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文檔簡介
上海星火學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)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.(多選)如圖所示,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o,導(dǎo)軌電阻不計,正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m,垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上,乙在甲上方距甲也為l處?,F(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放,釋放同時在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的拉力,使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運動,已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時做勻速運動,重力加速度為g,則以下正確的是
A.每根金屬桿的電阻
B.甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱
C.乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中,安培力的功率是
D.乙金屬桿進(jìn)入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為參考答案:AB2.如圖所示,(a)圖表示光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計,(b)圖為物體A與小車B的v-t圖像,由此可知(
)
A.小車上表面長度B.物體A與小車B的質(zhì)量之比C.A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)D.小車B獲得的動能參考答案:答案:BC3.空間有一沿x軸對稱分布的電場,其電場強度E隨x軸變化的圖象如圖所示,下列說法中正確的是(
)A.O點的電勢最低B.x2點的電勢最高C.x1和-x1兩點的電勢相等D.x1和x3兩點的電場強度相等參考答案:CD4.如圖所示,S1、S2是振動情況完全相同的兩個機械波波源,振幅為A,a、b、c三點分別位于S1、S2連線的中垂線上,且ab=bc。某時刻a是兩列波的波峰相遇點,c是兩列波的波谷相遇點,則A.a處質(zhì)點的位移始終為2AB.c處質(zhì)點的位移始終為-2AC.b處質(zhì)點的振幅為2AD.c處質(zhì)點的振幅為2A參考答案:答案:CD5.下列說法中正確的是(
) A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象 B.做簡諧運動的質(zhì)點,其振動能量與振幅無關(guān) C.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,為使實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確,應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球D.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源和觀察者的運動無關(guān) E.各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣,為3×108m/s參考答案:)ADE二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示,在豎直平面內(nèi)存在著若干個無電場區(qū)和有理想邊界的勻強電場區(qū),兩區(qū)域相互間隔,豎直高度均為h,電場區(qū)域水平方向無限長,每一電場區(qū)域場強的大小均為E,且E=mg/q,場強的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m,帶正電的、電荷量為q的小球(看作質(zhì)點),從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落,不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域的過程中,在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為__________,在第n個電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為________。參考答案:,7.如圖,一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC,∠A為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊,進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上,并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項前的字母).
A.
B.
C.
D.參考答案:D8.用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上,在長木板上安放兩個光電門A、B,在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條.讓木塊從長木板的頂端滑下,依次經(jīng)過A、B兩光電門,光電門記錄的時間分別為△t1和△t2.實驗器材還有電源、導(dǎo)線、開關(guān)和米尺(圖中未畫出).
(1)為了計算木塊運動的加速度,還需測量的物理量是
(用字母表示);用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=
;
(2)為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),還需測量的物理量有
(并用字母表示);用加速度a,重力加速度g,和你再測量的物理量表示出動摩擦因數(shù)μ=
.參考答案:(1)兩光電門間的距離d;
(2)長木板的總長度L;長木板的頂端距桌面的豎直高度h;
(1)用遮光條通過光電門的平均速度來代替瞬時速度大小,有:v=,故,,由可得。(2)從A到B過程根據(jù)速度-位移公式有:
①
根據(jù)牛頓第二定律有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
②
其中sinθ=,cosθ=
③
聯(lián)立①②③解得:μ=.9.一質(zhì)點由靜止開始作勻加速直線運動,加速度為0.5m/s2,經(jīng)過相隔125m的AB兩點用了10s.質(zhì)點到達(dá)A點時的速度是____________m/s;質(zhì)點從出發(fā)到達(dá)B點所經(jīng)歷的時間為_________s.
參考答案:
答案:10
3010.在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線方程為(單位:m),式中。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上,并從x=0處以的初速度沿桿向下運動,取重力加速度。則當(dāng)小環(huán)運動到時的速度大小v=
m/s;該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運動到x=
m處。參考答案:答案:5,解析:小環(huán)在金屬桿上運動時,只有重力做功,機械能守恒。取為零勢能面,根據(jù)機械能守恒定律有,將和分別代入曲線方程,求得此時環(huán)的縱坐標(biāo)位置,,,將數(shù)據(jù)你入上式得。當(dāng)小環(huán)在運動到最遠(yuǎn)位置時,小環(huán)的速度等于零。根據(jù)機械能守恒定律有,而,所以有,所以有。11.如圖11所示,mA=4kg,mB=1kg,A與桌面動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與地面間的距離s=0.8m,A、B原來靜止。則B剛落到地面時的速度為
m/s,B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行
米才能靜止下來。(g取10m/s2)
圖11參考答案:0.8
0.1612.(1)甲、乙、丙、三位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量同一個物體的長度時,分別測量的結(jié)果如下:甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為12.04cm丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為12.045cm從這些實驗數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯誤的是
同學(xué)。(2)現(xiàn)要驗證“當(dāng)合外力一定時,物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律.給定的器材如下:一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖7所示)、小車、計時器、米尺、彈簧秤、還有鉤碼若干。實驗步驟如下(不考慮摩擦力的影響,重力加速度為g),在空格中填入適當(dāng)?shù)墓?。圖7①用彈簧秤測出小車的重力,除以重力加速度g得到小車的質(zhì)量M。②用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止,測出此時的拉力F。③讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2,記下所用的時間t,用米尺測量A1與A2之間的距離s,從運動學(xué)角度得小車的加速度a=
。④已知A1與A2之間的距離s,小車的質(zhì)量M,在小車中加鉤碼,所加鉤碼總質(zhì)量為m,要保持小車與鉤碼的合外力F不變,應(yīng)將A1相對于A2的高度調(diào)節(jié)為h=
。⑤多次增加鉤碼,在小車與鉤碼的合外力保持不變情況下,利用(1)、(2)和(3)的測量和計算結(jié)果,可得鉤碼總質(zhì)量m與小車從A1到A2時間t的關(guān)系為:m=
。參考答案:13.如圖,均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框,半圓直徑與磁場邊緣重合;磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里,磁感應(yīng)強度大小為B0,半圓弧導(dǎo)線框的直徑為d,電阻為R。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為_________?,F(xiàn)使線框保持圖中所示位置,讓磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流,磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為_________。
參考答案:;三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(09年大連24中質(zhì)檢)(選修3—4)(5分)半徑為R的半圓柱形玻璃,橫截面如圖所O為圓心,已知玻璃的折射率為,當(dāng)光由玻璃射向空氣時,發(fā)生全反射的臨界角為45°.一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上,經(jīng)玻璃折射后,有部分光能從MN平面上射出.求①說明光能從MN平面上射出的理由?
②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案:解析:①如下圖所示,進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面,沿半徑方向直達(dá)球心位置O,且入射角等于臨界角,恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線(如:光線b)經(jīng)球面折射后,射在MN上的入射角一定大于臨界角,在MN上發(fā)生全反射,不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于臨界角,能從MN面上射出。(1分)最左邊射向半球的光線c與球面相切,入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出(1分)
②由折射定律知(1分)
則r=45°
(1分)
所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是
(1分)15.如圖為一塊直角三棱鏡,頂角A為30°.一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB,并從AC邊射出,出射光線與AC邊夾角也為30°.則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:1.7×108m/s解:光路圖如圖:
由幾何關(guān)系得:α=∠A=30°,β=90°-30°=60°
折射率
激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖,由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵.知道光速和折射率的關(guān)系.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,x軸上N點到O點的距離是12cm,虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°.第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1T,第IV象限有勻強電場,方向沿y軸正向.一質(zhì)量m=8×10-10kg.電荷量q=1×10-4C帶正電粒子,從電場中M(12,-8)點由靜止釋放,經(jīng)電場加速后從N點進(jìn)入磁場,又從y軸上P點穿出磁場.不計粒子重力,?。?.(1)在圖中作出粒子在磁場中圓周運動的圓心O1(保留作圖痕跡),并求出半徑R和速度v;(2)粒子在磁場中運動的時間t;(3)勻強電場的電場強度E.參考答案:(1)(5分)8cm
(2)(5分)(3)(5分)。17.如圖所示,足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m,電祖忽略不計,定值電阻R=2Ω。磁感應(yīng)弧度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面,一根質(zhì)量為m=02kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上,該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開始沿框架運動到剛開始勻速運動時,通過導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2C,求:(1)導(dǎo)體棒做勻速運動時的速度;(2)導(dǎo)休棒從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中,導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱。(g取10m/s2)參考答案:18.如圖所示,質(zhì)量為m=0.4kg的小物塊從高h(yuǎn)=0.4m的坡面頂端由靜止釋放,滑到粗糙的水平臺上,滑行距離l=1m后,從邊緣O點水平飛出,擊中平臺右下側(cè)擋板上的p點,以O(shè)為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,擋板形狀滿足方程(單位:m),小物塊從坡面上滑下時客服摩擦力做功1J,小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù),g=10m/s2,求:(1)小物塊從邊緣O點拋出時的速度大小。(2)P點的坐標(biāo)。參考答案:【知識點】動能定理的應(yīng)用;平拋運動.D2E2【答案解析】(1)1m/s(2)(1m,-5m)。解析:(1)對小
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