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山東省青島市第二高級(jí)中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線(xiàn)所示。F>0表示斥力,F(xiàn)<0表示引力,a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置?,F(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則(
)A.乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng),由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)c時(shí)速度最大C.乙分子由a到b的過(guò)程中,兩分子間的分子勢(shì)能一直增加D.乙分子由b到d的過(guò)程中,兩分子間的分子勢(shì)能一直增加參考答案:B2.(單選)如圖所示,A、B兩滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量分別為2m和m,A與彈簧拴接,B緊靠著A,
二者靜止時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)位置,已知M點(diǎn)左邊的平面光滑,滑塊與右邊平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且M、N間的距離是彈簧原長(zhǎng)的2倍,重力加速度為g?,F(xiàn)用水平向左的外力作用在滑塊B上,緩慢壓縮彈簧,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí),撤去水平外力,測(cè)得滑塊B在M點(diǎn)右方運(yùn)動(dòng)的距離為,則下列說(shuō)法正確的是A.水平外力做的功為B.B與A分離時(shí),彈簧正處于原長(zhǎng)位置C.B與A分離后,A滑塊機(jī)械能守匣D.B與A分離,A仍能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)參考答案:B3.(多選)下列四幅圖涉及到不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法正確的是()
A、圖甲:普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一B、圖乙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的C、圖丙:盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D、圖?。焊鶕?jù)電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣,可以說(shuō)明電子具有粒子性參考答案:AB
解析:A、普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一,故A正確.B、玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的,故B正確.C、盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故C錯(cuò)誤.D、根據(jù)電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣,說(shuō)明電子具有波動(dòng)性,故D錯(cuò)誤.故選AB4.(多選題)如圖所示,光滑水平面上存有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m邊長(zhǎng)為a的正方形線(xiàn)框ABCD斜向穿進(jìn)磁場(chǎng),當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v,方向與磁場(chǎng)邊界成45°,若線(xiàn)框的總電阻為R,則()A.線(xiàn)框穿進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中,框中電流的方向?yàn)镈CBAB.AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框中感應(yīng)電流表為C.AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框所受安培力為D.此時(shí)CD兩端電壓為參考答案:CD【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化.【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,由E=BIv求出電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由閉合電路的歐姆定律求出電路中的電流和CD兩端的電壓;將AD邊與CD邊受到的安培力進(jìn)行矢量合成,求出線(xiàn)框受到的安培力.【解答】解:A、線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外,則感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCD方向,故A錯(cuò)誤;BD、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)CD邊切割磁感線(xiàn),AD邊不切割磁感線(xiàn),所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),:E=Bav,則線(xiàn)框中感應(yīng)電流為:I=;故CD兩端的電壓為U==;故B錯(cuò)誤,D正確;C、AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框的cd邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反,ad邊受到的安培力的方向垂直于AD向下,它們的大小都是:F=BIa,由幾何關(guān)系可以看出,AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直,所以AC剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合,即:F合=F=,故C正確;故選:CD5.在2006年2月26日閉幕的都靈冬運(yùn)會(huì)上,張凡和張昊一起以完美的藝術(shù)表演贏得了雙人滑冰比賽的銀牌。在滑冰表演剛開(kāi)始時(shí)他們都靜止不動(dòng),隨著優(yōu)美的音樂(lè)響起,在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動(dòng)。假定兩人的冰刀與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,已知張丹在冰上滑行的距離比張吳遠(yuǎn),這是由于
A.在剛分開(kāi)時(shí),張丹的初速度大于張昊的初速度
B.在分開(kāi)后,張丹的加速度大小大于張昊的加度度大小。
C.在推的過(guò)程中,張丹推張吳的力小于張吳推張丹的力D.在推的過(guò)程中,張丹推張昊力的作用時(shí)間小于張吳推張丹力的作用時(shí)間參考答案:
答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿(mǎn)清水,水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R(R視為質(zhì)點(diǎn)),將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).(1)同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為5cm/s,R的加速度大小為2cm/s2.(2)(單選)R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是如圖的D參考答案:考點(diǎn):運(yùn)動(dòng)的合成和分解.專(zhuān)題:運(yùn)動(dòng)的合成和分解專(zhuān)題.分析:小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng):y軸方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),x軸方向的初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).知道了位置坐標(biāo),由y方向可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間,接著由x方向求加速度、求vx,再由速度合成求此時(shí)的速度大?。珊贤饬χ赶蚯€(xiàn)彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)軌跡.解答:解:(1)小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng),有:y=v0t,則有:t==s=2s,在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),有:x=at2,解得:a===2cm/s2,則R的速度大?。簐===5cm/s;(2)因合外力沿x軸,由合外力指向曲線(xiàn)彎曲的內(nèi)側(cè)來(lái)判斷軌跡示意圖是D.故答案為:(1)5,2;(2)D.點(diǎn)評(píng):分析好小圓柱體的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)的合成與分解求其合速度;討論兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要看兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度是否在一條直線(xiàn)上,如果在一條直線(xiàn)上,則合運(yùn)動(dòng)是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),否則為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由合外力的方向判斷曲線(xiàn)彎曲的方向.7.有一個(gè)電流表G,內(nèi)阻Rg=10Ω,滿(mǎn)偏電流Ig=3mA,要把它改裝成量程0-3V的電壓表,要與之
串聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)
9Ω的電阻?改裝后電壓表的內(nèi)阻是
1000Ω。參考答案:串聯(lián)99010008.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長(zhǎng)的松弛細(xì)繩相連。開(kāi)始時(shí)兩球靜止,給b球一個(gè)水平恒力拖動(dòng)B球運(yùn)動(dòng)直至繩被拉緊,然后兩球一起運(yùn)動(dòng),在兩球一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩球的總動(dòng)量
(填“守恒”或“不守恒”);系統(tǒng)的機(jī)械能
(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案:不守恒,不守恒;9.某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻時(shí)波源O開(kāi)始振動(dòng),振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向,圖示為t=0.7s時(shí)的波形圖,已知圖中b點(diǎn)第二次出現(xiàn)在波谷,則該橫波的傳播速度v=10m/s;從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),圖中c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣0.03sin5πtm.參考答案::解:由題意得:+(+T)=0.7s,得該波的周期為T(mén)=0.4s由圖知波長(zhǎng)為λ=4m,則波速為v==10m/s橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,圖示時(shí)刻c質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),則c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣Asin(t)=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案為:10,y=﹣0.03sin5πt.10.如圖,在斜面頂端先后水平拋出同一小球,第一次小球落到斜面中點(diǎn),第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=________;兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=________。參考答案:
答案:,11.如圖所示的器材可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向,其中L1為原線(xiàn)圈,L2為副線(xiàn)圈。(1)在給出的實(shí)物圖中,將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外,還應(yīng)查清_______的繞制方向(選填“L1”、“L2”或“L1和L2”)。閉合開(kāi)關(guān)之前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端(選填“左”或“右”)。參考答案:(1)(2)___L1和L2;_(3)___右_____端12.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為和的A、B小球處于同一高度,M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片,使A球沿水平方向飛出,同時(shí)松開(kāi)B球,A球落到地面N點(diǎn)處,B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得=0.04kg,=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N點(diǎn)間的距離為1.500m,則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是____________s,A球落地時(shí)的動(dòng)能是__________J。(忽略空氣阻力,g取9.8,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:0.5s
0.66J13.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖所示,經(jīng)0.3s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰位置,則這列波的傳播速度為
m/s,質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為
s.參考答案:10m/s(2分)
0.5s(三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(簡(jiǎn)答)質(zhì)量,M=3kg的長(zhǎng)木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(g=10m/s2,).求:(1)物塊剛放置木板上時(shí),物塊和木板加速度分別為多大?(2)木板至少多長(zhǎng)物塊才能與木板最終保持相對(duì)靜止?(3)物塊與木板相對(duì)靜止后物塊受到摩擦力大???參考答案:(1)1(2)0.5m(3)6.29N牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用;勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.解析:(1)放上物塊后,物體加速度
板的加速度
(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對(duì)靜止,故
∴t=1秒
1秒內(nèi)木板位移物塊位移,所以板長(zhǎng)L=x1-x2=0.5m(3)相對(duì)靜止后,對(duì)整體
,對(duì)物塊f=ma∴f=44/7=6.29N(1)由牛頓第二定律可以求出加速度.
(2)由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式可以求出位移.
(3)由牛頓第二定律可以求出摩擦力.15.(7分)如圖所示,一束光從空氣射入玻璃中,MN為空氣與玻璃的分界面.試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)(Ⅰ或Ⅱ)?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.并在入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)上標(biāo)出箭頭。參考答案:當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí),根據(jù)折射定律
=n,因n>1,所以i>γ,即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí),入射角應(yīng)該大于折射角.如圖,在圖中作出法線(xiàn),比較角度i和γ的大小,即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi).箭頭如圖所示.(7分)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,傾角θ=30°的斜面頂端固定一定滑輪,滑輪距地面的高度為H,質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A、B通過(guò)輕繩連結(jié)并跨過(guò)定滑輪.開(kāi)始時(shí)兩物塊都位于距地面高H處,釋放兩物塊后,A沿斜面無(wú)摩擦地上滑,B豎直下落,若物塊A恰好能達(dá)到斜面的頂點(diǎn),求m1和m2的比值(滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略).參考答案:17.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).ab為一塊很大的平面感光板,放置于處,如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無(wú)粒子打到ab板上.(不考慮a粒子的重力)
(1)求α粒子剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;
(3)將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上?并求出此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.參考答案:(1)根據(jù)動(dòng)能定理:可得末動(dòng)能(4分)
(2)根據(jù)上題結(jié)果可知,對(duì)于沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)與x軸正方向夾角,(2分)其在電場(chǎng)中沿x方向的位移,(2分)易知若此粒子不能打到ab板上,則所有粒子均不能打到ab板,因此此粒子軌跡必與ab板相切,可得其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑(2分)又根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得(2分)
(3)易知沿x軸負(fù)方向射出的粒子若能打到ab板上,則所有粒子均能打到板上。其臨界情況就是此粒子軌跡恰好與ab板相切。由圖可知此時(shí)磁場(chǎng)寬度為原來(lái)的,(1分)即當(dāng)ab板位于的位置時(shí),恰好所有粒子均能打到板上;(2分)ab板上被打中區(qū)域的長(zhǎng)度(2分)18.(18
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