高三物理第三次月考试题
一、选择题(本大题13小题,每小题4分,共42分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分。)
1、某班同学从山脚下某一水平线上同时开始沿不同路线爬山,最后所有同学都陆续到达山顶上的平台。则下列结论正确的是( ) A、体重相等的同学,克服重力做的功一定相等
B、体重相同的同学,若爬山路径不同,重力对它们做的功不相等 C、最后到达山顶的同学,克服重力做功的平均功率最小 D、先到达山顶的同学,克服重力做功的平均功率最大
1.A
解析:所有同学爬山过程中,初末位置的高度差相等,都是由低处到高处,重力都做负功,即克服重力做功。有与重力的功与路径无关,体重相等的同学,重力的功相等,克服重力的功相等。选项A正确B错误;最先到达山顶的同学所用时间最短,但克服重力的功可能较小,平均功率不一定最大。最后到达山顶的同学所用时间最长,但克服重力的功可能较大,平均功率不一定最小。
2、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是( ) A、运动员到达最低点前重力势能始终减小
B、蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 C、蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D、蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
2.ABC。
解析:不管选那个位置为重力势能参考面,运动员到达最低位置前高度总是减小的,因此重力势能一直是减小的。绳紧张后,随着运动员的下降,绳伸长,对运动员作用向上的弹力,此力做负功,同时伸长量增大,弹性势能增加。由于空气阻力可以忽略,蹦极过程中,对于运动员、地球、绳系统来说,只有重力与弹力做功,系统的机械能守恒。重力势能与重力势能参考平面的选取有关,而重力势能的变化量则与此无关。
3、如图所示,质量不同的两物体通过轻绳相连,M >m,滑轮光滑且质量不计,轻绳的伸长不计,空气阻力不计。由静止释放两物体,则物体M下降h距离过程中( ) A、两物体减少的机械能总量等于
B、轻绳的拉力对m做的功等势mgh
C、M的速度大小等于
D、m的速度大小等于
3.D
解:由于M>m,释放后M下降,m上升,运动中只有重力做功,轻绳弹力对两物体做
功的代数和等于零,系统的机械能守恒。故有:。解得两物
体的速度大小为:它的功不等于mgh。
;运动过程中,m加速上升,轻绳的拉力不等于mg,
4、如图所示,木板OA水平放置,长为L,在A处放置一个质量为m的物体,现绕O点缓慢抬高到A端,直到当木板转到与水平面成角时停止转动.这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑,物体又回到O点,在整个过程中( ) A、支持力对物体做的总功为mgLsin B、摩擦力对物体做的总功为零 C、木板对物体做的总功为零 D、木板对物体做的总功为正功
2.答案:AC 物体从A点到A/的过程中,只有重力G和支持力N做功,由动能定理
Lin0,在此过程中支持力做功为WNmgLsin,从A/回到O点的过程中 WNmgs支
持力的方向与路径始终垂直,所以支持力不做功,A正确.重力做的总功为零,支持力做
的总功WNmgLsin,由动能定理得WGWNWf0得WfmgLsin,B不正确.木
板对物体的作用力为支持力N和摩擦力F,由WGWNWf0得WNWf0即木板对物体做的功为零,C正确,D错误.
5、如图所示,在不光滑的平面上,质量相等的两个物体A、B间用一轻弹簧相连接,现
用一水平拉力F作用在B上,从静止开始经一段时间后,A、B一起做匀加速直线运动,当它们的总动能为Ek时撤去水平力F,最后系统停止运动,从撤去拉力F到系统停止运动的 过程中,系统( )
A、克服阻力做的功等于系统的动能Ek B、克服阻力做的功大于系统的动能Ek
C、克服阻力做的功可能小于系统的动能Ek
D、克服阻力做的功一定等于系统机械能的减少量
答案:BD 当A、B一起做匀加速直线运动时,弹簧一定处于伸长状态,因此当撤去外力F到系统停止运动的过程中,系统克服阻力做功应包含系统的弹性势能,因此可以得知BD正确.
6、电工穿的高压作业服是用铜丝编织的,下列关于使用铜丝编织的原因,说法正确的是( )
A、铜丝编织的衣服不易拉破 B、电工被铜丝衣服所包裹,使体内电势为零 C、电工被铜丝衣服所包裹,使体内场强为零 D、铜丝电阻小,能对人体起到保护作用 3 C 7、A、B是某电场中的一条电场线上的两点,一正电荷仅在电场力作用下,沿电场线从A点运动到B点过程中的速度图象如图所示,下列关于A、B两v点电场强度E的大小和电势φ的高低判断正确的是( ) vaA、EA>EB B、EA<EB C、φA<φB D、φA>φB
vb4 AC ot
8、如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一个电子垂直经过等势面D
时,动能为20eV,飞经等势面C时,电势能为-10eV,飞至等势面B时速度恰好为零, 已知相邻等势面间的距离为5cm,则下列说法正确的是 ( )
A A、等势面A的电势为-10V
B B、匀强电场的场强大小为200V/m
v C C、电子再次飞经D势面时,动能为10eV D、电子的运动为匀变速直线运动 5 ABD 9、空气中的负氧离子对于人的健康极为有益.有的氧吧通常采用
人工产生负氧离子使空气清新.其最常见的是采用电晕放电法,如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5000V左右,使空气发生电离,从而产生二价负氧离子.在负极后面加上小风扇,将大量负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与
D
环形正极间距离为5 mm,且视为匀强电场,电场强度为E,电场对负氧离子的作用力为F,则 ( )
A、E=103 N/C,F=1.6X10-16 N B、E=106 N/C,F=1.6X10-16N C、E=103 N/C,F=3.2X10-13 N D、E=l06N/C, F=3.2X10-13 N 6 D 10.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点。一电子以速度vA经过A点向B点运动,经过一段时间后,电子以速度vB经过B点,且vB与vA方向相反,则( )
A、A点的场强一定大于B点的场强 B、A点的电势一定低于B点的电势
C、电子在A点的动能一定小于它在B点的动能
D、电子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能 3 D 11、如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ). A、电场力不做功,两电荷电势能不变
B、电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少 C、电场力做的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加 D、电场力做总功的大小跟转轴位置有关 7、B
12、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )
+ A、 U变小,E不变 B、 E变大,W变大
C、 U变小,W不变 D、 U不变,W不变
10 AC P
- 13、如图所示,带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向进入M、N两极板间的匀强电场中,都恰好能从N板的右缘飞出,不计重力作用,则( )
A、两粒子进入电场时的动能一定相等
B、两粒子进入电场时的初速度的大小一定相等 C、两粒子飞出电场时的动能一定相等 D、两粒子飞出电场时的速度大小一定相等 二、填空题(每空2分,共16分,。)
14.如图所示,两个质量各为m1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1>m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量,则需要测量的物理量有_________。
①物块的质量m1、m2;
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间; ③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间; ④绳子的长度。
(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:
①绳的质量要轻;
②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好; ③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃; ④两个物块的质量之差要尽可能小。
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_________。 (3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:..
______________________________________________________________________________。
答案:(1) ①②或①③;(2)①③;(3)例如:“对同一高度进行多次测量取平均值”, “选取受力后相对伸长尽量小的绳子”等等。
解析:(1)通过连结在一起的A、B两物体验证机械能守恒定律,既验证系统的势能变化与动能变化是否相等,A、B连结在一起,A下降的距离一定等于B上升的距离;A、B的速度大小总是相等的,故不需要测量绳子的长度和B上升的距离及时间。(2)如果绳子质量不能忽略,则A、B组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能,从而为验证机械能守恒定律带来误差;若物块摇摆,则两物体的速度有差别,为计算系统的动能带来误差;绳子长度和两个物块质量差应相当。(3)多次取平均值可减少测量误差,绳子伸长量尽量小,可减少测量的高度的准确度。
12.(12分)在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图.其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).
已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为1kg,当地重力加速度g=9.80m/s2.
(1)这三个数据中不符合读数要求的是_______________.
(2)该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减小量为_________(保留三位有效数字),接着从打点计时器打下的第一个点O数起,数到图中B点是打点计时器打下的第9个点,根据已知数据,计算跟B点对应的物体的瞬时速度,得到动能的增加量为___________(保留三位有效数字).这样他发现重力势能的减小量__________(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一误差的主要原因有________________________________ __.
12.答案:(1)OC (2分) (2)1.22m(3分) 1.23m (3分) 小于 (2分) 实
际测得的高度比自由落体对应下落的高度小(2分)
解析:(1)从有效数字的位数上不难选出OC不符合有效数字读数要求;(2)重力势
能的减少量为1.22m,B点的瞬时速度是AC全程的平均速度,可以求出动能的增量为
12mvB2=1.23m;实验过程中由于存在阻力因素,实际上应是重力势能的减少量略大于动能
的增加量,之所以出现这种可能,可能是实际测得的高度比自由落体对应的高度小. 三、计算题(共42分,各小题解答时,要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,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.(10分)质量为m的汽车在平直公路上加速行驶,当速度为v1时,立即以不变的功率P继续加速行驶。再通过s路程时速度增加至最大速度v2。设汽车行驶中所受阻力不变,求汽车速度由v1增至v2所用的时间。
13.
解析:汽车速度为v2时,由瞬时功率及共点力平衡条件有:,。
速度由v1增至v2过程中,对汽车的运动运用动能定理有:。
解得:
。
14、(10分)如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接,轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m,把一物体放在A点由静止释放,若传送带不动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上的P点,B、P的水平距离OP为x=2m;若传送带顺时针方向转动,传送带速度大小为v=5m/s,则物体落在何处?这两次传送带对物体所做的功之比为多大?(取g=10m/s2)
214.解析:原来进入传送带:由mghmv1,解得v1=10m/s(2分)
12
离开B:由hx12gt2,解得t2=1s,v2t2m/s(4分)
22t25m(4因为v2vv1,所以物体先减速后匀速,由v2/v5m/s,解得xv2分)
122m(v2v1)(2分) 21第二次传送带做的功:W2m(v2v12)(2分)
2第一次传送带做的功:W1
Wvv9632两次做功之比1122(2分) 2W2v1v75252215、(10分)如图所示,水平放置的平行板电容器与一恒定的直流电压相连,两极板间距离d =10 cm.距下板4 cm处有一质量m = 0.01g的不带电小球由静止落下.小球和下极板碰撞间带上了q =1.0×10-8 C的电荷,反跳的高度为8cm,这时下板所带电量为Q=-1.0×10-6 C.如果小球和下板碰撞时没有机械能损失(即速度的大小不变),(取g=10m/s2)试求: (1)该电容器极板间的电场强度多大? (2)该电容器的电容多大?
8cm 4cm 10cm
3
15、(1)5.0×10V/m,(2)2000pF 16、(12分)如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O’处,C带正电、D带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O’。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),问: ⑴微粒穿过B板小孔时的速度多大;
⑵为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大A
B 小应满足什么条件;
⑶从释放微粒开始,经过多长时间微粒会第n次通过半圆形金属板间的最低点P点?
16、解:
(1)设微粒穿过B板小孔时的速度为v,根据动能定理,有
P O C D L O′ d 12mv ⑴ 22qU解得 v
m qUA B
O C D L O′ d (2)微粒进入半圆形金属板后,电场力提供向心力,有
v22v2qEmm ⑵
RL4U联立⑴、⑵,得 E
L t1P (3)微粒从释放开始经t1射出B板的小孔,则
d2dm2d vv2qU2 ⑶
设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点,则
t2L4vL4m 2qU ⑷
Lm微粒第一次到达P点; 42qU根据运动的对称性,易知再经过2t1t2微粒再一次经过P点;
所以从释放微粒开始,经过t1t22d……
所以经过时间t2k12d
Lm,k0,1,2,42qU微粒经过P点。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容