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山西省長治市南宋中學(xué)2023年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示,左側(cè)接有定值電阻R的光滑導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌間距為d.一質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒在水平拉力F作用下由靜止開始運動,速度與位移始終滿足υ=kx,棒與導(dǎo)軌接觸良好,則在金屬棒移動距離為l的過程中A.金屬棒的動量對時間的變化率增大B.拉力的沖量為C.通過電阻R電量為D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為參考答案:AB【分析】本題的關(guān)鍵是根據(jù)v與x的關(guān)系,由安培力公式,得到FA與x的關(guān)系式,確定出FA與x是線性關(guān)系,即可求出安培力做功,再分析功能關(guān)系即可明確求出的熱量和拉力的功,注意速度為線性變化,故可以利用平均安培力求出安培力的功,同時產(chǎn)生的熱量要包括摩擦生熱和安培力所做的功?!驹斀狻緼.由知棒在做加速度增大的加速運動,合力增大,動量對時間的變化率即為合力,故A正確;BC.由公式,根據(jù)動量定理有:,解得:,故B正確,C錯誤;D.由功能關(guān)系知,,,,且,聯(lián)立解得:,故D錯誤。2.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧只受一個拉力F1
時,其伸長量為,當彈簧同時受到兩個拉力F2和F3作用時,伸長量也為,現(xiàn)對彈簧同時施加F1、F2、F3三個力作用時,其伸長量為,則以下關(guān)于與關(guān)系正確的是A.
B.
C.
D.參考答案:B3.某興趣小組用實驗室的手搖發(fā)電機和理想變壓器給一個燈泡供電,電路如圖,當線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時,電壓表示數(shù)是U1,額定電壓為U2的燈泡正常發(fā)光,燈泡正常發(fā)光時電功率為P,手搖發(fā)電機的線圈電阻是r,則有A.電流表的示數(shù)是B.變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是C.變壓器輸入電壓的瞬時值
D.手搖發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是參考答案:A理想變壓器原副線圈的功率相等,由P=UI知電流表的示數(shù)即流過原線圈的電流為,A正確;變壓器原副線圈的匝數(shù)比等于電壓比,即,B錯誤;由交流電瞬時值表達式可知變壓器輸入電壓的瞬時值為,C錯誤;由于手搖發(fā)電機的線圈有內(nèi)阻,故產(chǎn)生的電動勢的最大值大于,D錯誤。4.圖甲所示為驗證法拉第電磁感應(yīng)定律的實驗裝置,與電源連接的線圈Ⅰ中的電流i1按圖乙所示的規(guī)律變化,電流i1在線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場,該磁場磁感應(yīng)強度B與線圈中電流i1的關(guān)系:B=ki1(其中k為常數(shù)).線圈II與電流傳感器連接,并通過計算機繪制出線圈II中感應(yīng)電流i2隨時間t變化的圖象.若僅將i1變化的頻率適當增大,則能正確反映i2﹣t圖象變化的是(圖中以實線和虛線分別表示調(diào)整前、后的i2﹣t圖象)()A. B. C. D.參考答案:D【考點】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象.【分析】大線圈Ⅰ與多功能電源連接,在每個時間段內(nèi)電流隨時間均勻變化,則產(chǎn)生的磁場均勻變化,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,判斷小線圈中電流的變化.當多功能電源輸出電流變化的頻率適當增大,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢適當增加.【解答】解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得,E=NS,因為大線圈中每個時間段內(nèi)電流均勻變化,則每個時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變,則小線圈中每個時間段內(nèi)感應(yīng)電流的大小不變.因為多功能電源輸出電流變化的頻率適當增大,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢適當增加,感應(yīng)電流大小適當增加,變化的周期變?。蔇正確,ABC錯誤.故選:D.5.如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的物體在水平拉力F的作用下沿水平面做勻速直線運動,從某時刻開始,拉力F隨時間均勻減小,物體受到的摩擦力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列關(guān)于物體運動的說法中正確的是()A.t=1s時物體開始做勻減速運動B.t=3s至t=5s時間內(nèi)中,摩擦力對物體不做功C.物體與接觸面間的動摩擦因數(shù)為0.2D.t=2s時物體的加速度大小為2m/s2參考答案:B【考點】功的計算;牛頓第二定律.【分析】用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運動,從t=1s開始力F隨時間均勻減小,物體先做減速運動,所受摩擦力為滑動摩擦力,當物體速度為零后,物體受靜摩擦力根據(jù)牛頓第二定律求的加速度,根據(jù)f=μmg求的摩擦因數(shù)【解答】解:A、物體在開始在F作用下做勻速直線運動,由圖可知,滑動摩擦力的大小為4N,拉力隨時間均勻減小后,物體開始做減速運動,即在1s時物體開始做減速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知a=,加速度大小逐漸增大,故A錯誤;B、有圖可知,從3s開始,物體處于靜止,故t=3s至t=5s時間內(nèi)中,摩擦力對物體不做功,故B正確;C、有圖可知滑動摩擦力大小為f=4N,根據(jù)可知,故C錯誤;D、有圖可知,t=2s時拉力F=3N,根據(jù)牛頓第二定律可知a=,故D錯誤;故選:B二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(多選)在物理學(xué)的發(fā)展過程中,科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法,以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。該實驗采用了控制變量法C.伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動。再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律,這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法D.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這是采用了理想模型法參考答案:BC解析:A、在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時,用點電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法.故A錯誤;B、在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時,先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,該實驗采用了控制變量法,故B正確;C、伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動,再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律,這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法.故C正確.D、在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法,故D錯誤.故選:BC.7.如圖所示,質(zhì)量為m、邊長為L的等邊三角形abc導(dǎo)線框懸掛于水平輕桿一端,離桿左端1/3處有固定轉(zhuǎn)軸O,桿另一端通過細線連接地面.導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,且與磁場垂直.當線圈中逆時針電流為I時,bc邊所受安培力的大小及方向是___________________;接地細線對桿的拉力為____________.
參考答案:BIL向上;
mg/28.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點,另一端拴兩根細繩,每根細繩分別連著一個量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下,沿著兩個不同方向拉彈簧測力計,將橡皮筋的活動端拉到O點,兩根細繩互相垂直,如圖所示。(1)由圖可讀出彈簧測力計甲的拉力大小為___N,乙的拉力大小應(yīng)該為____N。(只需讀到0.1N)(2)在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個力及它們的合力。參考答案:(1)2.4,3.2(2)見下圖。4.0N.試題分析:(1)根據(jù)彈簧秤的指示可知,兩個力的大小分別為:2.4N和3.2N.KS5U(2)根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下:F1、F2相互垂直,因此有:。9.如圖所示,一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,實線為t1=0時的波形圖,虛線為t2=0.06s時的波形圖,則6=0時P質(zhì)點向y軸________(選填“正”或“負”)方向運動。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案:10.(3分)一單色光在某種液體中傳播速度是2.0×108m/s,波長為3×10-7m,這種光子的頻率是___________,已知鋅的逸出功是5.35×10-19焦,用這種單色光照射鋅時__________(填“能”或“不能”)發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案:6.67×1014Hz,不能11.若將一個電量為2.0×10-10C的正電荷,從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功8.0×10-9J,則M點的電勢是=
V;若再將該電荷從M點移到電場中的N點,電場力做功1.8×10-8J,則M、N兩點間的電勢差UMN=
V。參考答案:
40;90。12.在研究勻變速直線運動的實驗中,小明正常進行操作,打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標記為0、1、2,則紙帶的加速度為
;而P點是紙帶上一個污點,小明想算出P點的速度,你認為小明的想法能否實現(xiàn)?你認為不能實現(xiàn),請說明理由;若能實現(xiàn)請算出P點的速度
。(如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。)參考答案:13.如圖,重為G的物體,用繩子掛在支架的滑輪B上,繩子的另一端接在絞車D上.轉(zhuǎn)動絞車,物體便能升起.設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計,桿AB和BC的質(zhì)量不計,A、B、C三處均用鉸鏈連接.當物體處于平衡狀態(tài)時,桿AB所受力的大小為2.73G,桿BC所受力的大小為3.73G.參考答案:考點:力矩的平衡條件;共點力平衡的條件及其應(yīng)用.分析:畫出各個力,分別作出各個力的力臂,然后又力矩的平衡即可解答.解答:解:以A為支點,AB受到BC的支持力和兩個繩子的拉力,它們的力臂如圖1,設(shè)AB桿的長度為L,則:豎直向下的拉力的力臂;L1=LBD的拉力的力臂:BC桿的作用力的力臂:由力矩平衡得:GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得:FBC=3.73G同理,以B為支點,BC受到AB的拉力和兩個繩子的拉力,它們的力臂如圖2,則:豎直向下的拉力的力臂:;BD的拉力的力臂:BC桿的作用力的力臂:由力矩平衡得:GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得:FAB=2.73G故答案為:2.73G;3.73G點評:本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿,分別畫出AB和BC的作用力方向,再根據(jù)力矩平衡條件求解.三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.在探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關(guān)系實驗中,小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行實驗,由實驗得到彈簧伸長X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示,由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù)為
N/m;若要在兩根彈簧中選用一個來制作精確程度較高的彈簧秤,應(yīng)選彈簧
;用制作好的彈簧秤來測量物體的重力,如圖b所示,物體重為
N。參考答案:15.如圖所示,汽車向右沿水平面作勻速直線運動,通過繩子提升重物M。若不計繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在提升重物的過程中,下列有關(guān)判斷正確的是A.重物M加速上升
B.重物減速上升C.繩子張力等于M的重力
D.繩子張力小于M的重力參考答案:A四、計算題:本題共3小題,共計47分16.(12分)如圖所示,MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點且接觸良好。兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強磁場中(圖中經(jīng)過O點的虛線即為磁場的左邊界)。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運動。已知在導(dǎo)體棒運動的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。磁感應(yīng)強度大小為B,方向如圖。當導(dǎo)體棒運動到O點時,彈簧恰好處于原長,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r,已知彈簧的彈力與形變量成正比,即F=kx,k為彈簧的勁度系數(shù))求:(1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點前,通過它的電流大??;(2)彈簧的勁度系數(shù)k;(3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點開始直到它靜止的過程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量。參考答案:解析:(1)設(shè)ab棒在導(dǎo)軌之間的長度為l,由歐姆定律得
(3分)
(2)設(shè)O點到ab棒距離為x,設(shè)ab棒的有效長度
(2分)
(3)裸導(dǎo)線最終只能靜止于O點,故其動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,即
(2分)17.如圖所示,半徑R=l.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角,另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板,木板質(zhì)量M=lkg,上表面與C點等高。質(zhì)量為m=lkg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=0.2,取g=l0。求:
(1)物塊經(jīng)過C點時的速度;(2)若木板足夠長,物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。參考答案:解:(1)設(shè)物體在B點的速度為vB,在C點的速度為vC,從A到B物體做平拋運動,有:
(2分)從B到C,根據(jù)動能定理有:(2分)解得:vC=6m/s(1分)(2)物塊在木板上相對滑動過程中由于摩擦力作用,最終將一起共同運動。設(shè)相對滑動時物體加速度為a1,木板加速度為a2,經(jīng)過時間t達到共同速
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