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河北省張家口市察北管理區(qū)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理上學(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1.10.如圖,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi),在金屬框接通逆時(shí)針方向電流的瞬間
A.兩小線圈會(huì)有相互靠攏的趨勢(shì)B.兩小線圈會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì)C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針方向D.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向參考答案:BC2.甲車以加速度3m/s2從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙車落后2s在同一地點(diǎn)從靜止出發(fā),以4m/s2開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩車運(yùn)動(dòng)方向一致,在乙車追上甲車前,兩車的最大距離是(
)
A.18m
B、23.5m
C、24m.
D.28m參考答案:C3.如圖所示,站在容器里的人正用手護(hù)住懸掛著的重物,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)該人用力向上托重物,但重物始終沒有被托動(dòng),則懸掛容器的彈簧將(A)伸長
(B)縮短(C)長度不變
(D)帶動(dòng)容器作上下振動(dòng)參考答案:C4.(單選題)如圖所示,晾曬衣服的繩子輕且光滑,懸掛衣服的衣架掛鉤也光滑,輕繩兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn),衣服處于靜止?fàn)顟B(tài).已知衣服及衣架的質(zhì)量為m,此時(shí)繩與水平方向夾角為θ,則繩中的張力F為()A.B.tanθC.D.
參考答案:D解:對(duì)掛鉤受力分析,如圖所示,繩中的拉力大小左右相等,根據(jù)三力平衡條件可知,兩繩子的拉力T的合力F與mg等值反向,作出兩個(gè)拉力T的合力F如圖,根據(jù)平衡條件得
2Tsinθ=mg解得,T=.故D正確.故選D5.下列說法中正確的是_________A.物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)B.一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化過程中,體積增大、溫度升高、放出熱量是不可能的C.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.在一定溫度下,飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的E.農(nóng)民在干旱天氣里鋤松土壤是利用毛細(xì)現(xiàn)象參考答案:ABD
二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(4分)一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,如果兩極板間電壓為U,兩極板間的距離為d,板長為L,設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板,則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為
(粒子的重力忽略不計(jì))。參考答案:答案:7.(19分)(1)同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間。首先,甲同學(xué)捏住直尺上端,使直尺保持豎直狀態(tài),直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時(shí),立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度讀數(shù)為,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為
(重力加速度為)?;谏鲜鲈恚惩瑢W(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具,若測(cè)量范圍為0~0.4s,則所用直尺的長度至少為
cm(取10m/s2);若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線,則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長度是
的(選填“相等”或“不相等”).參考答案:,80,不相等試題分析:①在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺做自由落體運(yùn)動(dòng),有,解得;②反應(yīng)時(shí)間最長為,需要直尺的長度為;③自由落體運(yùn)動(dòng)從計(jì)時(shí)開始連續(xù)相等時(shí)間的位移為1:4:9:16,而相等時(shí)間內(nèi)的位移為1:3:5:7,故長度不相等??键c(diǎn):本題考查研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。8.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,,AB邊靠在豎直墻面上,在垂直于斜面的推力F作用下,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),則物塊受到墻面的彈力大小為_________;摩擦力大小為_________。
參考答案:
答案:,9.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個(gè)過程中,空氣的內(nèi)能共減小________kJ,空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ.參考答案:5
放出
2910.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,通過改變重物的質(zhì)量,利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示?;瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=_____________kg;滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____________。(重力加速度g取,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)參考答案:0.5Kg
0.211.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素,進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測(cè)定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲,電阻絲阻值較大;一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點(diǎn),另一端懸掛小球P,無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直,恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸,OC=H;有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向,與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示,細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連,球P的質(zhì)童為m,重力加速度為g,由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān),于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù):(下表中風(fēng)速v的單位為m/s,電壓U的單位為V,球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案:
(1).
(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)小球受力分析,設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為,由平衡條件可得,風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長度為,電阻;由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得:。(2)由表中數(shù)據(jù)可得,在球半徑一定的情況下,電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式,則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比,即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得,;在風(fēng)速一定的情況下,球半徑增大到原來的兩倍,電壓表示數(shù)減小為原來的,可得風(fēng)速一定的條件下,風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上,風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。12.一物塊以150J的初動(dòng)能從斜面底端A沿斜面向上滑動(dòng),到B時(shí)動(dòng)能減少100J,機(jī)械能減少30J,以A點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面,則小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為_____J。物塊返回到A時(shí)的動(dòng)能為________J.參考答案:
13.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動(dòng)。飛鏢靶上共標(biāo)有10環(huán),其中第10環(huán)的半徑為1cm,第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推,靶的半徑為10cm。記成績(jī)的方法是:當(dāng)飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置,將飛鏢對(duì)準(zhǔn)靶心以水平速度v投出,當(dāng)v<________m/s(小數(shù)點(diǎn)后保留2位)時(shí),飛鏢將不能擊中靶,即脫靶;當(dāng)v=60m/s時(shí),成績(jī)應(yīng)為______環(huán)。(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)參考答案:35.36,7三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A(0,L).一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng),并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng),射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°.求:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.參考答案:答:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為;(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn): 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);牛頓第二定律;向心力.專題: 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題.分析: (1)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度.(2)根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.解答: 解:(1)設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°,由幾何關(guān)系可得:r﹣L=rcos60°,解得,軌跡半徑:r=2L,對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),有:ev0B=m,解得,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=;(2)電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期:T==,電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°,則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=;答:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為;(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為.點(diǎn)評(píng): 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題.15.(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(shí),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(diǎn)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)四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,12個(gè)相同的木塊放在水平地面上排成一條直線,相鄰兩木塊接觸但不粘連,每個(gè)木塊的質(zhì)量m=1.2kg,長度l=0.5m.木塊原來都靜止,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.1,在左邊第一個(gè)木塊的左端放一質(zhì)量M=1kg的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),它與各木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.5,現(xiàn)突然給鉛塊一個(gè)向右的初速度v0=9m/s,使其在木塊上滑行.設(shè)木塊與地面間及鉛塊與木塊間的最大靜摩擦力均等于滑動(dòng)糜擦力,重力加速度g=10m/s2.求:(1)小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)小鉛塊的加速度大??;(2)鉛塊下面的木塊剛發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)鉛塊的瞬時(shí)速度大?。畢⒖即鸢福航猓海?)設(shè)定水平向右為正向.對(duì)鉛塊:f木鉛=μ2Mg=0.5×1×10=5N所以鉛塊的加速度:(2)對(duì)下方n個(gè)物塊剛滑動(dòng),應(yīng)當(dāng)滿足的條件是:又:f鉛木=f木鉛則木塊開始滑動(dòng):即當(dāng)鉛塊滑至倒數(shù)第三塊木塊上時(shí),木塊開始滑動(dòng).設(shè)鉛塊滑上倒數(shù)第三塊木塊時(shí)的初速度為v1,則對(duì)于鉛塊連續(xù)滑過前9木塊的過程中:解得:v1=6m/sv1也是鉛塊剛滑到倒數(shù)第三塊木塊這一瞬間鉛塊對(duì)木塊的相對(duì)速度,在此瞬間木塊靜止.答:(1)小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)小鉛塊的加速度大小是5m/s2;(2)鉛塊下面的木塊剛發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)鉛塊的瞬時(shí)速度大小是6m/s.【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.【分析】(1)通過對(duì)木塊的受力分析知,鉛塊對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力水平向右,地面給木塊的靜摩擦力水平向左,由牛頓第二定律即可求出鉛塊的加速度;(2)當(dāng)鉛塊對(duì)木板的摩擦力大于地面對(duì)木塊的摩擦力時(shí),木塊開始運(yùn)動(dòng);根據(jù)動(dòng)能定理求鉛塊的瞬時(shí)速度.17.如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放于水平面上,物體上豎直固定一長度為l、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧現(xiàn)用手拉住彈簧上端P緩慢向上提,使物體離開地面上升一段距離在這一過程中,若P端上移的距離為H,求物體重力勢(shì)能的增加量.參考答案:18.(10分)甲乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=25cm/s。兩列波在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示。求
(i)t=0時(shí),介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);(ii)從t=0開始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。參考答案:(?。﹛=(50+300n)cm
n=0,±1,±2,…(ⅱ)t
=0.1s解:(i)t=0時(shí),在x=50cm處兩列波的波峰相遇,該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16cm。兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16cm。從圖線可以看出,甲、乙兩列波的波長分別為
λ1=50cm,λ2=60cm
①甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為x1=50+k1λ1,k1=0,±1,±2,…
②
x2=50+k2λ2,k2=0
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