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文档简介
1、天津河东区第一0二中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 关于静电场,下列说法正确的是()A电势等于零的物体一定不带电B电场强度为零的点,电势一定为零C同一电场线上的各点,电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加参考答案:零电势点是人为选择的参考点,所以电势等于零的物体可以带电,也可以不带电,故A错;电场强度和电势是两个不同的物理量,电场强度为零的点,电势不一定为零,B错;沿着电场线方向电势不断降低,故C错;负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反,故负电荷沿电场线方向移动时,
2、电场力做负功,电势能增加,故D对答案D2. (多选)如图所示,在竖直平面内有一半径为R的3/4圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,不计空气阻力,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知PA=2.5R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中重力做功1.5mgRB动能增加mgRC克服摩擦力做功mgRD离开B点后小球能落在圆轨道内参考答案:AC3. 如图是一辆汽车做直线运动的x-t(位移时间)图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法正确的是AAB段表示车静止BBC段发生的位移大于CD段发生的位移CCD段运动方向和BC段运动方向相反DCD
3、段运动速度小于BC段运动速度参考答案:AC4. (单选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电阻R=55.0,原线圈两端接一正弦式交电流,电压u随时间t变化的规律为u=ll0sin20 t (V),时间t的单位是s。那么,通过电阻R的电流有效值和频率分别为( )A1.0A、20Hz B A、20HzCA、10Hz D 1.0A、10Hz参考答案:D5. 在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径。整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直。现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力
4、所做的功可能为 A0B CD参考答案:AC二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹 清楚的某点开始记为0点,再顺次选取5个点,分别测量这5个点到0之间的距离L,并计算出各点速度平方与0点速度平方之差v2(v2=v2v02),填入下表:请以v2为纵坐标,以L为横坐标
5、在方格纸中作出v2-L图象。若测出小车质量为0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为 _ N。(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_。实验操作中改进的措施是_。点迹L/cmv 2/m2s20/11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23参考答案:(1)v2-s图象如右图。(4分)0.250.01 N(2分)(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大。(2分)(3)将导轨左端垫起一定的高度以平衡摩擦力。(2分)7. 如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2c
6、m,则电场的场强为_V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为_V.参考答案: (1). ; (2). -2.5;根据电场线与等势线垂直,并且由高电势指向低电势,作出电场线的分布情况如图所示场强的大小 P点到B点的距离为 x=0.5cm=0.005m,P点的电势:p=-Exsin60=-0.005sin60V=-2.5V【点睛】解决本题关键要理解电场线与等势线、场强与电势差的关系、电势与电势能的关系等基本关系,注意公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离8. 水平面上质量为m的滑块A以速度v碰撞质量为的静止滑块B,碰撞后AB的速度方向相同,它们的总动量为 ;如果碰撞后滑块B获得的速度为v0,则
7、碰撞后滑块A的速度为 参考答案:(2)mv v 9. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50 Hz)(1)如图乙所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为_ _m/s2。(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表:实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg14.003.453.032.502
8、.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线,并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是_。参考答案:10. 如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一水平面内,导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm,定值电阻R1=R3=8,R2=2,金属棒ab电阻r=2,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动,当电键S闭合时,两极板之间质量m=11014kg、带电荷量q=11015C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动,两极板间的电压为 V;金属棒ab运动的速度为 m/s。
9、参考答案:0.3, 411. 如图所示,是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s,则振动的周期为 s,x=1.0m处质点的振动方向沿 (填 “y轴正方向”或 “y轴负方向”),x=2.0m处的质点在01.5s内通过的路程为 cm参考答案:12. 若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)参考答案:C 增加 13. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定(1)实验过程中,电火花计时器应接在 电源上调整定
10、滑轮高度,使 (2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数= (3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字)参考答案:三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. 甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2
11、,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(099.99),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整:A、闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数Ul,B、保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U2。C、则电阻R1的表达式为R1_。甲同学已经测得电阻Rl4.80 ,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E_V,电阻R2_。(保留三位有效数字)利用甲同学设计的电路和测
12、得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围_(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以_同学的做法更恰当些。参考答案:(3)将S2切换到b; 1.43; 1.20; 较小; 甲15. 某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率,他的操作步骤如下: A. 用刻度尺量出半圆形玻璃砖的直径,算出半径,然后确定圆心的位置,记在玻璃砖上; B. 在白纸上画一条直线作为入射光线,并在入射光线上
13、插两枚大头针和; C. 让入射光线与玻璃砖的直径垂直,入射点与圆心重合,如图所示; D. 以圆心为轴,缓慢逆时针转动玻璃砖,同时调整视线方向,恰好看不到和的像时,然后沿半圆形玻璃砖直径画一条直线,如图所示。(1)请你利用白纸上画下的、两条直线,作出完整的光路图。 (2)写出测玻璃折射率的表达式_。(测量只使用刻度尺,在表达式中用光路图中标出的测量量表示)参考答案:(1)画出光从玻璃砖射向空气恰好发生全反射看不到和的像时的法线,用刻度尺测出的长度;(3分) (2)则该玻璃的折射率为(3分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图甲所示,在高h =0.8m的平台上放置一质量为 =0.99k
14、g的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d =2m,一质量m =0.01kg的子弹沿水平方向射入小木块并留在其中,然后一起向右运动,在平台上运动的v2-x关系如图乙所示。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上,g取10m/s2,求:(1)小木块滑出时的速度;(2)小木块在滑动过程中产生的热量;(3)子弹射入小木块前的速度。参考答案:解:(1)小木块从平台滑出后做平抛运动,有:得: 木块飞出时的速度分 (2)因为小木块在平台上滑动过程中做匀减速运动,根据知v2-s图象的斜率得小木块在平台上滑动的加速度大小分根据牛顿第二定律,得 根据能量守恒定律,得小木块在滑动过
15、程中产生的热量分(其它解法一样给分) (3)由图象可得 解得小木块刚开始滑动时的速度为分(其它解法同样给分) 子弹射入木块的过程中,根据动量守恒定律,有 解得:分17. 如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;(3)本实验中,m1=0.5kg,m2=0.1kg,=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1 m,取g=10m/s2。若砝
16、码移动的距离超过l =0.002 m,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?参考答案:(1)(2)(3)224N.试题分析:(1)砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为:f1=m1g,f2=(m1+m2)g纸板所受摩擦力的大小:f=f1+f2=(2m1+m2)g(2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:f1=m1a1,F-f1-f2=m2a2发生相对运动需要a2a1代入数据解得:F2(m1+m2)g(3)为确保实验成功,即砝码移动的距离不超过l=0002m,纸板抽出时砝码运动的最大距离为x1=a1t12,纸板运动距离d+x1=a2t22纸板抽出后砝码运动的距离x2=a3t22,L=x1+x2由题意知a1=a3,a1t1=a3t2代入数据联立得F=224N考点:牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】这是2013年江苏高考题,考查了连接体的运动,解题时应用隔离法分别受力分析,找出两个物体之间的位移关联关系,列运动方程,难度较大。18. 图甲所示的平行板电容器板间距离为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度v0
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