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江西省赣州市小坪中学2023年高三物理下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.(多选)等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与Pl、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列说法正确的是:A.0~ls内ab、cd导线互相吸引B.1~2s内ab、cd导线互相排斥C.2~3s内ab、cd导线互相吸引 D.3~4s内ab、cd导线互相排斥参考答案:AD2.2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是(
)A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功参考答案:A3.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象
B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律参考答案:AC4.如图为做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置。(1)(多选)在下面一些关于实验的注意事项中,你认为正确的是(A)挂弹簧秤的横杆要严格保持水平(B)弹簧秤使用前必须调零(C)各力矩应取得大一些(D)对力臂的测量要尽量准确(2)有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。经检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因:___________________________。参考答案:(1)BCD(2分,漏选得1分)(2)转轴摩擦力太大(圆盘重心不在中心处、力矩盘没有调到竖直位置)5.由电容为C、电感为L组成的LC振荡电路在电磁振荡过程中,所激发的电磁波以速度v向空间传播,则电磁波的波长为A.
B.
C.
D.参考答案:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm,左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。参考答案:7.5cm试题分析
本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。解析设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有①式中为水银密度,g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥7.如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,通有大小均为I且方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,其连线与导线垂直,a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等.已知直线电流I产生的磁场中磁感应强度的分布规律是(K为比例系数,为某点到直导线的距离),现测得O点磁感应强度的大小为,则a点的磁感应强度大小为,乙导线单位长度受到的安培力的大小为N.参考答案:;
8.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是
(填“甲”或“乙”);在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,调制分调幅和调频两种,在丙、丁两幅图中表示调频波的是
(填“丙”或“丁”)。参考答案:乙丁9.水平面中的平行导轨相距L,它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图,直导线ab放在导轨上并与其垂直相交,磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷,则ab向______沿导轨滑动(填向“左”或向“右”);如电容器的带电荷量为Q,则ab滑动的速度v=_________参考答案:左
Q/BLC由题意可知,电容器极板上带负电荷,因此因棒的切割,从而产生由a到b的感应电流,根据右手定则可知,只有当棒向左滑动时,才会产生由a到b的感应电流;根据电容器的电容公式,而棒切割磁感线产生感应电动势大小为:E=BLv,此时U=E,所以ab滑动的速度为:,10.(6分)美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则弹射系统必须使飞机具有
m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统,要求该飞机仍能在此舰上正常飞行,则该舰身长至少为
m。参考答案:10m/s;250m11.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同,图为这三种射线贯穿物体情况的示意图,①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线,它的贯穿本领最强;射线①的电离本领__________(选填“最强”或“最弱”)。参考答案:g,最强 12.如图所示,一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接,连接端B为一固定水平转动轴,拖车在水平面上做匀速直线运动,棒长为L,棒的质量为40kg,它与地面间的动摩擦因数为,棒的重心C距转动轴为,棒与水平面成30°角.运动过程中地面对铁棒的支持力为200N;若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,其他条件不变,则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大(选填“增大”、“不变”或“减小”).参考答案:考点:力矩的平衡条件;力的合成与分解的运用.分析:选取接端B为转动轴,地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡,写出平衡方程,即可求出地面对铁棒的支持力;若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地,地面之间的夹角减小,同样,可以根据力矩平衡的公式,判定地面对铁棒的支持力的变化.解答:解:以B点为转轴,在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中,棒的力矩平衡,设棒与水平面的夹角为α.则有mgcosα=NLcosα+fLsinα
①又滑动摩擦力f=μN.联立得:2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα
②解得,N=α=30°代入解得,N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些,α减小,tanα减小,由③得知,N增大.故答案为:200,增大.点评:本题是力矩平衡问题,正确找出力臂,建立力矩平衡方程是关键.13.某探究小组为了测定重力加速度,设计了如图甲所示的实验装置.工型挡光片悬挂于光电门的正上方,释放挡光片后,工型挡光片竖直下落,它的两臂A、B依次通过光电门,光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间.(1)用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2,某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示,则臂A的宽度d1为_____mm.(2)若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2,则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____.(3)若测得臂A、B之间的距离为L(L远大于d1、d2),用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____.参考答案:
(1).(1)3.35,
(2).(2)
(3).
(4).(3).试题分析:游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读;根据极短时间内平均速度等于瞬时速度,求出壁A、B通过光电门的速度;结合速度位移公式求出当地的重力加速度.解:(1)游标卡尺的主尺读数为3mm,游标读数为0.05×7mm=0.35mm,则最终读数为3.35mm.(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,可知壁A通过光电门的速度,.(3)根据速度位移公式得,,解得g=.故答案为:(1)3.35,(2),(3).点评:解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小,以及掌握游标卡尺的读数方法,注意不需要估读.三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中内能减少900J.求A→B→C过程中气体对外界做的总功.参考答案:W=1500J【详解】由题意可知,过程为等压膨胀,所以气体对外做功为:过程:由热力学第一定律得:
则气体对外界做的总功为:
代入数据解得:。15.(选修3—4)(7分)如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图乙是这列波中P点的振动图线,求该波的传播速度的大小,并判断该波的传播方向。
参考答案:解析:依题由甲图知该波的波长为……………(1分)
由乙图知该波的振动周期为……………(1分)
设该波的传播速度为V,有……………(1分)
又由乙图知,P点在此时的振动方向向上,……………(1分)
所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=4m处,有一质量m=1kg的物块,受水平恒力F作用由静止开始沿斜面下滑,到达底端时即撤去水平恒力F,然后在水平面上滑动一段距离后停止。每隔0.2s通过传感器测得物块的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。若物块与各接触面之间的动摩擦因数均相等,不计物块撞击水平面时的能量损失,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
t/s0.00.20.4…2.22.4…v/m?s-10.00.40.8…3.63.2…
(1)撤去水平恒力F时物块的速度;(2)物块与水平面间的动摩擦因数;(3)水平恒力F的大小。参考答案:【知识点】匀变速运动规律和牛顿第二定律综合应用考查题。A2、C5。【答案解析】(10分)解:(1)由表中数据可得:物块沿斜面加速下滑的加速度大小a1==2m/s2(1分)由v2=2a1s
(1分)代入数据,解得v=4m/s
(1分)(2)物块沿水平面减速滑行时,加速度大小a2==2m/s2
(1分)μmg=ma2
(1分)解得μ=0.2
(1分)(3)物块沿斜面加速下滑时1
(2分)代入数据,解得F=2.6N
(2分)【思路点拨】要会从表中的数据利用求两个过程的加速度、,再利用牛顿第二定律求摩擦因数和F的力。(注意F的分解和求斜面对物体的压力)17.如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行光滑金属导轨,相距为2L。左侧是水平放置长为6L、间距为L的平行金属板,且连接电阻R。金属板右半部、ef右侧区域均处在磁感应强度均为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。质量为M、电阻也为R的导体棒ab与导轨接触良好。棒ab在ef左侧O处受水平向右的力作用,由静止开始向右运动,在某一时刻恰好进入ef右侧区域且以速度v0匀速运动,同时从金属上板左端边缘水平向右射入电量为q带负电油滴能在金属板左半部匀速向右运动,不计其他电阻。(1)求通过电阻R的电流I和两端的电压U;(2)若要求油滴能从金属板间飞出,求油滴射入的速率u的范围:(3)若棒在进入ef右侧区域前,所受水平向右的力与移动的距离成正比,求力与移动距离的比值K。参考答案:解:(1)棒产生的感应电动势
…(2分)
根据欧姆定律
(1分)(1分),
…(1分)(2)对油滴在金属板左半部运动,列力平衡方程
…(1分)
…(1分)油滴
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