广东省七校联合体届高三第三次联考理科综合物理精校解析Word版文档格式.docx
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B.E2=E4、φ2=φ4
C.E1=E3、φ1>φ3
D.E2=E4、φ2>φ4
【答案】C
【解析】由场强合成原理并联系对称性可知,1、3两点的场强大小和方向均相同,即E1=E3;
2、4两点的场强大小相同,但是方向不同;
1点离两个正电荷较近,离两个负电荷较远;
3点离两个负电荷较近,离两个正电荷较远,则φ1>φ3;
ad两电荷在4点形成电场的电势为零,正电荷b比负电荷c离4点较近,可知4点电势大于零;
同理可分析2点电势小于零,即φ2<
φ4;
综上可知,选项C正确,ABD错误;
故选C.
3.如图所示,A为地球赤道表面的物体,B为环绕地球运行的卫星,此卫星在距离地球表面的高度处做匀速圆周运动,且向心加速度的大小为a,,地球的半径为R,引力常量为G。
则下列说法正确的是()
A.物体A的向心加速度大于a
B.物体A的线速度比卫星B的线速度大
C.地球的质量为
D.地球两极的重力加速度大小为a
【答案】D
【解析】根据可知可知B的加速度a大于地球同步卫星的加速度;
而根据a=ω2r可知,同步卫星的加速度大于物体A的加速度,则物体A的向心加速度小于a,选项A错误;
根据可知可知B的速度大于地球同步卫星的速度;
而根据v=ωr可知,同步卫星的速度大于物体A的速度,则物体A的速度小于卫星B的速度,选项B错误;
对卫星B,根据可得,地球的质量为,选项C错误;
根据可得地球两极的重力加速度大小为,选项D正确;
故选D.
点睛:
要比较赤道上的物体与某卫星的加速度或速度关系,可借助于同步卫星做中间量,因同步卫星与赤道上物体的角速度相同,同时同步卫星又是“卫星”模型.
4.如图甲所示,A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点,已知两轻绳OA和AB的长度之比为:
1,A、B两小球质量分别为2m和m。
现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2,两球恰好处于如图乙的位置静止,此时B球恰好在悬点O的正下方,轻绳OA与竖直方向成300,则()
A.F1=F2
B.F1=2F2
C.F1=3F2
D.F1=F2
【解析】对AB整体受力分析,由平衡知识可知:
;
由几何关系可知,∠OBA=600,则对物体B:
F2=mgtan600;
联立解得:
F2=mg,F1=2mg,则F1=2F2,故选B.
此题关键是灵活选择研究对象,分别用整体法和隔离法分析受力情况,然后由合成法列出方程即可求解.
5.如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,轮上A、B两点各粘有一小物体,当B点转至最低位置时,此时O、A、B、P四点在同一竖直线上,已知:
OA=AB,P是地面上的一点。
此时A、B两点处的小物体同时脱落,最终落到水平地面上同一点。
不计空气阻力,则OP的距离是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】设OP之间的距离为h,则A下落的高度为h-R,A随圆轮运动的线速度为ωR,设A下落的时间为t1,水平位移为s,则有:
在竖直方向上有:
h-R=gt12…①
在水平方向上有:
s=ωR•t1…②
B下落的高度为h-R,B随圆轮运动的线速度为ωR,设B下落的时间为t2,水平位移也为s,则有:
h-R=gt22…③
s=ωR•t2…④
联立①②③④式解得:
h=R
选项A正确,BCD错误;
故选A。
该题是一道非常新颖的试题,非常巧妙的考查了匀速圆周运动的问题和平抛的问题。
解答该类型的题号掌握线速度与角速度和半径之间的关系,即为v=ωR;
同时要了解平抛运动的相关知识。
平抛运动可视为以下两个运动的合运动:
(1)物体在水平方向上不受外力,由于惯性而做初速度不变的匀速直线运动。
(2)物体在竖直方向上初速度为零,只受重力作用而做的自由落体运动。
6.如图所示,理想变压器原线圈接一正弦交流电源,副线圈的c端接一个二极管,假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻阻值无穷大。
副线圈的b端为中心触头,ab、bc间线圈匝数相等。
定值电阻阻值为r,可变电阻的阻值为R可调,下列说法中正确的是()
A.若R恒定,当K分别接b、c时,电压表读数之比为1:
1
B.若R恒定,当K分别接b、c时,电流表读数之比为1:
4
C.若R恒定,当K分别接b、c时,变压器输出功率之比为1:
2
D.当K接b时,若R=r,则可变电阻R消耗功率最大
【答案】CD
【解析】设原线圈两端电压为U1,副线圈两端电压为U2,原线圈匝数为n1,副线圈总匝数为n2,当K接B时,
解得:
U2=;
当K接到C时,,则U2′=,而因二极管的单向导电性,根据有效值得定义得:
,即电压表得示数为:
U2″=,所以电压表读数之比为:
,故A错误;
若R恒定,根据欧姆定律得,电流跟电压成正比,即当K分别接b、c时,电流表读数之比为,故B错误;
若R恒定,根据P=得,当K分别接b、c时,变压器输出功率之比为,故C正确;
当K接b时,把定值电阻阻值为r等效为副线圈得内阻,当内外电阻相等时,即R=r时,电源输出功率最大,即可变电阻R消耗功率最大,故D正确;
故选CD。
考查变压器的电压与匝数的关系,掌握闭合电路欧姆定律的应用,理解二极管单向导电性,注意原副线圈的功率相等,是解题的关键。
7.如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨固定在水平面上,左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在位置a、c之间,金属棒PQ垂直导轨放置。
今使棒以一定的初速度水平向右运动,到位置b时棒的速度为v,到位置c时棒恰好静止。
设导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的间距相等,速度与棒始终垂直。
则金属棒在由a到b和b到c的两个过程中)()
A.棒在磁场中的电流从Q流到P
B.位置b时棒的速度
C.棒运动的加速度大小相等
D.a到b棒的动能减少量大于b到c棒的动能减少量
【答案】ABD
本题分别从力和能的角度分析金属棒的受力情况,来判断其运动情况。
要知道安培力与速度是成正比的。
要明确能量的转化情况,运用能量守恒定律分析动能变化量的关系。
8.如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α。
将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速度为零,且弹簧竖直并处于自然长度;
接着,圆环又从d处沿杆下滑,滑到b处时速度为零.已知bd=L,c是bd的中点,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度
B.环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度
C.环经过b点时,弹簧的弹性势能是
D.环经过b点时,弹簧的弹性势能是
【答案】BD
【解析】从c到d再到c,重力、弹簧的拉力做功均为零,只有摩擦力做功,由动能定理得:
Wf=mvC′2−mvC2,由于Wf<0,则vC′<vC,故A错误,B正确;
设从c到d摩擦力做功为Wf,从b到d再到b的过程中,重力、弹簧的拉力做功均为零,只有摩擦力做功,整个运动的过程中,由动能定理得:
2Wf=0−mv2,解得:
Wf=−mv2,设b处弹性势能为EP,从b到d由动能定理得:
WG+Wf+WT=0−mv2,其中WG=-mgLsinα,则EP=mgLsinα-mv2,故C错误,D正确。
故选BD。
本题主要考查了动能定理的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况和运动情况,能选择合适的研究过程,这样会使复杂问题简单化.
二、实验题
9.某同学用如图甲所示的实验装置做“探究加速度与质量关系”的实验。
实验中,小车碰到制动装置时,遮光板已过光电门且钩码尚未到达地面。
方法如下:
在长木板近左端定滑轮出固定一光电门,利用游标卡尺测得固定在小车上的遮光板的宽度d=____________mm,测得小车释放点遮光板离光电门的距离为L。
(1)静止释放小车,测得遮光板通过光电门的时间为t,则小车的加速度a=_______(用题目中的符号表示)
(2)保持悬挂的钩码质量m恒定且已知,通过增加小车上砝码改变小车的质量,多次实验测得多组小车加速度a和小车质量M的数值,通过描点可得到加速度a与M、m的各种关系图像,下列四个图像中正确的是____________________
【答案】
(1).或6.85;
(2).;
(3).AC;
【解析】
(1)由图示游标卡尺可知,其示数为:
6mm+16×
0.05mm=6.80mm;
(2)小车经过光电门时的速度:
v=,小车做初速度为零的匀加速直线运动,由速度位移公式得:
v2=2aL,解得加速度:
a=;
(3)由图甲所示可知,实验前没有平衡摩擦力,由牛顿第二定律得:
mg-f=(M+m)a,整理得:
a=,阻力f与钩码质量m一定,a与是一次函数关系,由数学知识可知,图AC所示图象正确;
故选AC;
10.某物理研究小组尝试利用一个电流计准确地测量一节干电池的电动势和内阻。
已知干电池的电动势约为1.5V,内阻几欧姆,可利用的仪器有:
A.电流计G(量程Ig=30mA,内阻Rg未知)
B.电阻箱R(0~99.99Ω)
C.定值电阻箱R0(R0=30Ω)
D.开关
E.导线若干
回答下列问题:
(1)该小组首先设计如图甲所示的电路图。
闭合开关S,将电阻的阻值调到17.00Ω时,电流计恰好满偏;
将电阻的阻值调到42.00Ω时,电流计指针指在如图乙所示位置,则电流计的读数为______mA。
由以上数据可得到干电池电动势E=_______V。
(2)该小组发现图甲所示电路无法测量电源的内阻,原因是__________________________。
于是他们又设计了一个电路测量干电池的内阻,如图丙所示。
(3)闭合开关S,改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流计的读数I,然后在图丁的-坐标系中描出相应的点,并根据所描点的规律作出的图线。
(4)结合两个实验电路图的数据,可求出电流计电阻Rg=_____Ω,干电池内阻r=____Ω。
【答案】
(1).20.0;
(2).1.5;
(3).G表内阻未知;
(4).30;
(5).3;
三、计算题
11.光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=0.8m
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