沭如中学高三物理命题比赛试题。
一、单项选择题:本大题共5小题,每题小3分,共15分。
1从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体i、ii的v – t
图象如图所示。在0~t2时间内,下列说法中正确的是( )
a.i物体所受的合外力不断增大,ii物体所受的合外力不断减小。
b.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远。
c.i、ii两个物体在t2时刻刚好相遇。
d.i、ii两个物体的平均速度大小都是。
2.质量为m的物体放在质量为m、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力f拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,m始终静止,则下列说法正确的是。
a.m相对地面有向右运动的趋势
b.地面对m的支持力为(m+m)g
c.地面对m的摩擦力大小为fcosθ
d.物体m 对m的作用力的大小为mg
3.如图所示,在竖直墙壁的a点处有一根水平轻杆a,杆的左端有一个轻滑轮o。一根细线上端固定在该天花板的b点处,细线跨过滑轮o,下端系一个重为g的物体,开始时bo段细。
线与天花板的夹角为θ=30°。系统保持静止,当轻杆a缓慢向。
下平行移动的过程中,不计一切摩擦。下列说法中正确的是( )
a.细线bo对天花板的拉力大小不变。
b.a杆对滑轮的作用力逐渐增大。
c.a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右。
d.墙壁对a杆的作用力不变。
4.图中实线表示电场中的三个等势面,各等势面的电势值如图中所示。把一个负电荷沿a→b→c移动,电荷在这三点所受的电场力为fa、fb、fc,电场力在ab段和bc段做的功为wab和wbc,那么( )
a.fa=fb=fc,wab=wbc b.fawbc
c.fa>fb>fc,wab<wbc d.fa>fb>fc,wab=wbc
二、多项选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。)
6.如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则。
a.该盒子做圆周运动的向心力大小一定在不断变化。
b.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π
c.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于mg
d.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于2mg
7. 我国成功发射“天宫一号”目标飞行器和“神舟八号”飞船,并成功实验“神舟八号”与“天宫一号”对接技术。“天宫一号”m和“神舟八号” n绕地球做匀速圆周运动的轨迹如右图所示,虚线。
为对接前各自的运行轨道,由右图可知。
a.m的线速度大于n的线速度。
b.m的周期大于n的周期。
c.m的向心加速度大于n的向心加速度。
d.n通过点火加速后可以与m实现对接。
8.如图所示,两个完全相同的小球a、b,在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
a.两小球落地时的速度相同。
b.两小球落地时的机械能相同。
c.从开始运动至落地,重力对两小球做功相同。
d.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同。
9.如图所示为示波管的示意图,电子经加速电场(加速电压为u1)加速后,飞入偏转极板a、b之间的匀强电场(偏转电压为u2),离开偏转电场后打在荧光屏上的p点,p点跟o点的距离叫偏转距离,要提高示波管的灵敏度(即单位偏转电压引起的偏转距离)应采用下列的方法是( )
10. 用相同的表头分别改装成两个电流表a1、a2和两个电压表v1、v2,a1的量程大于a2的量程,v1的量程大于v2的量程,把它们接入如图10—8所示的电路,闭合开关后( )
a. a1的读数比a2的读数大。
b. a1指针偏转角度比a2指针偏转角度大。
c. v1的读数比v2的读数大。
d. v1指针偏转角度比v2指针偏转角度大。
三.实验题:(本题共3小题,每题10分,共20分)
11.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学。
生电源,输出电压为6v的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
4分)下面列举了该实验的几个操作步骤:
a. 按照图示的装置安装器件;
b. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
c. 用天平测出重锤的质量;
d. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
e. 测量纸带上某些点间的距离;
f. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。
答: 2分)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点a、b、c、d、e,测出a距起始点o的距离为s0,点ac间的距离为s1,点ce间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a
4分)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小。
f12. 实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。
他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”插孔;选择电阻档“×1”;
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图13所示。
图a(2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图14的a、b、c、d四个电路中选择___电路来测量金属丝电阻;
图14(3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图15所示,金属丝的直径为___mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为___m。(结果保留两位有效数字)
(5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流表始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤)
四.计算题:(本题共4小题,共65分)
13.(18分)如图所示,质量m=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力f=8 n,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长(取g=l0 m/s2)。
求:1)小物块刚放上时,小物块及小车的加速度大小各为多大?
2)经多长时间两者达到相同的速度?
3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少?
14. (14.(16分)如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆abcd的光滑,内圆a′b′c′d′的上半部分b′c′d′粗糙,下半部分b′a′d′光滑.一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点a,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径r=0.
2m,取g=10m/s2.
1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?
2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力n=2n,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?
3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点a时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?
15.环保汽车将为2023年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103 kg。
当它在水平路面上以v=36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流i=50 a,电压u=300 v。在此行驶状态下。
求驱动电机的输入功率p电;
若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率p机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);
设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率p0=4×1026 w,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
16.如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道ap和水平绝缘传送带pc固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为o,半径为r.传送带pc之间的距离为l,沿逆时针方向的传动速度v=,在po的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场.一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点a由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到c端后返回.物体与传送带间的动摩擦因数为μ,不计物体经过轨道与传送带连接处p时的机械能损失,重力加速度为g.
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