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2023-2024学年上学期高三八校联考物理试题
(完卷75分钟满分100分)
一、单项选择题(每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1.以下研究中所采用的最主要物理思维方法与“重心”概念的提出所采用的思维方法相同的是()
A.理想斜面实验 B.卡文迪许扭秤实验
C共点力合成实验 D.探究影响向心力大小因素
【答案】C
【解析】
【详解】“重心”概念的提出所采用的是等效替代法。
A.理想斜面实验采用的实验和科学推理法,A错误;
B.卡文迪许扭秤实验采用的是微小形变放大法,B错误;
C.共点力合成实验采用的是等效替代法,C正确;
D.探究影响向心力大小因素采用的是控制变量法,D错误。
故选C。
2.如图所示,神经元细胞可以看成一个平行板电容器,正、负一价离子相当于极板上储存的电荷,细胞膜相当于电介质,此时左极板的电势低于右极板的电势,左右两极板之间的电势差为。已知细胞膜的相对介电常数为,膜厚为d,膜面积为S,静电力常量为k,元电荷为e。由于某种原因导致膜内外离子透过细胞膜,使膜内变为正离子而膜外变为负离子,这时左右两极板之间的电势差为,则通过细胞膜的离子数目为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由可得
,
则通过细胞膜的电荷量为
又因为,可得通过细胞膜的离子数目为
故选B。
3.如图所示,O、A、B是匀强电场中的三个点,电场方向平行于O、A、B所在的平面。OA与OB的夹角为60°,OA=3l,OB=l。现有电荷量均为q(q0)的甲、乙两粒子以相同的初动能从O点先后进入匀强电场,此后甲经过A点时的动能为,乙经过B点时的动能为,若粒子仅受匀强电场的电场力作用,则该匀强电场的场强大小为()
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设电场方向与OA夹角为θ,则与OB夹角为60°-θ,由动能定理可知,由O到A
从O到B
联立解得
θ=30°
故选C。
4.如图所示,质量为2m、长为L的长木板c静止在光滑水平面上,质量为m的物块b放在c的正中央,质量为m的物块a以大小为的速度从c的左端滑上c,a与b发生弹性正碰,最终b刚好到c的右端与c相对静止,不计物块大小,物块a、b与c间动摩擦因数相同,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.a与b碰撞前b的速度始终为零
B.a与b碰撞后,a与b都相对c滑动
C.物块与木板间的动摩擦因数为
D.整个过程因摩擦产生的内能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.a滑上c后相对c滑动过程假设b相对c静止,由牛顿第二定律得,对b、c整体
对b
解得
即b与c间的静摩擦力小于最大静摩擦力,则b相对c保持静止,b、c一起加速运动,a与b碰撞前b做匀加速运动,速度不为零,故A错误;
B.设a、b碰撞前瞬间a的速度为v,a、b发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
,
即碰撞后a、b两者交换速度,b相对c滑动,由A可知,a、c相对静止一起运动,故B错误;
CD.b刚好滑到c的右端与c相对静止,a、b、c共速,设共同速度为,a、b、c组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
其中
解得
,
故C正确,D错误。
故选C。
二、双项选择题(每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5.如图,以正方形abcd的中心为原点建立直角坐标系,坐标轴与正方形的四条边分别平行。在a、c两点分别放置正点电荷,在b、d两点分别放置负点电荷,四个点电荷的电荷量大小相等。以O点为圆心作圆,圆的半径与正方形的边长相等,圆与坐标轴分别交于M、N、P、Q四点。规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是()
A.N点电场强度方向沿x轴正向
B.M点和N点电势相同
C.另一正点电荷从M点沿x轴移动到P点电场力先做正功后做负功
D.另一正点电荷沿圆周移动一周,电场力始终不做功
【答案】AB
【解析】
【详解】A.a、b处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴正方向,c、d处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴负方向,由等量异种点电荷在空间形成的电场的特点可知a、b处点电荷在N点形成的电场强度大于c、d处点电荷在N点形成的电场强度,所以N点场强方向沿x轴正方向,故A正确;
B.a、b处点电荷在N点形成的电势为零,c、d处点电荷在N点形成的电势也为零;同理,a、d处点电荷在M点形成电势也为零,b、c处点电荷在M点形成电势也为零,所以M点和N点电势均为零,故B正确;
C.x轴为等势面,电荷移动过程电场力做功为零,故C错误;
D.根据电势叠
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