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文檔簡介
山東省濟寧市中國百強中學2022-2023學年高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.一個靜止的質點,在兩個互成銳角的恒力F1、F2作用下開始運動,經過一段時間后撤掉其中的一個力,則質點在撤去該力前后兩個階段中的運動情況分別是A.勻加速直線運動,勻減速直線運動
B.勻加速直線運動,勻變速曲線運動C.勻變速曲線運動,勻速圓周運動
D.勻加速直線運動,勻速圓周運動參考答案:
B2.(單選)如圖實線是一簇未標明方向的由點電荷產生的電場線,虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點,若帶電粒子在運動中只受電場力作用,根據此圖不可確定的是A.帶電粒子所帶電荷的符號B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大 D.帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大參考答案:A解析:設粒子由a到b運動;A、B、由圖可知,粒子偏向左下方,則說明粒子受力向左下,由于不知電場線方向,故無法判斷粒子電性,故A正確,B錯誤;C、由圖可知,粒子從A到B的過程中,電場力做負功,故說明粒子速度減小,故可知b處速度較小,故C錯誤;D、電場力做負功,則電勢能增加,故b點電勢能較大,故D錯誤;故選A.3.(多選)兩個點電荷Q1、Q2固定于x軸上。將一帶正電的試探電荷從足夠遠處沿x軸負方向移近Q2(位于座標原點O)過程中,試探電荷的電勢能Ep隨位置變化的關系如圖所示。則下列判斷正確的是(
)A.M點場強為零,N點電勢為零B.M點電勢為零,N點場強為零C.Q1帶負電,Q2帶正電,且Q2電荷量較小D.Q1帶正電,Q2帶負電,且Q2電荷量較小參考答案:BC4.(單選)我國繞月探測工程的預先研究和工程實施已取得重要進展。設地球、月球的質量分別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛星的第一宇宙速度為v,對應的環繞周期為T,環繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為A.,
B.,C.,
D.,參考答案:C5.如圖所示,a、b分別為一對等量同種電荷連線上的兩點(其中b為中點),c為連線中垂線上的一點.今將一帶電量為q的負點電荷自a沿直線移到b再沿直線移到c,下列有關說法中正確的是(
)A.電荷q受到的電場力的合力一直變小
B.電場力的合力對電荷q一直做負功C.電荷q的電勢能先減小,后不變
D.電荷q受到的電場力的合力方向一直不變參考答案:B由于b點是等量同種電荷連線上的中點,所以b點電場強度為0,電荷在b點所受電場力為0,帶電量為q的負點電荷自a沿直線移到b再沿直線移到c的過程中,電場力先減小后增大,A錯;由于是負點電荷,所以電場力一直做負功,電勢能一直增大,B對C錯;電荷q受到的電場力的合力方向隨運動過程變化,由a到b合力方向向左,由b到c合力方向向下,D錯。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(6分)如圖所示,電阻R1、R2、R3及電源內阻均相等,則當開關S接通后,流過R2的電流與接通前的比為___________。參考答案:7.由某門電路構成的一簡單控制電路如圖,其中為光敏電阻,光照時電阻很小,R為變阻器,L為小燈泡。其工作情況是:當光敏電阻受到光照時,小燈L不亮,不受光照時,小燈L亮。該門電路是________;符號是________。參考答案:
答案:非門;
8.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力.核反應是若干核反應的一種,其中X為待求粒子,y為X的個數,則X是
▲
(選填“質子”、“中子”、“電子”),y=
▲
.若反應過程中釋放的核能為E,光在真空中的傳播速度為c,則核反應的質量虧損表達式為
▲
.參考答案:中子(1分)
3(1分)
E/c2(1分);9.(4分)如圖所示當繩和桿之間的夾角為θ時A沿桿下滑的速度是V、此時B的速度是_________(用V和θ表示);B是_________(加速或減速)。參考答案:減速10.(4分)如圖所示,圖甲為熱敏電阻R的電阻值隨溫度變化的圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為=99,當線圈的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=9.0V,內阻r=1。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源.問:
(1)應該把恒溫箱內的加熱器接在
(填“A、B端”或“C、D端”);
(2)如果要使恒溫箱內的溫度保持50℃,可變電阻的阻值應調節為
。參考答案:
答案:(1)A、B;(2)26011.一電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點水平垂直于場
強方向飛入,并從B點沿與場強方向成150°的方向飛出該電場,如圖所示,則A、B兩點的電勢差為________V.(電子的質量為9.1×10-31kg,電荷量為-1.6×10-19C)參考答案:-136.512.某同學為了探究“恒力做功與物體動能變化的關系”,他設計了如下實驗:他的操作步驟是:①安裝好實驗裝置如圖。②將質量為200g的小車拉到打點計時器附近,并按住小車。③在質量為10g、30g、50g的三種鉤碼中,他挑選了一個質
量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點計時器的電源,后釋放小車,打出一條紙帶。在多次重復實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條,經測量、計算,得到如下數據:(g=9.8m/s2)①第一個點到第N個點的距離為40.00cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.20m/s。該同學將鉤碼的重力當作小車所受的拉力,算出從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功為
J,小車動能的增量為
-----
J。(計算結果保留三位有效數字)
此次實驗探究結果的誤差很大,顯然,在實驗探究過程中忽視了某些產生誤差的因素。請你根據該同學的實驗裝置和操作過程幫助他分析一下,造成較大誤差的主要原因是:①
②
。參考答案:
①小車質量沒有遠大于鉤碼的質量;②沒有平衡摩擦力;13.小明同學在學習了圓周運動的知識后,設計了一個課題,名稱為:快速測量自行車的騎行速度。他的設想是:通過計算踏腳板轉動的角速度,推算自行車的騎行速度。經過騎行,他得到如下的數據:在時間t內踏腳板轉動的圈數為N,那么腳踏板轉動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度,還需要測量的物理量有
;自行車騎行速度的計算公式v=
。參考答案:;牙盤的齒輪數m、飛輪的齒輪數n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;解析:依據角速度的定義是;要求自行車的騎行速度,還要知道自行車后輪的半徑R,牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由,又,而,以上各式聯立解得。三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.利用重錘下落驗證機械能守恒定律。
①為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗,用到如下器材:鐵架臺(也可利用桌邊),重錘,電磁打點計時器以及復寫紙、紙帶,低壓交流電源,天平,導線,電鍵.缺少的器材是
.
②在驗證機械能守恒定律的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當地重力加速度g=9.80m/s2,測出所用重物的質量m=1.00kg,實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作O,另選連續的4個點A、B、C、D作為測量點,經測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根據以上數據,可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量為___
___J(結果取3位有效數字),動能的增加量為___
____J(結果取3位有效數字)③實驗中產生系統誤差的原因主要是
。為了減小誤差,懸掛在紙帶下的重物的質量應選擇較_______(填“大”或“小”)的.④如果以為縱軸,以h為橫軸,根據實驗數據繪出的圖線是一條直線,該線的斜率等于_______.參考答案:(1)刻度尺(或毫米刻度尺)(2)7.62(唯一的值);7.56或者7.57(其余答案不得分)(3)阻力對重錘和紙帶的影響(或空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力);大.----------說明:第一空寫出大題意思即可,只說一處的阻力也得2分。(4)重力加速度g.(或g,或9.80m/s2)15.某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關系。選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱。進行了如下實驗:(1)該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐。現采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實驗器材供供選擇:A.直流電源:電動勢12V,內阻很小,額定電流1A;B.電流表A1:量程0~10mA,內阻約;C.電流表A2:量程0~600mA,內阻約;D.電壓表V:量程0~15V,內阻約;E.滑動變阻器R1:最大阻值;F.滑動變阻器R2:最大阻值;G.開關.導線等在可供選擇的器材中,應選用的電流表是_______(填“A-1”或“A2”),應該選用的滑動變阻器是________(填“R1”或“R2”);(2)根據所選的器材畫出實驗的電路圖(3)握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實驗測得鹽水柱長度L.電阻R的數據如下表:實驗次數123456長度L(cm)20.025.030.035.040.045.0電阻R()1.32.13.04.15.36.7為了研究電阻R與長度L的關系,該小組用縱坐標表示電阻R,作出了如圖所示的圖線,你認為橫坐標表示的物理量是____________。參考答案:四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,xoy平面內存在沿y軸正方向的勻強電場。一個質量為m,帶電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當它經過圖中虛線上的M(2a,a)點時,撤去電場,粒子繼續運動一段時間后進人一個矩形勻強磁場區域(圖中未畫出),又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經過M點。已知磁場方向垂直xoy平面(紙面)向里,磁感應強度大小為B,不計粒子的重力。試求:(1)電場強度的大小;
(2)N點的坐標;
(3)矩形磁場的最小面積。參考答案:17.如圖,空間存在勻強電場和勻強磁場,電場方向為y軸正方向,磁場方向垂直于xoy平面(紙面)向外,電場和磁場都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣。一帶正電荷的粒子從P(x=0,y=h)點以一定的速度平行于x軸正向入射。這時若只有磁場,粒子將做半徑為R0的圓周運動。若同時存在電場和磁場,粒子恰好做直線運動。現在,只加電場,當粒子從P點運動到x=R0平面(圖中虛線所示)時,立即撤除電場同時加上磁場,粒子繼續運動,其軌跡與x軸交于M點(h的取值可以保證粒子的運動軌跡與x軸相交),不計粒子的重力。求:(1)粒子到達x=R0平面時速度方向與x軸的夾角以及此時粒子到x軸的距離;(2)M點的橫坐標xM。參考答案:⑴做直線運動有:
做圓周運動有:
只有電場時,粒子做類平拋運動,有:
解得:
粒子速度大小為:
速度方向與x軸夾角為:
粒子與x軸的距離為:
…⑵撤電場加上磁場后,有:解得:
粒子運動軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,有幾何關系得C點坐標為:
過C作x軸的垂線,在ΔCDM中:
解得:
M點橫坐標為:
18.(10分)如圖所示,固定斜面的傾角θ=30°,物體A與斜面之間的動摩擦因數為,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時上端位于C點,用一根不可伸長的輕繩通過輕質光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側繩子與斜面平行,A的質量為2m,B的質量為m,初始時物體A到C點的距離為L,現給A、B一初速度,使A開始沿斜面向下運動,B向上運動,物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點,已知重力加速度為g,不計空氣阻力,整個過程中,輕繩始終處于伸直狀態且B不
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