高中物理竞赛模拟试题三及答案

合集下载

全国中学生物理竞赛复赛模拟试题试卷三答案

全国中学生物理竞赛复赛模拟试题试卷三答案

1.试证明:物体的相对论能量E 与相对论动量P 的量值之间有如下关系:证明:()()222222c m mc c p E υ-=-∴20222E c p E +=读者可试为之,从202E E -入手证明它等于22c p 。

2.在用质子)(11P 轰击固定锂)(73Li 靶的核反应中,(1)计算放出α粒子的反应能。

(2)如果质子能量为1兆电子伏特,问在垂直质子束的方向观测到α粒子的能量有多大?有关原子核的质量如下:H 11,1.007825;He 42,4.002603;Li 73,7.015999.解:(1)核反应方程如下: 静质量0M 1M 3M 2M 动能0E 1E 3E 2E 由总质量和总能量守恒: 由反应能Q 的定义得:35.17=(兆电子伏特)[其中:28272)/10997925.2()1066.1(1秒米千克⨯⨯⨯=⋅-c u6105.931⨯=兆电子伏特=931.5兆电子伏特](2)设锂靶是静止的,根据动量守恒,可知,反应所产生的两个相同的α粒子(He 42核),应沿入射质子的方向对称分开,如图51-21所示。

由动量守恒定律有矢量321,,p p p 合成的三角形,两底角皆为θ,又因32M M =,因而有 已知反应能Q=17.35兆电子伏特,且132E E E Q -+=其中11=E 兆电子伏特,可得1p 图51-21=9.175(兆电子伏特)即反应所生成的α粒子其能量为9.175兆电子伏特。

α粒子飞出方向与入射质子的方向之间的夹角为θ,因此由于ME P 22=,得:代入反应能Q 的定义式: 将上式中质量数改为质量比得其中11=A ,432==A A ,代入上式:所以2112432cos E E E Q E --=θ所以6185'=οθ由此可知,在垂直于质子束的方向上观察到He 42的能量近似就是9.175兆电子伏特。

3.一个处于基态的氢原子与另一个静止的基态氢原子碰撞。

高三物理三模试卷含答案解析

高三物理三模试卷含答案解析

河北省唐山市高考物理三模试卷一、选择题:本题共8小题,每题6分。

在每小题给出的四个选项中,1-5题只有一项符合题目要求,6-8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不选的得0分。

1.将一只篮球从高处自由释放,篮球下落过程中空气阻力大大小与速度大小成正比,下落描述篮球下落的加速度a的大小与实践t的关系图象正确的是()A. B. C. D.2.美国物理学家欧内斯特•劳伦斯1932年研制成功回旋加速器.它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属D形盒隔开相对放置,D形盒上加交变电压,其间隙处产生交变电场.置于中心的粒子源产生的带电粒子射出来,受到电场加速,在D形盒内不受电场力,仅受磁极间磁场的洛伦兹力,在垂直磁场平面内作圆周运动,其结构如图所示,若D 形盒等设备不变,需要获得动能更大的粒子,可以只增加()A.两D形盒间电压 B.真空室内磁感应强度的大小C.交变电压的周期 D.带电粒子的质量3.如图所示,虚线是小球由空中某点水平拋出的运动轨进,A、B为其运动轨迹上的两点,小球经过A点时,速度大小为1Om/s,与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度取lOm/s2.下列叙述正确的()A.小球通过B的速度为12m/sB.小球的抛出速度为5m/sC.小球从A点运动到B点的时间为1sD.A、B之间的距离为6m4.如图所示,光滑水平面放有一个质量为5kg的光滑斜面体A,将另一个质量为3kg物块B 放在斜面上,为了保持物块与斜面相对静止,需用水平向左80N的力F推斜面.现将斜面固定,对B施加用水平向右的力F1使其静止在斜面上,g取1Om/s2.则F1大小为()A.30N B.15N C.5ON D.80N5.某天文爱好者想了解某行星的平均密度,他在互联网査阅资料时,只查到了该行星的卫星的最小公转周期为120min.已知万有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2,π取3.14.请你帮该天文爱好者估算一下该行星的平均密度为()A.2.7×102kg/m3B.2.7×103kg/m3C.2.7×l04kg/m3D.2.7×105kg/m36.如图所示为远距离输电的原理图,各变压器均为理想变压器,己知升压变压器的原线圈的匝数n2可通过滑片P改变,现保待升压变压器原线圈的电压和输送功率不变,现仅使n1的匝数变为原来的十分之一,则下列说法正确的是()A.输电线上的功率损失变为原来的百分之一B.输电线上的电压损失变为原来的百分之一C.用户得到的电压高于原来电压的十倍D.用户得到的功率变为原来的十倍7.如图所示,边长为a的正方形狀ABCD的四个顶点上分別固定电荷量为+q的正电荷,直线MN过正方形几何中心O且垂直正方形平面,在直线MN上有两点P和Q关于正方形平面对称,不计重力.下列说法正确的是()A.O点的电场强度为零B.P点和0点的电场强度相同C.一负电荷从O点沿ON方向运动到Q点,该过程电荷的电势能增加D.若在O点放一电量合适的负电荷,仅在电场力作用下,五电荷均能处于平衡状态8.如图所示,倾角为θ的斜面上,固定一内壁光滑且由绝缘材料制成的圆筒轨道,轨道半径为R,轨道平面与斜面共面,整个装置处于垂直斜面向上的匀强磁场中.一质量为m、电荷量为+q的小球,从轨道内的最高点M,无初速变沿轨道滑下,运动到轨道最低点N恰好对轨道无沿半径方向的压力(小球半径r<<R),下列说法正确的是()A.带电小球运到最低点N时所受洛伦兹力大小为mgsinθB.带电小球在圆筒轨道内沿顺时针运动C.带电小球在整个运动过程中机械能不守恒D.匀强磁场的磁感应强度大小为二、非选择题.9.一质量为0.5kg,额定功率为10W的玩具小车,运动时所受的阻力(包含各种阻力)恒为车重的λ倍,为测定该小车的阻力系数λ,现做如下实验,让遥控玩具小车以额定功率从静止沿粗糙水平面起动,经时间t用遥控器关闭发动机,小车继续向前滑行一段距离后停止运动,设小车从起动到停止运动的总位移为x,如图所示,从同一位置释放小车,重复上述实验操作,多次改变小车的遥控器控制时间t,测量与之相对应的小车运动的总位移x,(2)由图象可得斜率的数值k= ,由此可求阻力系数λ= (结果均保留两位有效数字、g=10m/s2)10.某同学设计测量金属丝电阻率的实验方案如下:(1)他用刻度尺测出了接入电路金属丝的长度L、用螺旋测微器测出金属丝的直径d,测量情况如“图1”“图2”所示,金属丝的长度L= cm,金属丝的直径d=mm(2)该同学采用如“图3”实验电路测量金属丝接入电路的电阻,测得电流表的读数I=0.28A,电压表的读数U=11.0V,已知电流表的内阻R g=20Ω,定值电阻R0=5Ω,则该金属丝的电阻R= Ω(计算结果保留两位有效数字)(3)根据该同学的实验方案测得的实验数据,计算金属丝的电阻率ρ= Ω•m (保留两位有效数字)11.在平直的测试汽车加速性能的场地上,每隔l00m有一个醒目的标志杆,两名测试员驾车由某个标志杆静止开始匀加速起动,当汽车通过第二个标志杆开始计时,t1=10s时,恰好经过第5个标志杆,t2=20s时,恰好经过第10个标志杆,汽车运动过程中可视为质点,如图所示,求:(1)汽车的加速度;(2)若汽车匀加速达到最大速度64m/s后立即保持该速度匀速行驶,则汽车从20s末到30s 末经过几个标志杆?12.如图“图A”所示,边长为a的正方形金属线框(共有n匝),内存在着如“图B”所示的随时间变化的磁场,磁场垂直纸面向里为正方向,现使线圈通过导线与两电容器相连,在t=0时刻在左侧电容器紧靠A板如图所示位置,无初速度释放质子和α粒子(不计重力),已知质子质量为m1、电量为q,α粒子质量为m2、电量为2q(2m1<m2),两粒子在两电容器中的电场和右侧的磁场作用下,最终分别在屏MN上的E点和F点,图中未标出,MN右侧磁场磁感应强为B1,且宽度无限大,图象中给定数据为已知量,求:(1)0.5t时正方形线框的磁通量?2t时的电动势?(2)两粒子最终打在屏MN上E、F两点的间距?【物理——选修3-3】13.下列关于热学现象说法中正确的是()A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度,可以估算理想气体分子间的平均矩离C.第二类永动机不可制成是因为违反了能量守恒定律D.布朗运动是液体分子运动,它说明分子永不停息地做无规则运动E.一定质量的理想气体体积不变,温度升高压强增大14.如图甲所示,用面积为S、质量为m的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体,当水平放置时,汽缸内的气体的温度为T1、空气柱的长度为L1,现将汽缸开口向上缓慢竖直放置,经过一段时活塞稳定后,再对汽缸缓缓加热,使活塞回到原位置图乙所示,封闭气体吸收的热量为Q.设大气压强为P0,活塞与汽缸无摩擦,汽缸导热性能良好.求:I.活寒回到原位置时,汽缸内气体的温度;Ⅱ.加热过程中封闭气体的内能变化了多少?【物理——选修3-4】15.下列说法正确的是()A.医学上用的内窥镜用来检査人体胃、肠、气管等赃器的内部,内窥镜的连线是用光导纤维制成的,利用了光的全反射原理B.利用双缝干涉实验装置,测出双缝到屏的距离L,n个亮条纹间的距离a及双缝之间的距离d,可算出入射光波长λ=C.光的偏振现象应用很广,比如电子表的液晶显示就用到了偏振现象D.在同一种物质中,不同波长的光传播速度不同,波长越短,传播速度越慢E.当障碍物或孔的尺寸比光的波长大很多时,光可以发生明显的衍射现象16.如图所示,在某种介质中、位于原点的波源S,t1=0时刻开始向上,做振幅为4cm的箭谐振动,形成沿x轴正、负向传播的两列简谐波,t2=11s时,x1=﹣4m质点P刚好完成4全振动,x3=9m质点Q刚好完成3全振动.求:(I)简谐波的速度大小;(II)x2=3m质点M的位移和路程.【物理——选修3-5】17.下列说法正确的是()A.放射性元素无论是以单质还是以化含物形式存在元素都具有放射性,说明射线与核外电子无关而是来自原子核B.絶大多数原子核的质量与原子核的电荷量之比都大于质子质量与质子的电量之比说明原子核不仅由质子组成C.结合能越大,原子核中的核子结合的越牢固,原子核越稳定D.α衰变中产生的γ射线是发生衰变的原子核从高能級向低能级跃迁时,能量以γ光子的形式辐射出来E.用频率一定、强度不同的光照射某金属,发现遏止电压相同,说明光电子的能量只与入射光频率有关18.如图所示,质量分别为m A=1kg,m B=2kg,m C=3kg的A、B、C三金属物块静止在光滑水平面上,且BC两物块间有一压缩的轻弹簧由细线锁定,此时弹簧的弹性势能为12J,轻弹簧两端分别与金属块B和C焊接在一起,A与B靠在一起但不粘连,现烧断细线.求:(I)当弹簧恢复原长时B的速度多大?(Ⅱ)当弹簧恢复原长以后第一次出现弹性勢能最大值,该最大值多大?河北省唐山市高考物理三模试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共8小题,每题6分。

高中物理竞赛复赛模拟卷参考答案

高中物理竞赛复赛模拟卷参考答案

高中物理竞赛复赛模拟卷(三)参考答案第一题(18分)如图所示时,设小环与重物的速率分别为v 1和v 2;加速度大小分别为a 1和a 2,则 1.由机械能守恒,可得222121212sin Mv mv MgL +⨯=θ ① 而θθsin cos 21v v =②联立①、②可得(考虑到M=2m ) θ31sin 2gL v =θθ22cos sin 2gL v =2.由牛顿第二定律: 对小环:1cos ma T =θ③ 对重物:Ma T Mg =-θsin 2④小环相对重物与绳的结点作圆周运动,以该结点(即重物)为参照物,则有1sin v v =θ(v 为m 相对M 的速度)⑤212cos sin /a a v L θθ-=⑥并考虑到M=2m ,联立各式得 θsin 3mg T = 第二题(20分)1.'q 是q 的球面镜像电荷。

如图所示,可以肯定镜像电荷'q 一定在对称轴上,设其电量为'q ,距球心O 的间距为r ,则考察对称轴与球面的两交点B 、'B 的电势,可得r R q KR d q KU B -+-='① rR q K R d q K U B +++=''② 而球接触,0'==U U B③联立①、②、③得'Rq q d=-dR r 2=2.要使带电小球d 能在圆周上做匀速圆周运动,必须使轨道上各点的电势相等。

然而由两点电荷(A 与'A 处的)在空间产生的电场中等势面若是1个球面,则该等势面的电势一定为零。

由此可知A 与'A 互为镜像电荷。

由1的结论易得:2',''R R q q r r r =-=(其中''OA r =),解出:q rRq R r q d R r -=-=='','2 第三题(18分)取与金属环上一小段孤长一起做加速运动的坐标系,该坐标系与构成金属晶格的离子相连。

高中物理竞赛决赛模拟试题(有答案)

高中物理竞赛决赛模拟试题(有答案)

高中物理竞赛模拟试题(决赛)一、在一边长为a 的正n 边形的个顶点上,各有一个质点.从t=0时刻开始,各质点以相同的速率ν开始运动,运动过程中所有的质点都为逆时针方向,并且始终对准它的下一个质点运动,问经过多少时间后所有质点同时相遇?二、如图所示,物体A 质量为m,吊索拖着A 沿光滑竖直杆上升,吊索通过滑轮B 与卷扬机相连,收吊索的速度为ν0,滑轮B 到竖直杆的距离为0l ,B 滑轮在水平杆上向右以速度ν运动.求左边吊索恰好竖直,AB 绳与水平方向成θ角时,吊索中的张力是多少?三、一个空心半圆形圆管竖直在铅垂面内,管口连线在水平面内.管内装满重量为W 的一系列小球,左、右最高的一个小球恰好和管口平面相切,共有2n 个小球.求从左边起第k 个和第k+1个小球之间的相互压力(忽略所有摩擦)四、如图所示,O 、A 、B 三点在同一水平直线面上,O 点有一个固定的水平长钉,A 点为一固定点,OA 相距l .B 处有一小球,用一根长2l 的轻绳和A 点相连.现给B 球一个竖直向下的速度ν0,使它要能击中A 点.求ν0的最小值为多少?五、质量为M 的宇航站和和质量为m 的飞船对接在一起沿半径为nR 的圆形轨道绕地球运动,这里的n=1.25,R 为地球半径,然后飞传从宇航站沿运动方向发射出去,并沿某椭圆轨道飞行,其最远点到地心的距离为8nR,如果希望飞船绕地球运动一周后恰好与宇航站相遇,则质量比m/M 应该为多少?六、液体A 、B 互不相溶,它们的饱和气压p 与温度T 的关系是k0(i n ip a l i A B p T b ==+)(或) 式中p 0为标准大气压,a 、b 为液体本身性质所决定的常量.已测得两个温度点的p i/p 0值如下:(1)在外部压强为p 0时,确定A 、B 的沸点.(2)现将液体A 和B 各100g 注入容器中,并在A 表层覆盖有薄层无挥发性的液体C,C 与A 、B 互不相溶,C 的作用防止A 自由挥发,各液层不厚,液内因重力而形成的附加压均可忽略,A 、B 的摩尔质量比γ=M A /M B =8今对容器缓慢持续加热,液体温度t ℃随时间τ的变化如图所示.请确定图中温度t 1、t 2(精确到1℃)以及在1τ时刻液体A 和液体B 的质量(精确到0.1克)假设A 、B 蒸汽均能作理想气体处理,因此也也服从道尔顿分压定律.七、平行板电容器两极板都是正方形,其面积均为S=1.0×10-2m 2,相距为d=1.0×10-3m,将这个电容器与电源相连接,电源的电动势ε=100,再把厚度为d,长度等于电容器极板长度的电解质板(相对介电常数εr =2)以匀速ν=2.3×10m/S 引入两极板间,问:(1)电路中的电流强度为多少?(2)介质板插入过程中电源的输出能量为多少?(3)电容器中电解质板引入前后所储存的能量有何变化?比较电源输出的能量与电容器中能量的变化是否相同?说明原因.八、图是有24个等值电阻连接而成的网络,图中电源的电动势为ε=3.00V,内阻r 为2.00Ω的电阻与一阻值为28.0Ω的电阻R ′及二极管D 串联后引出两线;二极管的正向伏安曲线如图所示.P 0C BAt 2 t 1τ100400.284,0.0727890 1.476,0.6918A B A B p p C p pC ====0000:p p :p p(1)若将P、Q两端与图中电阻网络E、G两点相接,测得二极管两端的电压为0.86V,求电阻网络两点E与G的电压.(2)若将P、Q两端与图中电阻网络B、D两点相接,求同二极管D的电流I D和网格中E、G间的电压U EG.九、考虑不用发射到绕太阳运动的轨道上的方法,要在太阳系建立一个质量为m静止的太空站.这个太空站有一个面向太阳的大反射面(反射系数为1),来自太阳的辐射功率L产生的辐射压力使太空站受到一个背离太阳的力,此力与质量为M S的太阳对太空站的万有引力方向相反,大小相等,因而太空站处于平衡状态.忽略行星对太空站的作用,求:(1)此太空站的反射面面积A;(2)平衡条件和太阳与太空站之间的距离是否有关?(3)设反射面是边长为d的正方形,空间站的质量为106kg,确定d之值.已知太阳的辐射功率是3.77×1026W.太阳质量为1.99×1030kg.7142122 23 24参考答案一、□解Ⅰ 对一个正n 边形,内角的度数是(2)n nπ-,设每边的长度是a (以五边形为例)A 顶点对着B 质点运动到点F 处,B 质点对着C 顶点运动到了G 处(如图),在△BGF 中用余弦定理FG 2=(a-ν∆t )2+(ν∆t )2-2(ν∆t )(a-ν∆t )cos (2)n nπ- 舍去高阶小量12212222cos()2211cos()n FG a v ta v ta n vt n a a n ππ-⎡⎤=-∆-∆⎢⎥⎣⎦⎧-⎫⎡⎤=-+⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭因为22[1cos()]1v t n a nπ-+<< 所以2{1[1cos()]}2[1cos()]v t n FG a a nn a FG v t n ππ-=-+--=+每边边长的减短率为2[1cos()]n v nπ-+ 相遇时间22[1cos()](1cos )a at n v v n nππ==-+- □解Ⅱ 在整个运动过程中所有质点总是在一个正n 形的顶点上(只是正n 形不断变小),因此α和θ不会变,即α=nπ,θ=2n ππ-.质点向着正n 边形中点O 运动的速度为cos sin /sin 2v v v na l nπθπ⊥===到达中点的时间222sin ()(1cos )l a at v v v n nππ⊥===- 二、□解Ⅰ 这是一个比较复杂的运动,将此运动看成两个运动的合成:一个是B 滑轮不动,卷扬机以速度ν0收吊索;另一个是AB 段吊索长度不变,B 滑块以ν向右运动.第一个运动使A 滑EG ADFCBν块得到了一个速度ν1=sin v θ第二个运动使A 滑块得到另一个速度 ν2=-cot θ·ν A 的真实速度 νA =ν1+ν2=0cos sin v v θθ-将A 的速度分解成沿吊索方向的分量νA Ⅱ和垂直吊索方向的分量A v ⊥'0cos cos sin A v v v θθθ⊥-'=B 速度的垂直于吊索的分量sin B v v θ⊥=所以A 相对于B 垂直于吊索方向的速度0cos sin A B A v v v v v θθ⊥⊥⊥-'=-=A 物体的向心加速度2200cos /cos A A v v a l l θθ⊥⊥==分析A 的受力情况可知sin cos cos T mg N maT Nθθθ--==联立,即可求得T□解Ⅱ 以滑轮B 为参照物,A 物体速度可看成水平方向的速度ν和竖直方向的速度ν′的合成,卷扬机虽然也有向左的速度ν,但不影响吊索的速度,所以物体A 沿吊索方向的速度亦为ν0.即0cos sin v v v θθ'=+得0cos sin v v v θθ-'=A 速度垂直吊索的分量0sin cos cos sin A v v v v v θθθθ⊥'=--=以下同解Ⅰ 三、如图,对第k(k ≥2)个滚珠进行受力分析,它受到左右两侧的压力分别记为N k-1和N K ,还受到管壁的经向弹力P 和重力W.建立如图直角坐标系,只讨论在x 方向上的合力为零的条件则有1cos cos cos 0K K N W N αβα-+-=有图中几何关系可知ν/2/2nαθθπ==所以有α=4nπ同时有(1)24(21)4k n nk nππβπ-=+-=将α,β值代入式可得1(21)cos4[]cos4k k k n N N W n ππ---=即有213213cos4[]cos45cos4[]cos4(21)cos4[]cos4k k n N N W n n N N W nk n N N W nππππππ--=-=--=两边相加后可得13521coscos cos 444{}cos4k k n nn N N W nππππ-+++-=()对第一个钢珠受力分析不难得到1cos 4[]cos4n N W nππ=因此xN k111121[cos ]4cos4[2cos sin ]2144cos 42sin41{[sinsin ]}22sin4sin 22sin4ki k kki i ki i n N Wni i n nn ni i n nk nnππππππππππππ====-=--=--==∑∑∑∑()()()2n ()2n所以sin2()sin2k k n N W nππ=四、如图,小球沿半圆轨道运动到B ′位置时,有机械能受恒定理可知,它应具有向上速度ν0.若ν0足够大,则小球可沿较小半圆轨道击中A 点.若ν0较小,则可能在较小半圆轨道的某C 点脱离半圆轨道改取斜抛轨道,也有可能击中A 点,这种方式对应的ν0即为所求的最小值.为C 点引入方位角.小球在C 点脱离圆轨道故此时绳中张力恰为零.小球速度ν应满足以下关系式2sin /mg F mv l θ==心式中m 为小球质量.l 为半圆轨道半径,又由机械能受恒可得22011sin 22mv mv mgl θ=+ 上述两式可解得20sin 2v glθ=建立如图坐标O-xy 系,小球在点C 时刻定为t=0,则C 点后斜抛运动的x 、y 分运动为2cos (sin )1sin (cos )2x l v t y l v t gt θθθθ=-+⎧⎪⎨=+-⎪⎩ 消去t,可得22222cos (cos )1(cos )sin []sin 2sin 1(cos )cos 2sin (cos )sin sin v x l x l y l g v v x gl x l l l l v θθθθθθθθθθθθ++=+-+=++- 由前面所述,可得2sin v gl θ=代入上式可得23(cos )cos (cos )sin sin 2sin x xyl ll θθθθθθ++=+- 要求小球与A 点相遇,即抛物线轨道需过x=l ,因此23(1cos )cos (1cos )0sin sin 2sin θθθθθθ++=+-可展开并逐渐化简为42222222222322322sin sin cos 2sin cos 12cos cos 02sin (sin cos )2cos (1sin )1cos 02sin 2cos 1cos 022cos 2cos 1cos 0θθθθθθθθθθθθθθθθθθθ++---=+----=---=----=最后得cos θ的三次方程式2313cos 2cos 0θθ--=其解为1cos 2θ=因此3sin θ=与前面的20sin /3v gl θ=联立,即算得最小ν0值为033/2v gl =.五、如图所示,斜线覆盖的内圆是地球,其外为飞船离开后的椭圆轨道,再外面是飞船与宇航站开始的圆轨道,最外面是飞船的新轨道.地球质量记为M e ,飞船被发射前,它与宇航站一起运动的速度为u,则有22()()()eG M m M M m u nR nR ++=得BB′A yCν0xθ O2llu =飞船发射后的瞬间,飞船的速度记为u,宇航站的速度记为V,根据动量受恒有:()M m u MV mv +=+即得所需要的比值为()()V u m M u v -=- 于是问题转化为求v 和V分离后飞船近地点与地心相距nR,速度大小为ν,远地点与地心相距8nR,飞船速度大小记为ν′,则由开普勒第二定律和动能受恒得22811228e e vnR v nR GM m GM m mv mv nR nR '=⎧⎪⎨'-=-⎪⎩ 由此解得43v u ==分离后宇航站远地点与地心间距离设为nR,速度大小记为V.近地点与地心间距r,速度大小为V ℃.同样可列方程组:221122e e V nR V rGMM MV GMM r MV nR ''=⎧⎪'=-⎨-⎪⎩ 可解得V =由可以看出,若求得r 便可算出m/M 值为求r,可利用开普勒第三定律,设飞船新轨道的周期为t,而它的半轴长则为(8)2nR nR +;宇航站新轨道周期设为T,而它的半长轴则为()2nR r +,有 3322(8)()nR nR nR r t T ++=即329()()nR t nR r T ⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦飞船运行一周后恰好与宇航站相遇,因此t=Kt k=1、2、3、…… 代入上式后便可得2323(9)k nRr k-=宇航站不能与地球相碰,否则它不可能再与飞船相遇,故要求 r>R代入上式,并考虑到n=1.25,可得 k ≤11现由上式计算m/M 值()()33m V u M u v -==-=-=要求 m/M>0 因此 k 2/3>9/2 即 k ≥10可见k 取值只可为 k=10或k=11 因此0.048mM=或0.153 六、(1)沸点即01i p p =时的温度,由于0()0i n p l p =,可得沸点i i iaT b -=.对于A 0.284[](273.1540)1.476[](273.1590)An AAn Aa lb a l b =++=++解之得3748.49,10.711A A a K b =-=同理得5121.64,13.735B B a K b =-=据此可得液体A 、B 沸点00349.4577372.89100A B T K C T K C===≈(2)系统有两次沸腾现象,t 1、t 2是沸点.第一次应发生在A 、B 交界面处,界面上气泡内压强等于A 、B 的饱和气压之和,其值先达到p 0,此时沸腾温度t 1低于A 、B 各自的沸点.有110()()A B p t p t p +=由于(/)0i ai T b ip e p += 令11001,273.15,T t t t t =+=满足即代入0,,,,A A B B a b a b t 值,采用二分逼近方法取值,可得t 1=67℃ A 、B 交界面一消失,第一次沸腾结束.容器内仅剩一种液体,要加热到t 2该液体的沸点才出现第二次沸腾.T 2必为100℃或者77℃.在温度t 1的沸腾过程中,从交界面出升离的气泡中,A 、B 的饱和气质量比1122()()8()()A A A A AB B B B B m M p t p t m M p t p t ρρ=== 由(2)式可得t 1时,A 、B 的饱和气压:100()0.734,0.267A B p t p p p ==因此22.0ABm m = 这表明A 蒸发质量是B 的22倍,液体A 的100克全部蒸发掉,液体B 仅剩4.5克,可见在t 1时刻容器中,液体A 的质量为0,液体B 的质量为95.5克,因此t 2=100℃ 七、(1)在电介质匀速插入过程中,电容不断增加经过t 之后,电容为00(4r r SvC C Kd Kdt C Kdεεπ=+-=+电容增量之值0(4r tC C C Kdεπ-=-=因Q=C ε,故电容器上电量相应增加之值为(4r tQ C Kdεεεπ-==所以充电电流29(4(21)10210()r Q I t KdA εεπ---==-⨯==⨯(2)电源输出的电能972210100910()2.310W I t J ε---==⨯⨯⨯=⨯⨯ (3)介质未插入时,电容所贮电能为2210229371122411010024 3.14910104.4310()S W C Kd J εεπ---==⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 插入介质后,电容所贮电能增加22700011() 4.4310()22r W C C C J εεε-=-==⨯所以电源输出能量W>∆W,由题设电源内阻,线路电阻均不计,那么电源多输出的电能W-∆W 到什么地方去了.把介质插入电容器之间时,在介质板上产生极化电荷,极板上自由电贺对极化电荷产生吸引力,在忽略介质板和电容器极板之间的摩擦力时,要使介质板匀速地插入电容器中去,必须在加一个外力与此吸引力相平衡.因此,在介质板匀速插入电容器时,外力做负功,使电源输出的一部分能量W-∆W 变成了其它形式的能量. 八、(1)当引线两端P 、Q 与电阻网格E 、G 两点连接时,二极管两端的电压U D1=0.86V,此时对应的电流从图中查得为25.0mA,则E 、G 两点间的电压为11130.025(28.02)0.861.39()EG D U I R U rI V ε'=---=-⨯+-=考虑到对称性,网格EG 两端的等效电阻R EG 可由图表示,其值 R EG =13R/3而1011118151201055.6()729.9()133()()()()(16/7)2722130.695()14EGEG EG EA U R I R R I II U R R R R I R V ==Ω==Ω=++=+==从图可看出EA EG U U =的一半,即0.695V(2)当引线两端P 、Q 与电阻网格B 、D 两点相接时,由图求得等效电阻R BD 与R 0关系,并代入R 0的阻值05529.97721.4()BD R R ==⨯=Ω 通过二极管D 的电流i D 与二极管两端的电压关系22()D D BD U I R R r ε'=-++代入数据得22351.4D D U I =-这是一条联系U D 与的I D 直线方程,而U D 、I D 同时又满足二极管伏安特性曲线中一直线22351.4D D U I =-与二极管伏安特性曲线的纵坐标即为二极管的电流,由图读出240.5D I mA =R 1 F根据对称性,图中,M 、P 两点等势, N 、Q 两点等势,流过R 18、R 22及R 3、R 7流过电阻的电流均为零,因此E 、G 间的电势差与M 、N 两点之间的电势差相等241112418120()2[]722352()72D EG MN D I R R U U R R R R R R I R V +==+++++==九、(1)设空间站与太阳距离为r,则太阳辐射在空间站反射面单位面积内的功率即为光强Ф=4L rπ,太阳对反射面产生的压强是光子的动量传递给反射面的结果,这一光压为于是反射面受到的辐射压力22LF PA A r cπ==辐射 太阳对太空站的万有引力为2S M mGF r =引力.式中G 为万有引力常数.在太空站处于平衡状态时,F F =辐射引力即222S M mG L A r c rπ= 这就得到,反射面面积2S GM mcA Lπ=(2)有上面的讨论可知,由于辐射压力和太阳引力都与r 2成反比,因而平衡条件与太阳和空间站的距离r 无关.(3)若A=d 2,并以题给数据代入前式得到HR 142.5810d m===⨯。

高中物理竞赛题(含答案)

高中物理竞赛题(含答案)

高中物理竞赛题(含答案)一、单项选择题1. 在自由落体过程中,物体的势能增加,动能减小。

A. 正确B. 错误2. 一列火车以$v$速度行驶,它的长度为$L$,宁静的人听到车头发出声音后$T$秒后听到车尾发出的声音。

则$v$为:A. $\frac{L}{2T}$B. $\frac{2L}{T}$C. $\frac{L}{T}$D. $\frac{T}{L}$3. 两个均质、半径相等、长度不同的均匀圆筒A、B,均可在竖直平面内以固定点O为转轴转动,轴线分别与定点OA、OB平行。

当它们同时从静止转动起来时,轮毂周向速度$V_1$比$V_2$:A. $V_1=V_2$B. $V_1>V_2$C. $V_1<V_2$D. 不确定4. 一个长为$L$的导线,施加电流$I$,沿任意方向在匀强磁场中运动,做完一周回路时,会发生电流改变的原因是:A. 因为改变导线的长度B. 因为导线被磁场力拉直了C. 因为导线切割磁力线D. 不确定5. 一根长度为$l$,截面积为$S$,长度均匀分布电荷$q$的细长直线,经过小球$O$($O$到直线距离为$r$)的电场强度$E$是:A. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{r^2}$B. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{\sqrt{l^2+r^2}}$C. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{ql}{\sqrt{l^2+r^2}}$D. $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q}{l^2+r^2}$答案:1.A 2.B 3.C 4.C 5.A二、填空题1. 一个直导线,垂直于均匀磁场B,长度为$l$,电流为$I$,受到的磁感应强度$B_1$是$______$2. 单色光的波长为500nm,折射率为1.5,其在空气和该介质交界面的发射角是$______°$3. 质量为$m$,长度为$l$,弹性系数为$k$的弹簧在自由状态下的振动周期是$______$4. 质量为$m$的物体在竖直向下的重力作用下自由下落的过程中,重力势能不断$______$,动能不断$______$5. 一列火车以$v$速度行驶,铁轨相对静止。

高中物理竞赛试卷

高中物理竞赛试卷

高中物理竞赛试卷一、选择题(每题5分,共40分)1. 一个小球从高处自由落下,忽略空气阻力,它在下落过程中()。

A. 速度越来越慢B. 速度越来越快,加速度不变C. 速度不变,加速度越来越大D. 速度和加速度都不变答案:B。

解析:根据自由落体运动的公式v = gt,g是重力加速度,是个定值,t不断增大,所以速度v越来越快,加速度不变。

2. 两个电荷之间的库仑力大小与()有关。

A. 电荷的电量和它们之间的距离B. 电荷的电量和它们的形状C. 电荷的形状和它们之间的距离D. 只和电荷的电量有关答案:A。

解析:库仑定律表明库仑力 F = kq1q2/r²,其中k是静电力常量,q1、q2是两个电荷的电量,r是它们之间的距离,所以与电量和距离有关。

3. 一个物体在光滑水平面上受到一个水平力的作用开始做匀加速直线运动,力突然撤去后()。

A. 物体立刻停止运动B. 物体继续做匀加速直线运动C. 物体做匀速直线运动D. 物体做减速直线运动直到停止答案:C。

解析:当力撤去后,物体在光滑水平面上不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原来的运动状态,也就是做匀速直线运动。

4. 关于电磁感应现象,下列说法正确的是()。

A. 只有闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时才能产生感应电流B. 只要导体在磁场中运动就会产生感应电流C. 只要有磁场就会产生感应电流D. 感应电流的方向只与磁场方向有关答案:A。

解析:电磁感应产生感应电流的条件是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,B选项中导体如果平行于磁感线运动就不会产生感应电流,C选项只有磁场没有切割磁感线运动不会产生电流,D选项感应电流方向与磁场方向和导体运动方向都有关。

5. 以下关于机械能守恒的说法正确的是()。

A. 物体做匀速直线运动,机械能一定守恒B. 物体所受合外力为零,机械能一定守恒C. 只有重力和弹力做功时,机械能守恒D. 除重力和弹力外的力做功不为零,机械能一定不守恒答案:C。

(新高考)2022届高三物理第三次模拟考试卷(三)解析版

(新高考)2022届高三物理第三次模拟考试卷(三)解析版

(新高考)2022届高三第三次模拟考试卷物理(三)注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷(选择题)一、选择题:本题共10小题,共46分。

在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.1897年英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子。

下列有关电子的说法,正确的是()A.电子的发现说明原子核是有内部结构的B.根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时,核外电子动能增大C.光电效应中,入射光频率一定时,逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关D.β射线是原子核外电子电离形成的电子流【答案】C【解析】电子的发现说明原子是有内部结构的,故A错误;根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时,电子的轨道半径增加,动能减小,故B错误;根据爱因斯坦对光电效应的解释可知,逸出光电子的最大初动能由入射光频率和逸出功决定,当频率一定时,最大初动能与入射光强度无关,故C正确;β射线是原子核内中子转化为质子的过程中释放出的,故D 错误。

2.将较长的绳一端固定在墙上,另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动,产生的绳波沿绳自左向右传播,图示时刻,波形刚好传播到A点。

下列判断正确的是()A .手的起振方向向下B .若减小手的振动频率,绳波的传播速度不发生变化C .若增大手的振动频率,绳波的波长将增大D .若停止手的振动,绳中波形立即消失【答案】B【解析】根据“同侧法”可知,A 点的起振方向为向上,由于A 点的起振方向与手的起振方向相同,故手的起振方向向上,A 错误;由于波的传播速度只与介质有关,故减小手的振动频率,绳波的传播速度不发生变化,B 正确;根据公式v f λ=可知,又波的传播速度只与介质有关,绳波的传播速度不发生变化,若增大手的振动频率,绳波的波长将减小,C 错误;若停止手的振动,绳中波形会继续传播,不会立即消失,D 错误。

高中物理竞赛题含答案

高中物理竞赛题含答案

高中物理竞赛题含答案一、选择题1. 以下哪个物理量是标量?(A)A. 功B. 力C. 速度D. 位移答案:A2. 下列哪个图示了一个物体的加速度随时间的变化呈现为匀加速的情况?(D)A.B.C.D.答案:D3. 光速在真空和介质中的大小关系为:(B)A. 光速在真空与介质中大小相等B. 光速在真空中大于介质中C. 光速在介质中大于真空中D. 光速在介质中与真空中无关答案:B4. 两个球分别从10米和20米的高度落下,它们同时落地。

它们落地时哪个球的速度更大?(A)A. 速度相同B. 10米高度的球速度更大C. 20米高度的球速度更大D. 无法确定答案:A5. 如下图,取自然长度为l、未受拉伸前横截面面积为S的弹性绳,悬挂一质量为m的物体,当物体静止时,绳的长度为l0。

如果物体做振动,振动小于一定范围时,弹性绳对物体做的回复力F正比于振动小的幅度x,弹性系数k即为它的比例系数。

当振动进一步扩大超过一定范围时,弹性绳不能完全回复原状态,即绳有一定的塑性。

当振动到达最大时,弹性绳的长度变为l',则l'与l的变化关系正确的是:(D)A. l' = l(1+x)B. l' = l(1-x)C. l' = l(1+x^2)D. l' = l(1+x)^2答案:D6. 有一小车运动,其初始速度为12米/秒,加速度为8米/秒²,运动的时间为5秒,则小车所运动的距离是(B)A. 180米B. 1800米C. 2800米D. 3520米答案:B二、填空题1. 一个在半径为R的圆形轨道上做匀速圆周运动的质点,速率为v,则此质点的向心加速度为______,受到的向心力为______。

答案:v²/R,mv²/R2. 一个在平面直角坐标系中做匀加速直线运动的物体,其速度可以表示为v=at,物体在t=1时的位移为2米,则它在t=2时的位移为______米。

高中物理竞赛复赛模拟卷(三)参考答案 .doc

高中物理竞赛复赛模拟卷(三)参考答案 .doc

高中物理竞赛复赛模拟卷(三)参考答案第一题(18分)如图所示时,设小环与重物的速率分别为v 1和v 2;加速度大小分别为a 1和a 2,则 1.由机械能守恒,可得222121212sin Mv mv MgL +⨯=θ ① 而θθsin cos 21v v =②联立①、②可得(考虑到M=2m ) θ31sin 2gL v =θθ22cos sin 2gL v =2.由牛顿第二定律: 对小环:1cos ma T =θ③ 对重物:Ma T Mg =-θsin 2④小环相对重物与绳的结点作圆周运动,以该结点(即重物)为参照物,则有1sin v v =θ(v 为m 相对M 的速度)⑤212cos sin /a a v L θθ-=⑥并考虑到M=2m ,联立各式得 θsin 3mg T = 第二题(20分)1.'q 是q 的球面镜像电荷。

如图所示,可以肯定镜像电荷'q 一定在对称轴上,设其电量为'q ,距球心O 的间距为r ,则考察对称轴与球面的两交点B 、'B 的电势,可得r R q KR d q KU B -+-='① rR q K R d q K U B +++=''② 而球接触,0'==U U B③联立①、②、③得'Rq q d=-dR r 2=2.要使带电小球d 能在圆周上做匀速圆周运动,必须使轨道上各点的电势相等。

然而由两点电荷(A 与'A 处的)在空间产生的电场中等势面若是1个球面,则该等势面的电势一定为零。

由此可知A 与'A 互为镜像电荷。

由1的结论易得:2',''R R q q r r r =-=(其中''OA r =),解出:q rRq R r q d R r -=-=='','2 第三题(18分)取与金属环上一小段孤长一起做加速运动的坐标系,该坐标系与构成金属晶格的离子相连。

近期高中物理竞赛试题及答案

近期高中物理竞赛试题及答案

近期高中物理竞赛试题及答案试题一:牛顿第二定律的应用题目描述:一个质量为5kg的物体,在水平面上受到一个水平向右的力F=10N。

如果摩擦系数为0.2,求物体的加速度。

答案:首先计算摩擦力:f = μN = 0.2 × 5kg × 9.8m/s² = 9.8N。

然后应用牛顿第二定律:F - f = ma。

将已知数值代入:10N - 9.8N = 5kg × a。

解得加速度:a = 0.02m/s²。

试题二:动能定理的应用题目描述:一个质量为2kg的物体从静止开始,经过5秒后,速度达到10m/s。

求物体所受的恒定力。

答案:根据动能定理:F × s = 1/2 × m × v² - 0。

首先计算物体的动能变化:1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J。

然后根据位移公式:s = 1/2 × a × t²,其中a为加速度,t为时间。

由于v = at,可得a = v/t = 10m/s / 5s = 2m/s²。

代入位移公式:s = 1/2 × 2m/s² × (5s)² = 25m。

最后将动能变化和位移代入动能定理:F × 25m = 100J。

解得力:F = 100J / 25m = 4N。

试题三:理想气体状态方程题目描述:一个理想气体的初始状态为:压强P₁=1.0atm,体积V₁=2m³,温度T₁=300K。

当压强增加到P₂=2.0atm,温度不变,求气体的体积V₂。

答案:根据理想气体状态方程:P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂。

由于温度不变,T₁=T₂,方程简化为:P₁V₁ = P₂V₂。

代入已知数值:1.0atm × 2m³ = 2.0atm × V₂。

高中物理竞赛模拟试卷带答案(三)

高中物理竞赛模拟试卷带答案(三)

物理竞赛模拟试卷(三)1、在光滑的水平面上,有一个长为L的木板C,C的两端各有一竖直的挡板,在木板C的中央处有两个长度均为d的物体A和B,A的质量为m A,在A、B之间安放微量炸药,并控制炸药爆炸只对A、B产生沿木板C方向的水平冲力。

开始A、B、C都静止,A、B、C的质量之比为m A∶m B∶m C=1∶4∶9,A、B与C之间摩擦不计。

炸药爆炸产生能量为E,其中一半转化为A、B的动能。

A、B与C两端的挡板碰撞后便与C连成一体。

求(1)炸药爆炸使A、C相碰后C 的速度;(2)从A、C相碰后到B、C相碰的时间内C的位移。

2.如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+Q A和+Q B的电荷量,质量分别为m A和m B。

两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩。

整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。

A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。

(1) 若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A恰好能离开挡板P,求物块C下落的最大距离;(2) 若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?3.单行道上,有一支乐队,沿同一个方向前进,乐队后面有一坐在车上的旅行者向他们靠近。

此时,乐队正在奏出频率为440HZ的音调。

在乐队前的街上有一固定话筒作现场转播。

旅行者从车上的收音机收听演奏,发现从前面乐队直接听到的声音和从广播听到的声音混合后产生拍,并测出三秒钟有四拍,车速为18km/h,求乐队前进速度。

(声速=330m/s)。

4、如图所示电路中,已知,321V =ε,543,62,51,242Ω=Ω=Ω==R R R V ε 求各支路的电流。

I 3R5、某空调器按可逆卡诺循环运转,其中的作功装置连续工作时所提供的功率0P 。

(1)夏天室外温度恒为1T ,启动空调器连续工作,最后可将室温降至恒定的2T 。

浙江名校高中物理竞赛模拟试题(三)(Word版包含答案)

浙江名校高中物理竞赛模拟试题(三)(Word版包含答案)

l浙江名校高中物理竞赛模拟试题(三)一、填空(问答)题(每题5分,共25分)1.有人设想了一种静电场:电场的方向都垂直于纸面并指向纸里,电场强度的大小自左向右逐渐增大,如图所示。

这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。

2.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字)。

3.用测电笔接触市电相线,即使赤脚站在地上也不会触电,原因是;另一方面,即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作,测电笔仍会发亮,原因是。

4.在图示的复杂网络中,所有电源的电动势均为E0,所有电阻器的电阻值均为R0,所有电容器的电容均为C0,则图示电容器A极板上的电荷量为。

5.如图,给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度,使之开始运动。

一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程:“把参考点设于如图所示的地面上一点O,此时摩擦力f的力矩为0,从而地面木块的角动量将守恒,这样木块将不减速而作匀速运动。

”请指出上述推理的错误,并给出正确的解释:。

二、(20分)图示正方形轻质刚性水平桌面由四条完全相同的轻质细桌腿1、2、3、4支撑于桌角A 、B 、C 、D 处,桌腿竖直立在水平粗糙刚性地面上。

已知桌腿受力后将产生弹性微小形变。

现于桌面中心点O 至角A 的连线OA 上某点P 施加一竖直向下的力F ,令c OAOP=,求桌面对桌腿1的压力F 1。

三、(15分)1.一质量为m 的小球与一劲度系数为k 的弹簧相连组成一体系,置于光滑水平桌面上,弹簧的另一端与固定墙面相连,小球做一维自由振动。

试问在一沿此弹簧长度方向以速度u 作匀速运动的参考系里观察,此体系的机械能是否守恒,并说明理由。

2.若不考虑太阳和其他星体的作用,则地球-月球系统可看成孤立系统。

若把地球和月球都看作是质量均匀分布的球体,它们的质量分别为M 和m ,月心-地心间的距离为R ,万有引力恒量为G 。

高三物理竞赛模拟试题答案

高三物理竞赛模拟试题答案

高三物理竞赛模拟试题答案一、选择题1. 物体A和B的质量分别为m1和m2,它们通过一根无质量的弹簧连接。

当系统静止时,弹簧的弹性势能为零。

当物体A和B在水平面上受到相反的外力F1和F2作用时,弹簧的伸长x。

根据胡克定律,弹簧的弹性势能可以表示为(1/2)kx^2,其中k为弹簧常数。

假设m1 > m2,下列哪项描述了外力作用下系统的运动状态?A. 如果F1 > F2,则A、B一起加速,弹簧伸长。

B. 如果F1 < F2,则A、B一起减速,弹簧缩短。

C. 如果F1 = F2,则A、B保持静止,弹簧伸长x。

D. 如果F1 = 2F2,则A、B一起以恒定速度运动,弹簧伸长。

答案:C2. 一个电子以速度v进入垂直于其速度方向的磁场中。

如果电子做匀速圆周运动,下列哪个公式正确描述了电子运动的周期T?A. T = 2πm/qBB. T = 2π/(qvB)C. T = 2πmv/qBD. T = 2πm/(qv)答案:B3. 一个质量为m的物体从高度h自由落下,不考虑空气阻力。

经过时间t后,物体的速度v和下落距离d分别是多少?A. v = gt, d = (1/2)gt^2B. v = (2h/g)^(1/2), d = (1/2)htC. v = (2gh)^(1/2), d = (1/2)ht^2D. v = (2gh)^(1/2), d = ht^2/2答案:C4. 一个电路由一个电阻R和一个电感L串联组成,通过该电路的电流I随时间t的变化关系为I = (E/R)(1 - e^(-t/(R*L))),其中E是电源的电动势。

如果R和L的值固定,那么该电路的阻尼系数ζ和自然频率ω_n分别是多少?A. ζ = R/(2L), ω_n = √(E/(R*L))B. ζ = √(R/L), ω_n = √(R/L)C. ζ = √(R/L), ω_n = √(E/(R*L))D. ζ = R/(2L), ω_n = √(R*L/E)答案:C5. 一个光波的波长为λ,频率为f,速度为c。

高考三模物理试题及答案

高考三模物理试题及答案

高考三模物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。

如果一个物体的质量增加一倍,而作用在物体上的力保持不变,则物体的加速度将:A. 增加一倍B. 减少一半C. 保持不变D. 无法确定答案:B2. 光在真空中的传播速度是:A. 2.998×10^8 m/sB. 3.0×10^8 m/sC. 3.3×10^8 m/sD. 3.5×10^8 m/s答案:B3. 以下哪种情况不会改变电磁波的频率?A. 改变电磁波的传播介质B. 改变电磁波的波长C. 改变电磁波的振幅D. 改变电磁波的传播方向答案:C4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其动能保持不变。

如果物体的质量增加,那么物体的:A. 速度增加B. 速度减少C. 速度保持不变D. 无法确定答案:C5. 根据能量守恒定律,一个封闭系统的总能量是:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:C6. 在理想情况下,一个完全弹性碰撞的结果是:A. 动量守恒,动能不守恒B. 动量不守恒,动能守恒C. 动量守恒,动能守恒D. 动量和动能都不守恒答案:C7. 以下哪种情况会导致电流的增加?A. 电阻增加,电压保持不变B. 电阻减少,电压保持不变C. 电阻和电压都增加D. 电阻和电压都减少答案:B8. 一个物体从静止开始自由下落,其加速度为重力加速度g。

在下落过程中,物体的机械能:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:C9. 根据热力学第一定律,一个封闭系统的内能变化等于:A. 系统对外做的功B. 系统吸收的热量C. 系统对外做的功和系统吸收的热量之和D. 系统对外做的功和系统释放的热量之和答案:C10. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的来源是:A. 重力B. 摩擦力C. 静摩擦力D. 向心力答案:C二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

2023届山东省聊城市高三下学期三模物理试题

2023届山东省聊城市高三下学期三模物理试题

2023届山东省聊城市高三下学期三模物理试题一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题在2018年俄罗斯世界杯某场比赛中,一个球员在球门中心正前方某处高高跃起,将足球以水平速度v0顶出,恰落在球门的右下方死角P点。

假设球门宽为L,守门员作出准确判断的时间为Δt,扑球的运动时间为t,将足球看成质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,则A.若球员顶球点的高度为h,则守门员扑球的时间t必须小于+Δt才可能成功防守B.球员要成功破门,球员顶球点的高度必须大于g(t+Δt)2C.球员到球门的距离为s,则球员要成功破门,球的最小初速度v0=D.若球员到P点的水平距离小于v0(t+Δt),则可能成功破门第(2)题如图所示,某同学先后用手指捏住饮料瓶的①和②位置,瓶子均处于静止状态,假定捏饮料瓶过程中,瓶子保持外形不变,则下列说法正确的是(注:饮料瓶包括饮料在内)()A.手指在①位置捏住瓶子时,手对瓶子的弹力越大,则手和饮料瓶之间的摩擦力越大B.手指在②位置捏住瓶子时,饮料瓶受到的摩擦力小于其所受重力C.在上述两个不同位置捏住瓶子时,手对饮料瓶的作用力均等于饮料瓶受到的重力D.在上述两个不同位置捏住瓶子时,瓶子受到的摩擦力均等于饮料瓶受到的重力第(3)题如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )A.t B.C.D.第(4)题如图所示,圆轨道上卫星1与椭圆轨道上相同质量的卫星2的周期相同,两卫星轨道相交于A点、B点,C点、D点连线过地心,D点为远地点。

下列说法正确的是( )A.卫星1在C点的动能大于卫星2在D点的动能B.卫星1和卫星2在A点的加速度大小不相等C.卫星2在A点和B点的速度相同D.卫星2从B点运动到D点的过程中,万有引力对卫星2做负功,则卫星2的机械能减小第(5)题如图,M、N是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,导轨足够长且电阻可忽略不计;导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场,其左边界垂直于导轨;阻值恒定的两均匀金属棒a 、b 均垂直于导轨放置,b 始终固定。

2023届山东省潍坊市高三下学期三模全真演练物理试题(基础必刷)

2023届山东省潍坊市高三下学期三模全真演练物理试题(基础必刷)

2023届山东省潍坊市高三下学期三模全真演练物理试题(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题跳跳球深受小朋友的喜爱,该游戏既能锻炼身体、又能训练身体的平衡能力。

跳跳球向下运动与地面接触的过程,封闭气体的体积减小;跳跳球向上运动离开地面的过程,封闭气体的体积增大。

跳跳球中的气体可视为理想气体,假设娱乐时封闭气体的温度保持不变。

则下列说法错误的是( )A.向下运动与地面接触的过程,气体向外界放出热量B.向下运动与地面接触的过程,单位时间单位面积上分子碰撞器壁的分子数变多C.向上运动离开地面的过程,气体对外做功D.向上运动离开地面的过程,单位面积上分子碰撞器壁的作用力不变第(2)题如图所示,一长为、宽为的矩形导线框在水平外力作用下,从紧靠磁感应强度为的匀强磁场边缘处以速度向右匀速运动,规定水平向左为力的正方向。

图中关于线圈中的电流强度、导线框、两点间的电势差、通过导线框的电荷量及导线框所受安培力随其运动的位移变化的图像正确的是( )A.B.C.D.第(3)题中国志愿者王跃参与了人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星—500”。

假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时,经历如图所示的变轨过程,下列说法正确的是()A.飞船在轨道Ⅰ上运动时,在点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在点的速度B.飞船在轨道Ⅱ上运动时,在点的速度小于在点的速度C.若轨道Ⅰ贴近火星表面,已知万有引力常量为,测出飞船在轨道Ⅰ上运动的周期,就可以推知火星的密度D.飞船在轨道Ⅰ上运动到点时的加速度小于飞船在轨道Ⅱ上运动到点时的加速度第(4)题图(a)为某景区的蛙口喷泉,两次喷出水的轨迹A、B如图(b)所示,最大高度相同,轨迹A的落点M恰好在轨迹B最高点的正下方,不计空气阻力,对轨迹A、B的说法正确的是( )A.水滴在空中运动的时间不相同B.水滴的初速度大小相等C.水滴在最高点速度均为0D.质量相同的水滴在空中运动过程中动量的变化量相同第(5)题银河系中存在大量的铝同位素,核的衰变方程为,下列说法正确的是( )A.衰变方程中的X是电子B.升高温度可以加快的衰变C.与的质量差等于衰变的质量亏损D.核的中子数小于核的中子数第(6)题小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的A.半径变大B.速率变大C.角速度变大D.加速度变大第(7)题一球面均匀带有负电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,A、B为直径上的两点,OA=OB,现垂直于AB将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则O、C两点电势φO、φC大小关系为( )A.φO>φC B.φO=φC C.φO<φC D.无法确定第(8)题把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图所示.下列说法正确的是( )A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大滑动变阻器R阻值的过程中,电流表G中有b→a的感应电流二、多项选择题(本题包含4小题,每小题4分,共16分。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1、一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略),在绳的一端挂一质量为m 1的物体,在另一侧有一质量为m 2的环,求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时,物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大?2.如图(a )所示,一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h 高度后进入水平传送带,传送带的运行速度大小为v =4m/s ,方向如图。

滑块离开传送带后在离地H 高处水平抛出,空气阻力不计,落地点与抛出点的水平位移为s 。

改变h 的值测出对应的 s 值,得到如图(b )所示h ≥0.8m 范围内的s 2随h 的变化图线,由图线可知,抛出点离地高度为H =__________m ,图中h x =__________m 。

3 (12分)过山车质量均匀分布,从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并进入水平轨道,然后进入竖直圆形轨道,如图所示,已知过山车的质量为M ,长为L ,每节车厢长为a ,竖直圆形轨道半径为R, L > 2πR ,且R >>a ,可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向,为了不出现脱轨的危险,h 至少为多少?(用R .L 表示,认为运动时各节车厢速度大小相等,且忽略一切摩擦力及空气阻力)4.(20分)如图所示,物块A 的质量为M ,物块B 、C 的质量都是m ,并都可看作质点,且m <M <2m 。

三物块用细线通过滑轮连接,物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。

现将物块A 下方的细线剪断,若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力,物块C 落地后不影响物块A 、B 的运动。

求: (1)物块A 上升时的最大速度; (2)若B 不能着地,求mM满足的条件;(3)若M =m ,求物块A 上升的最大高度。

5.(12分)如图所示,一平板车以某一速度v 0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置sx (b )于平板车上,货箱离车后端的距离为l =3m ,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a =4m/s 2的匀减速直线运动。

已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2,g =10 m/s 2。

求:⑪为使货箱不从平板上掉下来,平板车匀速行驶时的速度v 0应满足什么条件? ⑫如果货箱恰好不掉下,则最终停在离车后端多远处?6.物理学中库仑定律和万有引力定律有相似的表达形式,对带异种电荷的两粒子组成的系统而言,若定义相距无穷远处电势能为零,则相距为r 时系统的电势能可以表示为12p Q Q E kr=-。

(1)若地球质量为1m ,某人造地球卫星质量为2m ,也定义相距无穷远处引力势能为零,写出当地心与卫星相距R 时该系统引力势能表达式。

(地球可看作均匀球体,卫星可看成质点)(2)今有一颗卫星贴着地球表面绕行时速度大小为v =7.90km/s ,当该卫星在离地面高度为h =3R 地处绕行时,绕行速度v '为多大?(R地为地球半径)(3)若在离地面高度为3R 地处绕行的卫星质量为1t ,则至少需要对该卫星补充多大的能量才能使其脱离地球的束缚?7. (12分)如图所示,1和2是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点),与地面的滑动摩擦系数相同,两物块间的距离d =170.00m ,它们的质量分别为m 1=2.00kg 、m 2=3.00kg。

现令它们分别以初速度v 1=10.00m/s 和v 2=2.00m/s 迎向运动,经过时间t =20.0s ,两物块相碰,碰撞时间极短,碰后两者粘在一起运动。

求从刚碰后到停止运动过程中损失的机械能。

8.(20分)对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A 、B 两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。

当它们之间的距离大于等于某一定值d 时;相互作用力为零;当它们之间的距离小于d 时,存在大小恒为F 的斥力。

设A 物体质量m 1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B 物体质量m 2=3.0kg,以速度υ0从远处沿该直线向A 运动,如图所示。

若d =0.10m,F =0.60N, υ0=0.20m/s,求:(1) 相互作用过程中A 、B 加速的大小;(2) 从开始相互作用到A 、B 间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量; (3) A 、B 间的最小距离。

9.如图,长木板a b 的b 端固定一档板,木板连同档板的质量为M=4.0kg ,a 、b 间距离s=2.0m 。

木板位于光滑水平面上。

在木板a 端有一小物块,其质量m=1.0kg ,小物块与木板间的动摩擦因数10.0=μ,它们都处于静止状态。

现令小物块以初速s m v /0.40=沿木板向前滑动,直到和档板相撞。

碰撞后,小物块恰好回到a 端而不脱离木板。

求碰撞过程中损失的机械能。

10柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成,气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。

在重锤与桩碰撞的过程中,通过压缩使混合物燃烧,产生高温高压气体,从而使桩向下运动、锤向上运动。

现把柴油打桩机和打桩过程简化如下:柴油打桩机重锤的质量为m ,锤在桩帽以上高度为h 处(如图1)从静止开始沿竖直轨道自由落下,打在质量为M (包括桩帽)的钢筋混凝土桩子上。

同时,柴油燃烧,产生猛烈推力,锤和桩分离,这一过程的时间极短。

随后,桩在泥土中向下移动一距离l 。

已知锤反跳后到达最高点时,锤与已停下的桩帽之间的距离也为h (如图2)。

已知m=1.0×103 kg ,M=2.0×103 kg ,h=2.0m ,l=0.20m ,重力加速度g=10m/s 2,混合物的质量不计。

设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用F 是恒力。

求此力的大小。

1.物体受力如图所示,分别对两个物体列出动力学方程111m g f m a -=(1) 222m g f m a -=(2) 加速度满足关系式212a a a '=+(3) 解方程得:1222112()m m g m a a m m '-+=+(4)2112212()m m g m a a m m '-+=+(5) 12212(2)m m g a f m m '-=+(6)2、10,1.6,3.(12分)取过山车为研究对象,过山车从平台上滑下到车厢占满竖直圆形轨道过程中,由于只有重力做功,故机械能守恒,竖直圆形轨道上的过山车可以把这部分的重心看作在轨道的圆心上,所以有:2122M Mgh=R gR+M L π⋅⋅v ① 在竖直方向受到重力和轨道对它向下的压力,受力分析如图所示,设一节车厢质量为m ,则有:f m 2gfm 1g2mg+N=mRv ②N ≥0 ③联立解得222R R h +L π≥4.(1)A 、B 、C 三物块系统机械能守恒。

B 、C 下降L ,A 上升L 时,A 的速度达最大。

(1分)2)2(212v m M MgL mgL +=- (2分) M2m gL)M 2m (2v +-=(2分)(2)当C 着地后,若B 恰能着地,即B 物块下降L 时速度为零。

(1分)A 、B 两物体系统机械能守恒。

2)(21v m M mgL MgL +=- (2分),将v 代入,整理得:M=2m (2分) 所以2mM>时,B 物块将不会着地。

(2分) (3)由于M =m ,C 物块着地后,A 以速度v 匀速上升直到B 物块落地,此后做竖直上抛运动,设上升的高度为h ,则h=3)M 2m (2L )M 2m (22gv 2Lg =+-=(3分)A 上升的最大高度H =2L +h =37L(3分)5.60≤v m/s ;离车后端0.5 m6.(14分)解析(1)由类比可知,该系统引力势能表达式为:(2)由万有引力提供向心力得,上式中解得km/s(3)卫星在该处的动能:由系统的势能:得系统的机械能:则需要给卫星补充的能量:7. 解:因两物块与地面间的滑动摩擦系数相同,故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的,以a 表示此加速度的大小。

先假定在时间t 内,两物块始终作减速运动,都未停下。

现分别以s 1和s 2表示它们走的路程,则有21121at t v s -=(1)22221at t v s -=(2) 而s 1+s 2=d (3)解(1)、(2)、(3)三式并代入有关数据得a =0.175m/s 2 (4) 经过时间t ,两物块的速度分别为v'1=v 1−at (5) v'2=v 2−at (6) 代入有关数据得v'1=6.5m/s(7) v'2=−1.5m/s(8)v'2为负值是不合理的,因为物块是在摩擦力作用下作减速运动,当速度减少至零时,摩擦力消失,加速度不复存在,v'2不可为负。

v'2为负,表明物块2经历的时间小于t 时已经停止运动,(2)式从而(4)、(6)、(7)、(8)式都不成立。

在时间t 内,物块2停止运动前滑行的路程应是av s 2222=(9) 解(1)、(9)、(3)式,代入有关数据得a =0.20m/s 2(10)由(5)、(10)式求得刚要发生碰撞时物块1的速度v'1=6.0m/s(11) 而物块2的速度v'2=0(12) 设V 为两物块碰撞后的速度,由动量守恒定律有m 1v'1=(m 1+m 2)V (13) 刚碰后到停止运动过程中损失的机械能221)(21ΔV m m E+=(14)由(13)、(14)得21212121Δm m v'm E +=(15) 代入有关数据得ΔE =14.4J(16)评分标准:本题12分。

通过定量论证得到(9)式共4分,求得(11)式得4分,(13)式1分8.解:(1)a 1=21m/s 60.0=m Fa 2=22m/s 20.0=m F(2)两者速度相同时,距离最近,由动量守恒 m 2υ2=(m 1+m 2)υ υ=m/s 15.0)(2102=+m m m υ|△E k |=J 015.0)(2121221202=+-υυm m m (3)根据匀变速直线运动规律 υ1=a 1t υ2=υ0-a 2t当υ1=υ2时解得A 、B 两者距离最近时所用时间t =0.25ss 1=2121t a s 2=υ0t -2121t a△s =s 1+d -s 2将t =0.25 s 代入,解得A 、B 间的最小距离 △ s min =0.075m 9.解:设木块和物块最后共同的速度为v ,由动量守恒定律v M m mv )(0+= ①设全过程损失的机械能为E ,220)(2121v M m mv E +-=②用s 1表示从物块开始运动到碰撞前瞬间木板的位移,W 1表示在这段时间内摩擦力对木板所做的功。

相关文档
最新文档