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文档简介
湖南省长沙市岳麓实验中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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.如图(a),一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移s的关系如图(b)(),则下列结论正确的是(
)A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为3kg
D.物体的加速度大小为5m/s2参考答案:D2.2018年11月19日发射的北斗导航卫星进入离地面高度约km的轨道,绕地球做匀速圆周运动,则该卫星的(
)A.发射速度大于第一宇宙速度B.运转速度大于第一宇宙速度C.运转周期大于地球自转周期D.向心加速度小于地球表面处重力加速度参考答案:AD【分析】第一宇宙速度为人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大的运转速度,根据万有引力提供向心力进行求解即可;【详解】A、若卫星恰好在地面附近绕地球做匀速圆周运动,其运转速度恰好为第一宇宙速度,理论上此时的发射速度恰好也为第一宇宙速度,根据题意:发射的北斗导航卫星进入离地面高度约2.1×104km的轨道,可知其发射速度大于第一宇宙速度,并且由于半径增大,根据可知,导致其运转速度小于第一宇宙速度,故选项A正确,B错误;C、地球同步卫星,距离地面高度为,其周期等于地球自转周期,而北斗导航卫星离地面高度约2.1×104km,根据,则可知,半径越小,则周期越小,故北斗导航卫星的周期小于地球同步卫星的周期,即小于地球自转周期,故选项C错误;D、对北斗导航卫星根据牛顿第二定律:,则在地面处有:,则,由于,则,即北斗导航卫星的向心加速度小于地球表面处重力加速度,故选项D正确。【点睛】本题关键掌握第一宇宙速度的含义,同时掌握万有引力提供向心力,列出方程进行求解即可。3.阻值为1Ω的电阻上通一交变电流,其i-t关系如上图,则在0~1s内电阻上产生的热量为()A.1J
B.1.5JC.2J
D.2.8J参考答案:D4.已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示:材料木—金属木—木木—冰钢—缸动摩擦因数0.200.300.030.25
质量为1.5g的物块放置于某材料制作的水平面上,现用弹簧秤沿水平方向匀速拉此物块,读的弹簧秤的示数为3N,则两接触面的材料可能是(g=10m/s2) (
)
A.木—金属
B.木—木
C.钢—钢
D.木—冰参考答案:
A5.(多选)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器.如图甲所示是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能EK随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断中正确的是(
)A.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大B.若增大磁感应强度,为保证该粒子每次进人电场均被加速,应增大高频电源交流电的频率C.带电粒子在两D型盒中运动时间可能不相同D.不同带电粒子经过回旋加速器获得的最大动能有可能相同参考答案:BD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,已知R1=10Ω,R2=20Ω,R3=20Ω,AB两端间电压恒为30V,若CD之间接理想电压表,则电压表示数U=_____V;若CD之间改接理想电流表,则电流表示数I=______A。参考答案:答案:20V;0.75A7.如图所示,轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接;现用水平力F拉住绳子上一点O,使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置;现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置,这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动;则此过程中,圆环对杆摩擦力F1___
_____(填增大、不变、减小),圆环对杆的弹力F2___
_____(填增大、不变、减小)。参考答案:不变,
增大;设圆环B的质量为M;以整体为研究对象,分析受力,如图,根据平衡条件得F2=F①F1=(M+m)g②由②可知,杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变,由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变;再以结点为研究对象,分析受力,如图2;根据平衡条件得到,F=mgtanθ,当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时,θ增大,则F增大,而F2=F,则F2增大8.某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中:①选出一条纸带如图甲所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=19.15cm,h3=27.86cm.已知重锤质量为0.5kg,打点计时器的工作电流频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2.由以上数据算出,当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了
J,此时重锤的动能比开始下落时增加了
J.由计算结果可知,该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是
.(计算结果保留两位有效数字)②在图甲所示的纸带上,某同学又选取多个计数点,测出各计数点到第一个点O的距离h,算出各计数点对应的速度v,并以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是图乙中的,图线的斜率表示
.参考答案:①0.94;0.98;实验时先释放纸带,然后再接通打点计时器的电源.②D;重力加速度g.
【考点】验证机械能守恒定律.【分析】①根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,从而得出动能的增加量.②根据机械能守恒定律得出的表达式,结合表达式得出正确的图线,从而得出图线斜率表示的含义.【解答】解:①当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J.B点的速度m/s=1.98m/s,则动能的增加量=0.98J.动能增加量大于重力势能的减小量,做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带,然后再接通打点计时器的电源.②根据机械能守恒得,mgh=,解得,由于打出的第一个点已经具有了一定的速度,所以h为0时,v已经不为0,则正确的图线是D.图线的斜率表示重力加速度g.故答案为:①0.94;0.98;实验时先释放纸带,然后再接通打点计时器的电源.②D;重力加速度g.9.(3分)如图所示,在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A,木板上表面光滑,当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑,当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上,当B在木板上无摩擦时,木板和B的加速度大小之比为;当B在木板上动量为时,木板的动量为
;当B在木板上动量为,木板的动量为
。参考答案:
答案:1:1,
,010.用欧姆表测电阻时,如发现指针偏转角度太小,为了使读数的精度提高,应使选择开关拨到较
(选填“大”或“小”)的倍率档,重新测量,测量前必须先要进行
。如图所示为使用多用表进行测量时,指针在刻度盘上停留的位置,若选择旋钮在“50mA”位置,则所测量电流的值为
mA。参考答案:大;调零;22.011.小球自由下落时,记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式:一种是图(a)所示的频闪照相记录,另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律,但两种方式相比,图(a)比图(b)的__________误差更小(选填“偶然”或“系统”);图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T=0.04s闪光一次,各时刻的位置到A的距离,单位为厘米,验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒,还需要知道小球到达E处的速度,此速度有两种计算方式:第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度),第二种是利用求得,应选第_________种,参考答案:12.如图所示,将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,方向水平向右,乙车速度大小为2m/s,方向水平向左,两车在同一直线上,当乙车的速度为零时,甲车速度为________m/s,方向________。参考答案:1;水平向右13.现有一个弹簧测力计(可随便找地方悬挂),一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺,一个木块及质量不计的细线.试用这些器件设计一实验装置(要求画出示意图),通过一次测量(弹簧测力计只准读一次数),求出木块的质量和尺的质量.(已知重力加速度为g)参考答案:找个地方把弹簧测力计悬挂好,取一段细线做成一环,挂在弹簧测力计的挂钩上,让直尺穿在细环中,环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点,它将尺分为长短不等的两段.用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上,细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置,使直尺平衡在水平位置(为提高测量精度,尽量使二悬挂点相距远些),如图所示.设木块质量为m,直尺质量为M.记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2,弹簧测力计读数G.由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有
(1)
(2)(1)、(2)式联立可得
(3)
(4)给出必要的说明占8分,求出r占10分.三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.螺线管通电后,小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管的N、S极,并标出电源的正、负极。参考答案:N、S极1分电源+、-极15.质点做匀减速直线运动,在第1内位移为,停止运动前的最后内位移为,求:(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小.(2)整个减速过程共用时间.参考答案:(1)(2)试题分析:(1)设质点做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m,则:所以质点在第1秒内有位移为6m,所以在整个减速运动过程中,质点的位移大小为:(2)对整个过程逆向考虑,所以考点:牛顿第二定律,匀变速直线运动的位移与时间的关系.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压U0加速后,水平射入偏转电压为U1的平移器,最终从A点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
(2)当加速电压变为4U0时,欲使粒子仍从A点射入待测区域,求此时的偏转电压U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F.现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz.保持加速电压为U0不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.参考答案:17.如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量,B的质量。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。参考答案:解析:汽车沿倾角斜车作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有①用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有
②式中
③设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意④方向与汽车前进方向相反;用fN表示拖车作用于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同。以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有⑤
由②④⑤式得
⑥
由①③⑥式,代入数据得
⑦18.(12分)如图所示,小车在水平面上以5m/s的速度向右做匀速直线运动,车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为2kg的物体,OA与竖直方向夹角为θ=37°,OB是水平的。后来小车改做匀减速运动,并经1.25m的位移停下来,求(1)车在匀速运动的过程中,两绳的拉力TA、TB各是多少?(sin37o=0.6)(2)车在匀减速运动的过程中,两绳的拉力TA、TB各是多少?(g取10m/s2)参考答案:(1)匀速运动时:TAsinθ=TB
①
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