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文档简介
江西省上饶市柘港中学2022-2023学年高三物理下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.如下图所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上,另一端拴在墙上P点,开始时弹簧与竖直方向的夹角为0,现将P点沿着墙向下移动,则弹簧的最短伸长量为(
)A
B.
C.
D.参考答案:A2.右图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A.N=m1g+m2g-Fsinθ
B.N=m1g+m2g-FcosθC.f=Fcosθ
D.f=Fsinθ参考答案:(
AC
)3.学习物理除了知识的学习外,还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法,如图所示是我们学习过的几个实验,其中研究物理问题的思想与方法相同的是A.⑴⑵
B.⑵⑶
C.⑶⑷
D.⑴⑷参考答案:D4.如图所示,金属板带有等量异种电荷,板间某一竖直平面内电场线的分布如实线所示,已知该平面内P、O的连线为等势线,且与电场线上两点M、N的连线垂直.一带电油滴在O点处于静止状态.则()A.若将油滴置于P处,仍能静止B.若将油滴从M处释放,将沿电场线运动至N处C.M点的电势一定比N点的高D.油滴在M点的电势能一定比在N点的小参考答案:D【分析】由电场线分布判断出场强的大小关系,从而判断电场力与的重力的关系;沿着电场线电势降低,根据电势能的公式进行判断电势的大小关系;【详解】A、由题可知,在O点处于静止状态,说明在O点的电场力与重力相等,由电场线的分布可知,P点的电场强度大于O点电场强度,即,则在P点的电场力大于重力,则油滴不会处于静止状态,故选项A错误;B、带电油滴受到重力和电场力的作用,由于电场的方向为电场线的切线方向,可知二者的合力的方向时刻在变化,其合力的方向不沿着电场线,根据曲线运动条件可知,油滴也不会沿电场线运动到N处,故选项B错误;C、根据电场线的性质,可知沿着电场线电势降低,由于电场线的方向未知,故M、N点电势高低也是未知的,故选项C错误;D、若油滴带负电,则上极板带正电,则,则根据电势能公式可知:;若油滴带正电,则上极板带电,则,同理可知:,故选项D正确。【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动,注意找出场强的关系以及电势的关系,从而根据受力情况以及电势能公式进行判断即可。5.(单选)如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A.向左摆动B.向右摆动C.保持静止D.无法判定参考答案:【考点】:楞次定律;电容.【分析】:当穿过线圈的磁通量发生变化时,电路中产生感应电动势;再假设线圈闭合,由楞次定律判断出感应电流的方向,从而确定感应电动势的方向,即由电场强度的方向来确定带负电小球摆动的方向.:解:当磁铁插入时,导致线圈的磁通量发生变化,从而导致线圈中产生感应电动势,假设电路闭合,则由楞次定律可知,感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极,由于线圈相当于电源,因此左极电势高,所以带负电小球将向左摆动,故A正确,BCD错误;故选:A【点评】:题考查了楞次定律的应用,掌握楞次定律是正确解题的关键;本题难度不大,是一道基础题.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星,已知天体半径为R,卫星离天体表面的高度为h,卫星的线速度大小为v,则卫星的周期为,天体的质量为(万有引力恒量为G).参考答案:解:卫星的周期T=.根据得,天体的质量M=.故答案为:,.7.如图所示,实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图,虚线是在t2=(t1+0.2)s时刻的波形图.若波速为35m/s,则质点M在t1时刻的振动方向为
;若在t1到t2的时间内,M通过的路程为1m,则波速为
m/s.参考答案:向下258.如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为,式中的比例系数K称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e.回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体上侧面A的电势________下侧面A'的电势(填“高于”、“低于”或“等于”).(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________________.(3)当导体上、下两侧之间的电势差为U时,电子所受的静电力的大小为_____________.(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数为K=,其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案:(1)导体中定向移动的是自由电子,结合左手定则,应填低于。(2)
(3)(或)(4)电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用,两力平衡,有又通过导体的电流强度以上两式联列,并将代入得9.一水平放置的水管,距地面高h=l.8m,管内横截面积S=2cm2。有水从管口处以不变的速度v=2m/s源源不断地沿水平方向射出,则水流的水平射程
???
m。水流稳定后在空中有
?
m3的水。(g取10m/s2)参考答案:答案:1.2,10.图甲所示电路称为惠斯通电桥,当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时,电桥平衡,可以证明电桥的平衡条件为:.图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图,其中R是已知电阻,S是开关,G是灵敏电流计,AC是一条粗细均匀的长直电阻丝,D是滑动头,按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通,L是米尺.(1)操作步骤如下:闭合开关,把滑动触头放在AC中点附近,按下D,观察电流表指针的偏转方向;向左或向右移动D,直到按下D时,电流表指针_____________(填:满偏、半偏或不偏转);用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2;(2)写出计算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中,每次按下D时,流过G的电流总是比前一次增大,已知A、C间的电阻丝是导通的,那么,电路可能在
断路了.参考答案:11.一个做匀加速直线运动的物体,它在开始时连续两个4s的时间内分别通过的位移为24m和64m,则这个物体的加速度为
m/s2,中间时刻的瞬时速度为
m/s。参考答案:2.5
1112.用不同频率的光照射某金属产生光电效应,测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,得到Uc﹣ν图象如图所示,根据图象求出该金属的截止频率νc=5.0×1014Hz,普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s.(已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C)参考答案::解:根据Ekm=hv﹣W0得,横轴截距的绝对值等于金属的截止频率,为v0=5.0×1014.通过图线的斜率求出k=h=J?s.故答案为:5.0×1014,6.4×10﹣3413.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,交流电频率为50Hz.如图是某次实验得到的一条纸带,舍去前面比较密集的点,从O点开始计数,O、A、B、C是四个连续的计数点,每两个相邻的计数点之间有9个实际点(未画出),A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm,xB=7.6cm,xC=13.8cm,则打计数点B时小车的速度为m/s,小车运动的加速度为m/s2.参考答案:0.27,0.4;解:由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小.vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:a==0.4m/s2.故答案为:0.27,0.4;三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.为研究小灯泡的伏安曲线的特性,选用小灯泡额定值为“3.0V,1.2W”,实验中有仪器:安培表、伏特表、电键、滑动变阻器、坐标纸、导线(1)为使加在小灯泡的电压从零开始,能在较大的范围调节,滑动变阻器应采用怎样连接?画出相关的电路图.(2)请根据你画的电路图,把图中的实验器材连成符合要求的实验电路.(3)为使读数误差尽可能小,电压表的量程应选用3V档,电流表的量程应选用0.6档,为保证实验安全,测量范围不能超过3V和0.4A,开始做实验闭合S前,应把P移到D端.
参考答案:解:(1)电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,小灯泡电阻远小于电压表内阻,所以电流表应采用外接法,实验原理图如图所示:(2)根据电路图,把图中的实验器材连成符合要求的实验电路.(3)选用小灯泡额定值为“3.0V,1.2W”,额定电压U=3V,所以电压表的量程应选用3V挡,额定电流I=0.4A,所以电流表的量程应选用0.6A档,为保证实验安全,测量范围不能超过3V和0.4A,开始做实验闭合S前,应把P移到D端.故答案为:(1)如图(2)如图(3)3;0.6
3;0.4
D15.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(所用交变电流的频率为50Hz)①图(b)为某次实验得到的纸带,实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为
m/s2.(保留三位有效数字)(2分)②在研究小车所受合力不变时,加速度a和小车质量的倒数的对应数据如表,画出a—图象,由图线可得小车所受合外力为
N.(保留三位有效数字)(2分)a(m·s—2-)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0
③实验中作出了小车加速度a随拉力F的变化图线如图所示,该图线不通过原点,其主要原因是______________.(2分)
参考答案:①0.510
(2分)
②3.85-4.05(2分)
③没有平衡摩擦力(平衡摩擦力不够)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上.质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出,恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,C、D间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2.求:(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小;(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小;(3)弹簧的弹性势能的最大值EPm.参考答案:解:(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道,据几何关系有:υB===4m/s.(2)小物块由B运动到C,据机械能守恒有:mgR(1+sinθ)=mυC2﹣mυB2在C点处,据牛顿第二定律有NC′﹣mg=m解得NC′=8N
根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小NC为8N.(3)小物块从B运动到D,据能量关系有
EPm=mυB2+mgR(1+sinθ)﹣μmgL=×0.1×42J+0.1×10×0.4×(1+)J﹣0.5×0.1×10×1.2J=0.8J
答:(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小是4m/s;(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小是8N;(3)弹簧的弹性势能的最大值EPm是0.8J.17.如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面,A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑块P1和P2的质量均为m,滑板的质量M=4m.P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点。P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,
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