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2022-2023学年湖北省咸宁市艺术中学高三物理下学期期末试题含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆.水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池,游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m.设水的摩尔质量为M=1.8×10-2kg/mol,试估算该游泳池中水分子数.
参考答案:
设水的密度为ρ,游泳池中水的质量为m ,阿伏加德罗常数为NA ,游泳池中水的总体积为 V=50×25×3m3=3.75×103 m3
则游泳池中水的物质的量为n=m/M=ρV/M
所含的水分子数为N1=nNA=ρVNA/M=1.0×103×3.75×103×6.02×1023/(1.8×10-2)个=1.3×1032个
2. (多选题)如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则( )
A.升降机停止前在向上运动
B.0﹣tl时间内小球处于失重状态,t1﹣t2时间内小球处于超重状态
C.tl﹣t3时间内小球向下运动,速度先增大后减小
D.t3﹣t4时间内小球向下运动,速度一直增大
参考答案:
AC
【考点】牛顿运动定律的应用﹣超重和失重.
【分析】根据弹力的变化,结合惯性的知识判断升降机停止前向哪个方向运动,对小球受力,通过加速度的方向确定超重还是失重;根据加速度的方向与速度方向的关系确定小球的速度变化,从而得出小球动能的变化.
【解答】解:A、从0时刻开始,弹簧弹力减小,知小球向上运动,可知升降机停止前向上运动.故A正确.
B、O﹣tl时间内,重力大于弹力,加速度向下,处于失重状态,t1﹣t2时间内,重力大于弹力,加速度向下,也处于失重状态.故B错误.
C、O﹣tl时间内,小球向上运动,t1﹣t3时间内,小球向下运动,加速度先向下后向上,则速度先增大后减小,所以动能先增大后减小.故C正确.
D、t3时刻处于最低点,t3﹣t4时间内,小球向上运动,动能增加内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量.故D错误.
故选:AC
3. (多选)如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连,质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接,A球置于斜面顶端,现由静止释放A、B两球,球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失,且碰后只能沿斜面下滑,它们最终均滑至水平面上.重力加速度为g,不计一切摩擦.则( )
A.
小球A下滑过程中,小球A、B系统的重力对系统做正功,系统的重力势能减小
B.
A球刚滑至水平面时,速度大小为
C.
小球B升高时,重力对小球A做功的功率大于重力对小球B做功的功率
D.
小球B从刚开始上升到开始进入斜面过程中,绳的拉力对小球B做功为
参考答案:
解:A、小球A下滑过程中,系统只有重力做功,机械能守恒,刚开始,AB球的速度都增大,所以系统动能增大,则重力势能减小,故A正确;
B、A球刚滑至水平面时,对系统用动能定理得:
3mg?L﹣mgLsin30°=(3m+m)v2
解得:v=,故B正确;
C、小球B升高的过程中,根据动能定理得:
3mg?﹣mg=(3m+m)v′2
解得:v′=
此时,重力对小球A做功的功率为:,
重力对小球B做功的功率为:,故C正确.
D、B球刚升至斜面顶端时时,对系统用动能定理得:
3mg?Lsin30°﹣mgL=(3m+m)v2
解得此时速度为:v=,
根据动能定理研究B得:
W﹣mg?L=mv2
解得:W=,故D错误.
故选:ABC
4. (单选)如图所示,一根轻质木棒AO,A端用光滑铰链固定于墙上,在O端下面吊一个重物,上面用细绳BO系于顶板上,现将B点逐渐向右移动,并使棒AO始终保持水平,则下列判断中正确的是:???????????????????? (??? )
(A)BO绳上的拉力大小不变
(B)BO绳上的拉力先变大后变小
(C)BO绳上的拉力对轻杆的力矩先变大后变小
(D)BO绳上的拉力对轻杆的力矩不变
参考答案:
D
5. (单选)一带正电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是减小的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中符合题意的是(虚线是曲线在b点的切线)( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:
考点:
电势差与电场强度的关系.
专题:
电场力与电势的性质专题.
分析:
根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向,再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择.
解答:
解:
A、电荷
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