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云南省曲靖市陸良縣三岔河鎮(zhèn)第一中學2022-2023學年高三物理期末試卷含解析一、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1.兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,如圖放置,OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°,物體M的重力大小為20N,M、m均處于靜止狀態(tài)。則 (
)A.繩OA對M的拉力大小為10N
B.繩OB對M的拉力大小為10NC.m受到水平面的靜摩擦力大小為10ND.m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左參考答案:D2.一帶負電荷的質(zhì)點,在電場力作用下沿曲線abc從a減速運動到c。則關(guān)于b點電場強度E的方向,可能正確的是(虛線是曲線在b點的切線)(
)參考答案:A3.(單選)在物理學發(fā)展的過程中,許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程.在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中,正確的說法是(
)A.英國物理學家牛頓用實驗的方法測出萬有引力常量GB.第谷接受了哥白尼日心說的觀點,并根據(jù)開普勒對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù),應用嚴密的數(shù)學運算和橢圓軌道假說,得出了開普勒行星運動定律C.亞里士多德認為兩個從同一高度自由落下的物體,重物體與輕物體下落一樣快D.胡克認為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比參考答案:D4.如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為+q的三個相同的帶電小球A、B、C,從同一高度以初速度v0水平拋出,B球處于豎直向下的勻強磁場中,C球處于垂直紙面向里的勻強電場中,它們落地的時間分別為tA、tB、tC,落地時的速度大小分別為vA、vB、vC,則以下判斷正確的是(
)
A.tA=tB=tC
B.tA=tC<tB
C.vB<vA<vC
D.vA=vB<vC參考答案:答案:AD5.A.B兩物體在同一直線上運動,它們的速度-時間圖象如圖所示。在t1時刻,下列敘述正確的是
A.A.B兩物體的速度大小相等,方向相反B.A.B兩物體的速度大小相等,方向相同C.A.B兩物體在0-t1時間內(nèi)的位移相同D.A.B兩物體在t1時刻相遇參考答案:B二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如右圖甲所示,有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺,擺長為L,當?shù)氐闹亓铀俣葹椋瑒t周期
;若在懸點處放一帶正電的小球(圖乙),則周期將
。(填“變大”、“不變”、“變小”)參考答案:;不變7.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______(真空中光速c,普朗克常數(shù)h)參考答案:8.兩個勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起,彈簧的一端固定在墻上,如圖所示.開始時兩彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動彈簧,已知彈的伸長量為,則彈簧的伸長量為
.參考答案:9.圖示為簡單歐姆表原理示意圖,其中電流表的滿偏電流IR=300μA,內(nèi)阻Rg=l00Ω,可變電阻R的最大阻值為10kΩ,電池的電動勢E=l.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是
色,按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時,指針指在刻度盤的正中央,則Rx=
kΩ。若該歐姆表使用一段時間后,電池電動熱變小,內(nèi)阻變大,但此表仍能調(diào)零,按正確使用方法再測上述Rx,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較
(填“變大”、“變小”或“不變”)。參考答案:10.一物體做勻減速直線運動,初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運動
m.參考答案:
2m
、
14
11.同打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?,F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況,圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10-2s和2.0×10-2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺示數(shù)如圖丙所示。(1)讀出滑塊的寬度d=________cm。(2)滑塊通過光電門1的速度v1=______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)(3)若提供一把米尺,測出兩個光電門之間的距離1.00m,則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案:12.某登山愛好者在攀登珠穆朗瑪峰的過程中,發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的,出廠時給出的參數(shù)為:27℃時表內(nèi)氣體壓強為1×105Pa;在內(nèi)外壓強差超過6×104Pa時,手表表面玻璃可能爆裂。已知當時手表處的氣溫為-13℃,則手表表面玻璃爆裂時表內(nèi)氣體壓強的大小為__________Pa;已知外界大氣壓強隨高度變化而變化,高度每上升12m,大氣壓強降低133Pa。設(shè)海平面大氣壓為1×105Pa,則登山運動員此時的海拔高度約為_________m。
參考答案:答案:8.7×104,6613(數(shù)值在6550到6650范圍內(nèi)均可)13.一個圓盤邊緣系一根細繩,繩的下端拴著一個質(zhì)量為m的小球,圓盤的半徑是r,繩長為L,圓盤勻速轉(zhuǎn)動時小球隨著一起轉(zhuǎn)動,并且細繩與豎直方向成θ角,如圖所示,則圓盤的轉(zhuǎn)速是______.參考答案:三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊及遮光條都從位置A處由靜止釋放。(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=________mm。(2)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是___________________。(3)改變鉤碼質(zhì)量,讀出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t,該同學已經(jīng)將實驗中的數(shù)據(jù)描入了圖丙所示F一坐標系中,請你用一平滑的曲線將各點連接起來。(4)若圖丙中所作的F一圖象的斜率為k,設(shè)AB間的距離為s,當遮光條的寬度為d時,則滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M=_________。參考答案:(1);(2)遮光條到光電門的距離L;(3)圖見解析;(4)本題旨在考查探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。:(1)由圖知游尺第5條刻度線與主尺對齊,則:(2)實驗時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度。根據(jù)運動學公式得若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是遮光條到光電門的距離L。(3)
(4)由題意可知,該實驗中保持小車質(zhì)量M不變,因此有:,可得:解得:故答案為:(1);(2)遮光條到光電門的距離L;(3)如上圖;(4)。15.某同學利用如圖所示的實驗裝置測量重力加速度。(1)該同學開始實驗時情形如圖所示,接通電源釋放紙帶。請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑孩?/p>
;②
。(2)(5分)該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作研究從靜止開始下落的重物所受阻力的情況,得到如圖所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點),測出A、C間的距離為14.77cm,點C、E間的距離為16.33cm。已知當?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2,重物質(zhì)量m=1.0kg,設(shè)重物所受阻力大小不變。在從A下落到E的過程中,阻力大小為
N。(已知電源的頻率為50Hz)參考答案:(1)①打點計時器接了直流電;②重物離打點計時器太遠。
(2)f=0.25。四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,一塊長為L、質(zhì)量m的扁平均勻規(guī)則木板通過裝有足夠長傳送帶的光滑斜面輸送。斜面與傳送帶靠在一起連成一直線,與水平方向夾角θ,傳送帶以較大的恒定速率轉(zhuǎn)動,傳送方向向上,木板與傳送帶之間動摩擦因數(shù)為常數(shù)。已知木板放在斜面或者傳送帶上任意位置時,支持力均勻作用在木板底部。將木板靜止放在傳送帶和光滑斜面之間某一位置,位于傳送帶部位的長度設(shè)為x,發(fā)現(xiàn)當x=L/4時,木板能保持靜止。(1)木板從x=L/2的位置靜止釋放,始終在滑動摩擦力的作用下,移動到x=L的位置時,木板的速度多大?(2)在(1)的過程中,木塊的機械能增加量設(shè)為ΔE,傳送帶消耗的電能設(shè)為W,不計電路中產(chǎn)生的電熱,比較ΔE和W的大小關(guān)系,用文字說明理由。(3)已知L=1m,θ=30°。若在x=0位置給木板沿斜面向上的初速度2v0,傳送帶傳送速度v0,發(fā)現(xiàn)木板最后不能沿傳送帶向上運動,則v0最大不能超過多少?
ks5u
參考答案:17.如圖復16-6所示,軸豎直向上,平面是一絕緣的、固定的、剛性平面。在處放一帶電量為的小物塊,該物塊與一細線相連,細線的另一端穿過位于坐標原點的光滑小孔,可通過它牽引小物塊?,F(xiàn)對該系統(tǒng)加一勻強電場,場強方向垂直與軸,與軸夾角為(如圖復16-6所示)。設(shè)小物塊和絕緣平面間的摩擦系數(shù)為,且靜摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)相同。不計重力作用?,F(xiàn)通過細線來牽引小物塊,使之移動。在牽引過程中,我們約定:細線的端只準沿軸向下緩慢移動,不得沿軸向上移動;小物塊的移動非常緩慢,在任何時刻,都可近似認為小物塊處在力平衡狀態(tài)。若已知小物塊的移動軌跡是一條二次曲線,試求出此軌跡方程。參考答案:設(shè)所加勻強電場的場強為,它在方向和方向的分量分別為,。由于物塊帶負電,電場作用于物塊的電力的兩個分量分別為
(1)
(2)在平面內(nèi),方向沿軸正方向.垂直于平面,被絕緣平面的支持力所平衡,故物塊對絕緣平面的正壓力的大小和的大小相等,即
絕緣平面作用于物塊的摩擦力
(3)的方向決定于物塊移動的方向.根據(jù)題意,物塊在平面內(nèi)的運動可看做是一種在力平衡下的緩慢移動.作用于物塊的三個力、和線的拉力都在平面內(nèi).物塊在任一位置達到平衡時的受力情況如圖預解16-6所示。為細線與軸的夾角。把沿和方向分解得
用和表示的兩個分量,物塊平衡時,有
(4)
(5)由(4)、(5)式得注意到(3)式,得得
或
(6)因要小物塊緩慢移動,需要細線牽引,不符合題意,應舍去.因,,將代入(4)、(5)式,有
摩擦力方向的斜率
(7)是摩擦力方向與軸夾角的正切,即摩擦力方向的斜率,因摩擦力始終沿軌道的切線方向,故也就是軌道切線的斜率.下面,通過對(7)式的分析來尋找軌道方程.當中一0,k-co即在起點A時,軌道的切線與x軸垂直當,,即在起點時,軌道的切線與軸垂直。當,,一種情況是小物塊運動到軸上后,沿軸做直線運動到點,但這與題設(shè)軌跡移動是一條二次曲線不符,因而它一定表示軌道在點的切線與軸垂直.在二次曲線中,曲線上兩點切線相互平行的只有橢圓或圓.又因為、兩點的切線與它們的連線相垂直,這連線應為曲線的軸線,且在軸上,另一軸在它的垂直平分線上且與軸平行。曲線與此軸線的交點的切線的斜率為0.代入(7)式得,故該曲線為圓,其方程為
(8)18.如圖所示,x軸為水平方向,y軸為豎直方向,在第一、三、四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場B(圖中沒畫),在x軸上方的與X軸夾角為的勻強電強E1,在x軸下方有與豎起直向上的勻強電場E2。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球在第一象限的P(x0,,y0)點,以速度v0豎直向下勻速運動(在第一象限內(nèi)),當帶電小球從第一象限進入第四象限后,第一象限內(nèi)的磁場消失,小球最終又回到P點。已知:,,重力加速度g。求:(1)磁感應強度B和電場強度E1;(2)帶電小球的從P點出發(fā)到重新回到P點的運動時間和P點的縱坐標y0;(3)帶電小球的從P點出發(fā)到重新回到P點的整個過程中電場力做的功和在這個過程中重力做功的最大值。參考答案:(1);(2),(3)(1)帶電小球在第一象限做勻速直線運動,對它進行受力分析如圖在水平方向上:在豎直方向上:解得:磁感應強度電場強度(2)帶電小球在第三、四象限運動時,電場力,與重力二
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