2021-2022学年江西省宜春市田心中学高三物理上学期期末试卷含解析_第1页
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2021-2022学年江西省宜春市田心中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示为一物体作直线运动时的图像,但纵坐标表示的物理量未标出。已知物体在前2s时间内向东运动,则以下判断正确的是(

)(A)若纵坐标表示速度,则物体在4s内的位移为前2s位移的2倍(B)若纵坐标表示速度,则物体在4s内的加速度大小不变,方向始终向东(C)若纵坐标表示位移,则物体在4s内的运动方向始终向东(D)若纵坐标表示位移,则物体在4s内的位移为零参考答案:C2.如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30o,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为A.

B.

C.1:2

D.

2:1参考答案:D3.关于多普勒效应说法正确的是(

)A.若波源向观察者靠近,则波源发出的频率变小B.若波源向观察者靠近,则观察者接收到的频率变大C.观察者远离波源,则波源发出的频率变小D.若波源与观察者相互靠近,则观察者接收到的频率变小参考答案:B4.如图所示,跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为

mA、mB的小球,系统处于静止状态.A、B小球与圆心的连线分别与水平面成60°和30°角,则两球的质量之比mA:mB和剪断轻绳时两球的加速度之比aA:aB分别为(

)A.1:1

1:2

B.1:1

1:C.:1

1:1

D.:1

1:参考答案:D5.(单选)如图所示,一理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为n2=200匝,电阻R=8.8,原线圈接入电压u=220sin100t(V)的交流电源,交流电压表和交流电流表对电路的影响可忽略不计,则下列说法正确的是(

)A.副线圈交变电流的频率是100HzB.t=1s时刻,电压表的示数为OC.变压器的输入电功率为220WD.电流表的示数为10A参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,

闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光

(选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观察到车厢的长度比静止时变▲(选填“长”或“短”)了。参考答案:先到达后壁

短(7.一电场中有d、b、c三点,将电量为2×10c的负电荷由a点移到b点,电场力对该负电荷做功为8×10J;再由b点移到c点,克服电场力做功3×10J,则a、c两点中____点电势较高,a、c两点间的电势差为____V。参考答案:8.一只表头的满偏电流Ig=1mA,内阻rg=30Ω,现将表头改装成电流、电压两用表,如图所示,R1=0.05Ω,R2=2.97kΩ。(1)闭合电键S,接入Oa两端时是_______表,量程为_______;(2)断开电键S,接入Ob两端时是_______表,量程为_______。参考答案:9.

(4分)某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间为10-8秒,携带的能量为0.2焦耳,则每个脉冲的功率为 瓦,该激光器将电能转化为激光能量的效率为

。参考答案:答案:2×103,0.00110.如图所示,自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源,其电压有效值UAB=100V,R0=40W,当滑动片处于线圈中点位置时,C、D两端电压的有效值UCD为

V,通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案:答案:200,5解析:自耦变压器的原副线圈在一起,由题可知,原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为,所以。根据部分电路欧姆定律有。11.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛,由于空气阻力,经2s到达最高点,设空气阻力大小恒定,则物体上升的最大高度是______m,它由最高点落回抛出点需_____s。参考答案:24

;12.匀强电场中有M、N、P三点,连成一个直角三角形,MN=4cm,MP=5cm,如图所示,把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点,电场力做功8×10﹣9J,从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J.则匀强电场的方向由N指向M,电场强度大小为100N/C.参考答案:解:根据电场力做功的公式得:UMN==V=﹣4V,而从M移到P时,电场力做功也为8×10﹣9J,所以UMP=﹣4V,所以N、P两点为等势点,且N点的电势大于M点的电势,即场强方向由N指向M;有:E===100N/C.故答案为:由N指向M,100.13.环境污染已非常严重,瓶装纯净水已经占领柜台.再严重下去,瓶装纯净空气也会上市.设瓶子的容积为500mL,空气的摩尔质量M=29×10-3kg/mol.按标准状况计算,NA=6.0×1023mol-1,试估算:①空气分子的平均质量是

kg

(保留两位有效数字)②一瓶纯净空气的质量是

kg(保留两位有效数字)③一瓶中约有

个气体分子?(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.如图(a)为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中RB表示有磁场时磁敏电阻的阻值,R0表示无磁场时磁敏电阻的阻值。不考虑磁场对电路其它部分的影响。①根据图(a)可得,在0~0.4T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度

,在0.6~1.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度

(两空均选填“均匀变化”或“非均匀变化”);②为测量某磁场的磁感应强度B,将该磁敏电阻置入待测磁场中。请在图(b)中添加连线,将电源、磁敏电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电键及若干导线连接成电路,闭合电键后,电路能测得如下表所示的数据:③已知磁敏电阻无磁场时阻值R0=200Ω,滑动变阻器的总电阻约10Ω。根据上表可求出磁敏电阻的测量值RB=________Ω,结合图(a)可知待测磁场的磁感应强度B=_________T。参考答案:(1)非均匀变化,均匀变化;

(2分)(2)

15.(实验)如图(a)是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表,原因是:,从而影响测量值的精确性.为了较精确地测量一节新干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(R0=1.5Ω),滑动变阻器R1(0~10Ω),滑动变阻器R2(0~200Ω),开关S.(1)实验电路原理图如图(b),加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是.(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填R1或R2).(3)用笔画线代替导线在图(c)丙中完成实物连接图.(4)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数在给出的U﹣I坐标系中画出U﹣I图线如图(d)所示,则新干电池的内阻r=Ω参考答案:读数变化很小,新电池的内阻很小,内电路的电压降很小(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(2)R1(3)如图(4)0.29考点: 测定电源的电动势和内阻..专题: 实验题.分析: 本题的关键是明确新电池的内阻很小,电池的内压降很小,电压表的读数变化很小,所以实验应选内阻较大的旧电池;题(1)的关键是明确定值电阻除方便操作和测量外,还可以保护电池和电流表;题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可;题(3)的关键是连线时注意电表的量程和正负极;题(4)的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式,然后根据斜率和截距的概念即可求解.解答: 解:根据U=E﹣Ir可知,由于新电池时内阻很小,电池内压降很小,电压表的读数变化很小,所以如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,原因是新电池的内阻很小,内电路的电压降很小;(1):加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路);(2):电流表的量程IA=0.6A,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻应为:Rmax=,所以变阻器应选R1;(3)如图所示:(4):根据闭合电路欧姆定律应用:E=U+I(r+R0),整理可得:U=﹣(r+R0)I+E,根据函数斜率的概念应有:r+R0=,解得r=0.29;故答案为:读数变化很小,新电池的内阻很小,内电路的电压降很小(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(2)R1(3)如图(4)0.29点评: 应明确:①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池;②通过电流表的最小电流应为电流表量程的;③遇到根据图象求解的问题,应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样,首先,如图甲所示,在真空空间的竖直平面内建立坐标系,在和处有两个与轴平行的水平界面和把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,在三个区域中分别存在匀强磁场、、

,其大小满足,方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的轴左右两侧还分别存在匀强电场、(图中未画出),忽略所有电、磁场的边缘效应.是以坐标原点为中心对称的正方形,其边长.现在界面上的处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子(其重力不计),粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.(1)求、场的大小和方向.(2)去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场,其他条件不变,仍在处以相同的速度发射相同的粒子,请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场,使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字,且粒子运动的周期跟甲图中相同,请通过必要的计算和分析,求出你所设计的“场”的大小、方向和区域,并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.(上面半圆轨迹己在图中画出)参考答案:(1)I、III区域中

在2区域的电磁场中运动满足方向水平向左同理:方向水平向左(2)根据对称性,在区域3中只能存在匀强磁场,满足,方向垂直纸面向外(2分)由于周期相等,所以往区域II中只能存在匀强磁场,且方向必须与x轴平行(2分)从B点云顶至O点做类平抛云顶,时间(1分)沿y轴是方的位移是,则。

(1分)由牛顿第一定律

(1分)代入数据解得

(1分)根据对称性电场方向如图答所示.

(1分)17.如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。(1)求极板间电场强度的大小;(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求区磁感应强度的大小;(3)若Ⅰ区,Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。参考答案:(1)(2)或(3)5.5πD(3)若Ⅰ区域的磁感应强度为,则粒子运动的半径为;Ⅱ区域的磁感应强度为,则粒子运动的半径为;设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T1、T2,由运动公式可得:;据题意分析,粒子两次与大圆相切的时间间隔内,运动轨迹如图所示,根据对称性可知,Ⅰ区两段圆弧所对的圆心角相同,设为,Ⅱ区内圆弧所对圆心角为,圆弧和大圆的两个切点与圆心O连线间的夹角设为,由几何关系可得:;;粒子重复上述交替运动回到H点,轨迹如图所示,设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的时间分别为t1、t2,可得:;设粒子运动的路程为s,由运动公式可知:s=v(t1+t2)联立上述各式可得:s=5.5πD考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;动能定理。18.引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动。如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下鄂距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。(1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下鄂到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小。(2)第二次上拉时,用恒力F/=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少?参考答案:解:(1)第一次上拉时,该同学向上匀加速运动,设他上升的加速度大小为a1,下颚到达单杠面上

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