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河南省駐馬店市無量寺鄉(xiāng)聯(lián)合中學(xué)2022-2023學(xué)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15分.每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示,在一粗糙水平面上有兩塊質(zhì)量分別為m1和m2的木塊1和2,中間用一原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2,當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時,兩木塊之間的距離是:A.
B.C.
D.參考答案:A2.物體A、B、C均靜止在同一水平面上,它們的質(zhì)量分別為mA,mB,mC,與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA,μB和μC,用平行于水平面的拉力F,分別拉物體A、B、C,它們的加速度a與拉力F的關(guān)系圖線如圖所示,A、B、C對應(yīng)的直線分別為甲、乙、丙,甲、乙兩直線平行,則下列說法正確的是(
)
A.μA=μB,mA=mB
B.μB=μC,mA=mB
C.μA>μB,mA>mB
D.μB<μC,mA<mB參考答案:
答案:B3.2012年9月16日,濟(jì)南軍區(qū)在“保釣演習(xí)”中,某特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演.該傘兵從高空靜止的直升飛機(jī)上跳下,在t0時刻打開降落傘,在3t0時刻以速度v2著地.他運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律如圖示.下列結(jié)論不正確的是(
)A.在0~t0時間內(nèi)加速度不變,在t0~3t0時間內(nèi)加速度減小B.降落傘打開后,降落傘和傘兵所受的阻力越來越小C.在t0~3t0的時間內(nèi),平均速度>D.若第一個傘兵在空中打開降落傘時第二個傘兵立即跳下,則他們在空中的距離先增大后減小參考答案:C4.一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動,運(yùn)動過程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牽引功率,其牽引力和速度的圖象如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量m,牽引力F1和速度v1及該車所能達(dá)到的最大速度v3。則根據(jù)圖象所給的信息,下列說法正確的是(
)A.汽車運(yùn)動中的最大功率為F1v3
B.速度為v2時的加速度大小為F1v1/mv2C.汽車行駛中所受的阻力F1v1/v3
D.恒定加速時,加速度為F1/m參考答案:C5.兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場,粒子只受靜電力作用,則粒子在電場中()A.做直線運(yùn)動,電勢能先變小后變大B.做直線運(yùn)動,電勢能先變大后變小C.做曲線運(yùn)動,電勢能先變小后變大D.做曲線運(yùn)動,電勢能先變大后變小參考答案:C二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.有兩顆人造地球衛(wèi)星,它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2,它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2.那么它們運(yùn)行的周期之比為
,它們所受的向心力大小之比為
.參考答案:8:11:32
7.某星球密度與地球相同,其半徑是地球半徑的2倍,則其表面重力加速度為地球表面重力加速度的
倍;若在該星球表面上發(fā)射一顆衛(wèi)星,所需的最小速度是地球第一宇宙速度的
倍。參考答案:2,28.如圖所示,是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖,電流表(量程0~0.5mA,內(nèi)阻100Ω),電池電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.1Ω,變阻器R0阻值為0~500Ω。(1)歐姆表的工作原理是利用了___________定律。調(diào)零時使電流表指針滿偏,則此時歐姆表的總內(nèi)阻(包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值)是________Ω。(2)若表內(nèi)電池用舊,電源電動勢變小,內(nèi)阻變大,但仍可調(diào)零。調(diào)零后測電阻時,歐姆表的總內(nèi)阻將變________,測得的電阻值將偏________。(填“大”或“小”)(3)若上述歐姆表的刻度值是按電源電動勢1.5V時刻度的,當(dāng)電動勢下降到1.2V時,測得某電阻是400Ω,這個電阻真實值是________Ω。參考答案:(1)閉合電路歐姆(2分),3000(2分)(2)變?。?分),偏大(1分)(3)320(2分)9.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA,內(nèi)接一節(jié)干電池,電動勢為1.5V,
那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω,待測電阻接入紅、黑表筆之間時,指針偏在滿刻度的3/4處,則待測電阻的阻值為________Ω,表盤中值刻度是________.參考答案:30010030010.如圖所示,物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起,A物體受水平向右的拉力F的作用,此時B以速度v勻速下降,A水平向左運(yùn)動,當(dāng)細(xì)線與水平方向成300角時,A的速度大小為
.A向左運(yùn)動的過程中,所受到的摩擦力
(填變大、變小、不變).參考答案:
變小11.如圖所示,輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接;現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O,使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置;現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置,這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動;則此過程中,圓環(huán)對桿摩擦力F1___
_____(填增大、不變、減小),圓環(huán)對桿的彈力F2___
_____(填增大、不變、減小)。參考答案:不變,
增大;設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M;以整體為研究對象,分析受力,如圖,根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=(M+m)g②由②可知,桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變,由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變;再以結(jié)點為研究對象,分析受力,如圖2;根據(jù)平衡條件得到,F(xiàn)=mgtanθ,當(dāng)O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時,θ增大,則F增大,而F2=F,則F2增大12.用打點計時器研究物體的自由落體運(yùn)動,得到如圖一段紙帶,測得AB=7.65cm,
BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz,則打B點時物體的瞬時速度為
m/s(保留三位有效數(shù)字)。如果實驗測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是
。參考答案:2.10,空氣阻力、紙帶與打點計時器摩擦。解:根據(jù)某點瞬時速度等于該點的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實驗測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等13.若測得某一物體質(zhì)量m一定時,a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如表所示:a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),畫出a-F圖象.(3分)(2)根據(jù)圖象判定:當(dāng)m一定時,a與F的關(guān)系為_______.(3分)(3)若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中,由于沒有按照正確步驟進(jìn)行實驗,處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題:甲:___________________________________________;(3分)乙:___________________________________________。(3分)參考答案:(1)若a與F成正比,則圖象是一條過原點的直線.同時,因?qū)嶒炛胁豢杀苊獾爻霈F(xiàn)誤差,研究誤差產(chǎn)生的原因,從而減小誤差,增大實驗的準(zhǔn)確性,則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過原點的直線即可.連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點,不在直線上的點應(yīng)大致對稱地分布在直線兩側(cè),離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù),不予考慮.描點畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有截距,說明繩對小車?yán)榱銜r小車就有加速度a0,可能是平衡摩擦力過度所致.乙在橫軸上有截距,可能是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案:(1)見解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時木板抬得過高
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器打點的頻率為50Hz,待打點計時器穩(wěn)定打點后,釋放重物,使它帶動紙帶下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點跡,如圖所示,其中O點為第一個點,A.B.C.D為4個連續(xù)的點,量出它們到O點的距離分別是62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm.已知重物質(zhì)量m=1.00kg,重力加速度g=9.80m/s2.(下面都要求三位有效數(shù)字)從O點運(yùn)動到C點的過程中,重力勢能的減少量是________J,動能的增加量是________J.可以得出實驗結(jié)論
參考答案:15.“測定玻璃的折射率”實驗中,在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B,在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時,要使它________。圖是在白紙上留下的實驗痕跡,其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n=________。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:擋住C及A、B的像1.8(1.6~1.9都算對)四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,將兩個等量異種點電荷+Q和-Q分別固定于豎直線上的A、B兩點,AB間距離為2d.EF為AB的中垂線.將質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為質(zhì)點且不影響原電場的分布)的帶電小球固定在可繞O點自由轉(zhuǎn)動的絕緣細(xì)桿的一端.從小球位于最高點C處由靜止釋放,已知OC=小球經(jīng)過F點時速度為v,重力加速度為g,不計細(xì)桿重力和摩擦阻力,求:(1)C、F間的電勢差UCF。(2)小球經(jīng)過最低點D點的速度大?。畢⒖即鸢福?7.如圖甲所示,兩平行金屬板間距為2l,極板長度為4l,兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓(t=0時上極板帶正電).以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系,現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時不停地射入兩板間.已知電子都能從右側(cè)兩板間射出,射出方向都與x軸平行,且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l.電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子之間的相互作用力.(1)求交變電壓的周期T和電壓U0的大??;(2)在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場,可使所有電子經(jīng)過有界勻強(qiáng)磁場均能會聚于(6l,0)點,求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值;(3)求從O點射入的電子剛出極板時的側(cè)向位移y與射入電場時刻t的關(guān)系式.參考答案:(1)電子在電場中水平方向做勻速直線運(yùn)動4l=v0nT
T=(n=1,2,3…)
(其中n=1,2,3…)
電子在電場中運(yùn)動最大側(cè)向位移
(n=1,2,3…)
(其中n=1,2,3…1分)
(2)如上圖,最大區(qū)域圓半徑滿足
1分
對于帶電粒子當(dāng)軌跡半徑等于磁場區(qū)域半徑時,帶電粒子將匯聚于一點
1分
得: 最小區(qū)域圓半徑為
(3)設(shè)一時間τ,
若且進(jìn)入電場
其中(n=1,2,3…,k=0,1,2,3…)
若且進(jìn)入電場
其中(n=1,2,3…,k=0,1,2,3…)
或:若電子在且進(jìn)入電場時,出電場的總側(cè)移為:,其中(n=1,2,3…,k=0,1,2,3…)(其他解法)若,則
電子沿+y方向第一次加速的時間為
電子沿-y方向第一次加速的時間為
解得:
其中,∴(n=1,2,3…,k=0,1,2,3…)
若,則
電子沿-y方向第一次加速的時間為
電子沿+y方向第一次加速的時間為
解得:
其中,
∴(n=1,2,3…,k=0,1,2,3…) 18.如圖(a)所示,斜面傾角為37°,一寬為d=0.43m的有界勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上,磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一長方形金屬線框,線框沿斜面下滑,下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為零勢能面,從線框開始運(yùn)動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中,線框的機(jī)械能E和位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示,圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Ω,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)求金屬線框剛進(jìn)入磁場到恰完全進(jìn)入磁場所用的時間t;(3)求金屬線框穿越磁場的過程中,線框中產(chǎn)生焦耳熱的最大功率Pm;(4)請在圖(c)中
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