届高三上学期阶段测试物理试题(二)
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高三物理
1. 如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F作用下,向右作匀速直线运动,则()
A. 物体A可能不受地面支持力的作用
B. 物体A可能受到三个力的作用
C. 物体A受到滑动摩擦力的大小为F cosθ
D. 水平地面对A的作用力一定是竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】物体A若不受支持力作用,则不受摩擦力作用,只受重力和拉力,不可能平衡.故A错误.物体受重力、支持力、摩擦力和拉力处于平衡.故B错误.在水平方向上有:Fcosθ=f.故C 正确.物体所受重力和拉力的合力与支持力与摩擦力的合力等值反向,因为拉力和重力的合力不可能为竖直方向,则水平地面对A的作用力一定不是竖直方向.故D错误.故选C.
2. 一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()
A. 质点速度的方向总与该恒力的方向相同
B. 质点加速度的方向总与该恒力的方向相反
C. 质点可能先做匀减速运动再做匀加速运动,但最小速度不为0
D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变
【答案】C
【解析】
【详解】质点开始做匀速直线运动,现对其施加一恒力,其合力不为零,如果质点做匀加速或匀减速直线运动,质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反,A错误;根据牛顿第二定律可得加速度方向与合外力方向相同,即加速度方向与该力的方向相同,B错误;若该力的方向与速度方向不共线,且夹角为钝角,则质点先做匀减速曲线运动,当与该力方向共线的分速度为零后(另一个分力不为零,即最小速度不为零),又开始做匀加速运动,C正确;因为合外力恒定,加速度恒定,由
∆=∆可知,质点单位时间内速度的变化量总是不变,但速率的变化量不一定不变,D错误.v a t
3. 如图所示,图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定有三个点电荷+q、+q、-q,则
该三角形中心O点处的场强为
A 2
3kq
a ,方向由C 指向O B.
23kq
a ,方向由O 指向C C. 26kq
a
,方向由O 指向C
D.
2
6kq
a ,方向由C 指向O 【答案】C 【解析】
O 点是三角形的中心,到三个电荷的距离为23sin 6033
r a a == ,三个电荷在O 处产生的场强大小均02kq
E r =
,根据对称性和几何知识得知:两个+q 在O 处产生的合场强为1
2
kq E r = ,再与-q 在O 处产生的场强合成,得到O 点的合场强为0126kq
E E E r
=+= ,方向由O 指向C ,故C 正
确,
综上所述本题答案是:C
4. 如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M 点和N 点的电势分别为M N ϕϕ、,粒子在M 和N 时加速度大小分别为M N a a 、,速度大小分别为M N v v 、,电势能分别为P P M N E E 、.下列判断正确的是
A. M N M N v v a a <<,
B. M N M N v v ϕϕ<<,
C. P P M N M N E E ϕϕ<<,
D. P P M N M N a a E E <<,
【答案】D
【解析】
试题分析:将粒子的运动分情况讨论:从M 运动到N ;从N 运动到M ,根据电场的性质依次判断; 电场线越密,电场强度越大,同一个粒子受到的电场力越大,根据牛顿第二定律可知其加速度越大,故有M N a a <;若粒子从M 运动到N 点,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示,故电场力做负功,电势能增大,动能减小,即
M N pM pN v v E E ><,,负电荷在低电势处电势能大,故M N ϕϕ>;
若粒子从N 运动到M ,则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示,故电场力做正功,电势能减小,动能增大,即M N pM pN v v E E ><,,负电荷在低电势处电势能大,故M N ϕϕ>;
综上所述,D 正确;
【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动;本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧,从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系,进而判断出电场力做功情况. 5. 如图所示,圆环固定在竖直平面内,打有小孔的小球穿过圆环.细绳a 的一端固定在圆环的A 点,细绳b 的一端固定在小球上,两绳的联结点O 悬挂着一重物,O 点正好处于圆心.现将小球从B 点缓慢移到B'点,在这一过程中,小球和重物均保持静止.则在此过程中绳a 的拉力( )
A. 一直增大
B. 一直减小
C. 先增大后减小
D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】
对联结点O进行受力分析,受三个拉力保持平衡,动态三角形如图所示:
可知小球从B点缓慢移到B′点过程中,绳a 的拉力a F逐渐变大,故A正确,BCD错误.6. 引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中
有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速
圆周运动,测得P星的周期为T,P、Q两颗星的距离为l,P、Q两颗星的轨道半径之差为r P
∆(星
的轨道半径大于Q星的轨道半径),万有引力常量为G,则()
A. Q、P两颗星的质量差为
2
2
4π∆rl
GT
B. P、Q两颗星的运动半径之比为
l
l r
-∆
C. P、Q两颗星的线速度大小之差为
2r
T
π∆
D. P、Q两颗星的质量之比为
l r
l r
+∆
-∆
【答案】CD
【解析】
【详解】ABD.双星系统靠相互间的万有引力提供向心力,角速度大小相等,则周期相等,所以Q
星的周期为T,根据题意可知
P Q
r r l
+=
P Q
r r r
-=∆
解得
2
P
l r
r
+∆
=