碰到水平面时, 保留其水平方向速度继续做匀加速 运动,到 D 点时恰要离开水平面,即 BqvD ? mg

? vD ? qE

mg ? 5m / s qB ? 10 3 m / s2

M 到 D 水平方向匀加速运动:

E q ? max 3

ax ?

3m

小球从 M 运动到 D 的时间: t ?

v D ? (v sin 30 0 ) 2 ? 3s ? 0.4 3s ax 5

2 vm mg ?m (3)(4 分)到 Q 点速度最大,即 qvm B ? ? cos 30 0
2 vm

?

? 2v m ?

20 3 3

13(15 分) (1) CDE (2)①设复核的速度为 v,由动量守恒定律得 m1v0 ? (m1 ? m2 )v 解得

3分 2分 2分 2分

v?

m1v0 m1 ? m2
?E ? ?m ? c 2 ? (m1 ? m2 ? m0 ? m3 ) ? c 2

②核反应过程中的质量亏损 ?m ? m1 ? m2 ? m0 ? m3 反应过程中释放的核能

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