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文檔簡介
浙江省麗水市三溪中學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.(單選)如圖所示,物體B靠在水平天花板上,在豎直向上的力F作用下,A、B保持靜止,則關于A與B受力的個數(shù)判斷正確的是(
)A.A可能受3個力
B.B可能受2個力C.A一定受4個力
D.B一定受5個力參考答案:C解析:若A與B之間是粗糙的,B受到豎直向下的重力、垂直水平墻面的豎直支持力(可能沒有),還有A對B的支持力和摩擦力;這樣才能使平衡,即A一定受4個力.若A對B有支持力和摩擦力等于A的重力,則B平衡,則墻面的對B沒有支持力,此時B受到三個力的作用,若A對B的支持力和摩擦力不等于A的重力,則豎直墻面的對A有支持力,此時B受到四個力的作用.故選:C.2.如下圖所示,用閃光照相的方法依次記錄某同學的運動情況,若規(guī)定向右的方向為正方向,則下列圖象能大體描述該同學運動情況的是(
)
參考答案:A勻變速直線運動的圖像A5解析:從圖片看出,此人向左運動,速度始終為負.在運動過程中,相鄰位置的距離先逐漸減小后逐漸增大,因頻閃照相每次拍照的時間間隔相同,所以可知人的速度先減小后增大,能大致反映該同學運動情況的速度--時間圖象是A.故選A3.真空中一半徑為r0的帶電金屬球,通過其球心的一直線上各點的電勢φ分布如圖所示,r表示該直線上某點到球心的距離,r1、r2分別是該直線上A、B兩點離球心的距離,根據(jù)電勢圖象(φ﹣r圖象),判斷下列說法中正確的是()A.該金屬球可能帶負電B.A點的電場強度方向由A指向BC.A點的電場強度小于B點的電場強度D.電荷量為q的正電荷沿直線從A移到B的過程中,電場力做功W=q(φ2﹣φ1)參考答案:B【考點】電場強度;電勢能.【專題】定性思想;推理法;電場力與電勢的性質(zhì)專題.【分析】根據(jù)直線上各點的電勢φ分布圖判斷A點和B點電勢.沿電場線方向電勢逐點降低.根據(jù)電場力做功表達式W=qU,結(jié)合電勢差等于兩點電勢之差,即可求解.【解答】解:A、由圖可知0到r0電勢不變,之后電勢變小,帶電金屬球為一等勢體,再依據(jù)沿著電場線方向,電勢降低,則金屬球帶正電,故A錯誤;BC、A點的電場強度方向由A指向B,A點的電場強度大于B點的電場強度,選項B正確、C錯誤;D、正電荷沿直線從A移到B的過程中,電場力做功W=qUAB=q(φ1﹣φ2),故D錯誤.故選:B.4.如圖所示,有理想邊界的勻強磁場方向垂直紙面向外,磁感應強度大小為B,某帶電粒子的比荷(電荷量與質(zhì)量之比)大小為,由靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,從O點垂直射入磁場,又從P點穿出磁場。下列說法正確的是(不計粒子所受重力)A.如果只增加U,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場B.如果只減小B,粒子可以從ab邊某位置穿出磁場C.如果既減小U又增加B,粒子可以從bc邊某位置穿出磁場D.如果只增加k,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場參考答案:D由已知可得,解得,對于選項A,只增加U,r增大,粒子不可能從dP之間某位置穿出磁場;對于選項B,粒子電性不變,不可能向上偏轉(zhuǎn);對于選項C,既減小U又增加B,r減小,粒子不可能從bc邊某位置穿出磁場;對于選項D,只增加k,r減小,粒子可以從dP之間某位置穿出磁場。故本題選D。5.如圖所示,一個半徑R=0.5m的圓形軌道固定在豎直面內(nèi),以其最高點O為坐標原點建立平面直角坐標系xoy,其中x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向,整個空間存在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強電場,規(guī)定O點為電勢能及重力勢能的零點。若從O點將一個質(zhì)量m=0.1kg、可視為質(zhì)點的帶正電小球以v0=2m/s的速度平行于x軸拋出,小球落于軌道上x=0.4m處的A點,若該小球拋出速度增至4v0,小球?qū)⒀剀壍雷鐾暾膱A周運動,已知重力加速度g=10m/s2,則下列說法正確的是A.小球所受電場力大小等于其重力的4倍B.小球以v0=2m/s的速度拋出后運動至A點的過程中,其速度變化量為8m/s,方向豎直向下C.小球以4v0的速度拋出后的運動過程中,小球與軌道間的最大彈力為29.8ND.小球以4v0的速度拋出后的運動過程中,小球機械能的最大值為6.2J參考答案:BD帶電小球以v0=2m/s的速度沿x軸正向拋出,小球落于軌道上x=0.4m處,由運動公式:,x=v0t,解得t=0.2s,a=40m/s2,由牛頓第二定律mg+qE=ma,解得qE=3mg,選項A錯誤;小球以v0=2m/s的速度拋出后從最高點至最低點的運動過程,其速度變化為?v=at=8m/s,方向豎直向下,選項B正確;小球以4v0的速度拋出后從最高點至最低點的運動過程中由動能定理可得:,解得v=12m/s,在最低點:N-(qE+mg)=mv2/R,解得N=32.8N,選項C錯誤;小球運動至最低點時,電勢能最小,機械能最大,最大值為,選項D正確;故選BD.點睛:此題是帶電粒子在復合場中的運動問題;關鍵是知道用等效法處理合力的方法,明確粒子的運動特點,知道平拋運動以及圓周運動的處理方法.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示,在豎直平面內(nèi)存在著若干個無電場區(qū)和有理想邊界的勻強電場區(qū),兩區(qū)域相互間隔,豎直高度均為h,電場區(qū)域水平方向無限長,每一電場區(qū)域場強的大小均為E,且E=mg/q,場強的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m,帶正電的、電荷量為q的小球(看作質(zhì)點),從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落,不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域的過程中,在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為__________,在第n個電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為________。參考答案:,7.氫原子的能級圖如圖所示,普朗克常量h=6.6X10-34J?s。處于n=6能級的氫原子,其能量為_____eV;大量處于n=4能級的氫原子,發(fā)出光的最大波長為______m。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)參考答案:
(1).
(2).解:由公式:,即;波長最長即光子的能量最小,所以氫原子從n=4躍遷到n=3,由公式:即所以。8.如圖所示,放在水平圓盤上質(zhì)量為0.5kg的小物塊,離轉(zhuǎn)軸距離0.2m。當小物塊隨圓盤一起以2rad/s的角速度做勻速圓周運動時,其受到靜摩擦力的大小為
▲
N.參考答案:13.如圖,墻上有兩個釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為45°,兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端固定于a點,另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼,平衡后繩的ac段正好水平,則重物和鉤碼的質(zhì)量比=________。參考答案:10.一位同學設計了一個風力測定儀,如下左圖所示,O是轉(zhuǎn)動軸,OC是金屬桿,下面連接著一塊受風板,無風時以OC是豎直的,風越強,OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大.AB是一段圓弧形電阻,P點是金屬桿與弧形電阻相接觸的點,電路中接有一個燈泡,測風力時,閉合開關S,通過分析可知:金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當于一個_______________,觀察燈泡L的亮度可以粗略地反映風力的大??;若要提高裝置反映風力大小的性能,可采取的方法是________
___.參考答案:滑動變阻器
串聯(lián)一個電流表(或與燈并聯(lián)一個電壓表11.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”。圖中小車內(nèi)可放置砝碼;實驗中,小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面,打點計時器工作頻率為50Hz。
(1)實驗的部分步驟如下:
①在小車中放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細線連接小車和鉤碼;
②將小車停在打點計時器附近,
,
,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,關閉電源;
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復②的操作。
(2)如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、……,可獲得各計數(shù)點刻度值s,求出對應時刻小車的瞬時速度V,則D點對應的刻度值為sD=
cm,D點對應的速度大小為vD=
m/s。
(3)下表是某同學在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和,是紙帶上某兩點的速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量△E;F是鉤碼所受重力的大小,W是在以上兩點間F所作的功。次
數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出,W總是大于△E,其主要原因是;鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差,還有
。參考答案:(1)接通電源
釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)
0.54(0.53~0.55)(3)沒有平衡摩擦力12.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震,強震引發(fā)了福島核電站危機.核電中的U發(fā)生著裂變反應,試完成下列反應方程式U+n→Ba+Kr+______;已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn,該反應中一個235U裂變時放出的能量為__________.(已知光速為c)參考答案:3n(2分)(mu-mBa-mKr-2mn)c2(13.如圖所示為一個豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC,B是最低點,AC與圓心O在同一水平高度,AB段弧面是光滑的,BC段弧面是粗糙的?,F(xiàn)有一根長為R、質(zhì)量不計的細桿,上端連接質(zhì)量為m的小球甲,下端連接質(zhì)量為2m的小球乙。開始時甲球在A點,由靜止釋放后,兩球一起沿軌道下滑,當甲球到達最低點B時速度剛好為零,則在此過程中,兩球克服摩擦力做功的大小為
;在下滑過程中,乙球經(jīng)過B點時的瞬時速度大小為
。參考答案:答案:(2-)mgR,
三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(6分)題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖,質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案:;P點沿y軸正向振動考點:本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關系。15.圖所示摩托車做騰躍特技表演,沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺,接著以4m/s水平速度離開平臺,落至地面時,恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m,人和車的總質(zhì)量為200kg,特技表演的全過程中,空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點,人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案:(1)1.6m
(2)m/s,90°
(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動,很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得:豎直方向上:水平方向上:可得:.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度:到達A點時速度:設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為,則:即,所以:(3)對摩托車受力分析可以知道,摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力,所以有:
當時,計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600
N.答:(1)從平臺飛出到A點,人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度,圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s,人和車對軌道的壓力5600
N.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.(18分)如下圖1所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d(d遠小于板的長和寬)。在兩板的中心各有小孔O和O’,O和O’處在同一豎直線上。在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P。已知A、B間所加電壓為U0時,質(zhì)點P所受的電場力恰好與重力平衡?,F(xiàn)在A、B間加上如下圖2所示隨時間t作周期性變化的電壓U,已知周期(g為重力加速度)。在第一個周期內(nèi)的某一時刻t0,在A、B間的中點處由靜止釋放質(zhì)點P,一段時間后質(zhì)點P從金屬板的小孔飛出.問:(1)t0在什么范圍內(nèi),可使質(zhì)點在飛出小孔之前運動的時間最短?(2)t0在哪一時刻,可使質(zhì)點P從小孔飛出時的速度達到最大?參考答案:解析:設質(zhì)點P的質(zhì)量為m,電量為q,當A、B間的電壓為U0時,有q=mg①(1分)當兩板間的電壓為2U0時,P的加速度向上,其大小為a1,則q-mg=ma1②(1分)解得
a1=g ③(1分)當兩板間的電壓為-2U0時,P的加速度向下,其大小為a2,則q+mg=ma2④(1分)解得
a2=3g ⑤(1分)(1)要使質(zhì)點在飛出小孔之前運動的時間最短,須使質(zhì)點釋放后一直向下加速運動。設質(zhì)點釋放后經(jīng)過時間t到達小孔O’,則
⑥(1分)解得
⑦(1分)因為,所以,質(zhì)點到達小孔之前能一直加速。(1分)因此要使質(zhì)點在飛出小孔之前運動的時間達到最短,質(zhì)點釋放的時刻t0應滿足即
⑧(1分)(2)要使質(zhì)點P從小孔飛出時的速度達到最大,須使質(zhì)點釋放后先向上加速、再向上減速運動,在到達小孔O時速度減為0,然后向下加速運動直到小孔O’。設質(zhì)點釋放后向上加速時間為t1、向上減速時間為t2,則
(1分)
(1分)
⑨(1分)由以上各式解得
,
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