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文档简介
湖南省衡阳市祁东县金玉盆中学2022-2023学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(),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则(A)时刻N>G。(B)时刻N>G。(C)时刻N<G。(D)时刻N=G。
参考答案:答案:AD2.(单选)竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场,其半径均为R且相切于O点,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示,若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是(
)参考答案:A3.一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是
(
)
A.在0~6s内,物体离出发点最远为30mXXK]
B.在0~6s内,物体经过的路程为40m
C.在0~4s内,物体的平均速率为7.5m/s
D.5~6s内,物体所受的合外力做负功参考答案:BC4.(单选)如图所示,匀强磁场的边界为平行四边形ABCD,其中AC边与对角线BC垂直,一束电子以大小不同的速度沿BC从B点射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于粒子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是()A.入射速度越大的粒子,其运动时间越长B.从AB边出射的粒子的运动时间都相等C.入射速度越大的粒子,其运动轨迹越长D.从AC边出射的粒子的运动时间都相等参考答案:考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;洛仑兹力.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据题意及几何知识分析电子从AC,AB边飞出时粒子所转过的圆心角,比较电子的运动时间.轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长.解答:解:电子做圆周运动的周期T=,保持不变,电子在磁场中运动时间为t=T,轨迹对应的圆心角θ越大,运动时间越长.A、B、电子沿BC方向入射,若从AB边射出时,根据几何知识可知在AB边射出的电子轨迹所对应的圆心角相等,在磁场中运动时间相等,与速度无关.故A错误,B正确.C、D、从AC边射出的电子轨迹对应的圆心角不相等,且入射速度越大,其运动轨迹越短,在磁场中运动时间不相等.故CD错误.故选:B点评:本题考查了求电子在磁场中的运动时间问题,找出粒子在磁场中做圆周运动时所转过的圆心角是正确解题的关键.5.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是()A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是C.a杆和细线对滑轮的合力大小是GD.a杆对滑轮的作用力大小是G参考答案:D解:A、对重物受力分析,受到重力和拉力T,根据平衡条件,有T=mg,同一根绳子拉力处处相等,故绳子对天花板的拉力也等于mg,故A错误;B、D、对滑轮受力分析,受到绳子的压力(等于两边绳子拉力的合力),以及杆的弹力(向右上方的支持力),如图根据平衡条件,结合几何关系,有F=T=mg故B错误,D正确;C、由于滑轮处于平衡状态,故a杆和细线对滑轮的合力大小是零,故C错误;故选D.考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.分析:先对重物受力分析,根据平衡条件求得拉力;再对滑轮受力分析,根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力,再得到a杆对滑轮的力.点评:本题关键是先后对重物和滑轮受力分析,然后根据共点力平衡条件列式分析求解.二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为_______________时,它将做平抛运动,这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案:;在最高点,有mg-N=m,N=0时物体A做平抛运动,此时v0=.物体A做平抛运动的时间,所以==。7.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球(可看成质点),开始时绳竖直,小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触,如图所示,不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动,直至轻绳与斜面平行,在此过程中推力F______(选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”);若用水平恒力F向左推动三角形物块,当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s,重力加速度g=10m/s2,则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案:增大
0.3378.如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c点在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为()A. B. C. D.参考答案:B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动.【专题】定量思想;方程法;比例法;带电粒子在磁场中的运动专题.【分析】根据题干中的信息,找出在虚线两侧运动时的半径,利用洛伦兹力提供向心力列式,即可解答正离子吸收的电子的个数.【解答】解:由a到b的过程,轨迹半径为:r1=…①此过程洛伦兹力提供向心力,有:qvB=m…②在b附近吸收n个电子,因电子的质量不计,所以正离子的速度不变,电量变为q﹣ne,有b到c的过程中,轨迹半径为:r2==…③洛伦兹力提供向心力,有:(q﹣ne)vB=m…④联立①②③④得:n=选项B正确,ACD错误故选:B9.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。(1)在图中①为____________传感器;②为__________传感器。(2)(单选题)与初状态相比,试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图(
)参考答案:(1)(1分)
压强
(1分)
温度
(2)(3分)(
B
)10.如图,用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A,物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N,为使物体A与圆盘之间保持相对静止,圆盘转动的角速度范围为
。(g=10m/s2)参考答案:11.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是▲
氡衰变半衰期为3.8天,则1000g氡经过7.6天衰变,剩余氡的质量为
▲
g;参考答案:①
(2分)
②25012.B.若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____,向心加速度之比a1∶a2=____。参考答案:∶1
1∶2由开普勒定律,R1∶R2=∶=∶1.由牛顿第二定律,G=ma,向心加速度之比a1∶a2=R22∶R12=1∶2。13.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程:N+He→
.参考答案:O+H三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图甲所示,将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出,小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示,设阻力大小恒定不变,g=10m/s2,求(1)小球在上升过程中受到阻力的大小f.(2)小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h.参考答案:(1)小球上升过程中阻力f为5N;(2)小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.专题: 牛顿运动定律综合专题.分析: (1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度,再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力.(2)利用牛顿第二定律求出下落加速度,利用运动学公式求的速度和位移.解答: 解:由图可知,在0~2s内,小球做匀减速直线运动,加速度大小为:由牛顿第二定律,有:f+mg=ma1代入数据,解得:f=6N.(2)2s~4s内,小球做匀加速直线运动,其所受阻力方向与重力方向相反,设加速度的大小为a2,有:mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知,小球在4s末离抛出点的高度:.答:(1)小球上升过程中阻力f为5N;(2)小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式,注意加速度是中间桥梁15.如图所示,水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m,以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动,传送带上表面与地面相距h=1.25m.现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方,已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2;(2)只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大.参考答案:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m;(2)只增加L1数值可以使L2变大.解:(1)小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用,由μmg=ma得a=μg=2m/s2,当小铁块的速度达到6m/s时,由vt2=2ax得:x=9m由于9m>L1=6.25m,说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v,则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间:t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m(2)欲使L2变大,应使v变大由v=可知,L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响,也就对v和L2没有影响因此,只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大.答:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m;(2)只增加L1数值可以使L2变大.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,小球a质量为2m、b质量为m,b球静止于水平轨道BC(距地高)的出口C处。a球从距BC高h的A处由静止释放后,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球弹性正碰。试问:(1)a球与b球碰前瞬间的速度大小?(2)a球与b球在DE水平地面上的落点间距离是多少?参考答案:17.如图所示,A、B两物体并排放在斜面上,与斜面之间的滑动摩擦因数均为μ=0.5,斜面倾角θ=37°,A的质量m=1.5kg,B的质量M=2.5kg。现对物体A施加一大小为60N、方向沿斜面向上的推力F,使A、B由静止开始一起上滑。若斜面足够长,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求A、B由静止一起上滑时两物体间的相互作用力;(2)若力F作用t=2s后方向改为沿斜面向下,仍作用于A上,求B的速度减小到零时两物体之间的距离。参考答案:(1)整体=5m/s2B与整体加速度相同,得=37.5N(2)整体m/s2力F作用t=2s时,m/s力F改为反向后,B的加速度m/s2B的速度减小到0的时间s
B的位移mA速度减小到零前的加速度m/s2A的速度减小到零的时间sA的位移mA反向加速:m/s2A反向加速的位移mA、B间距离m。18.如图甲所示,两定滑轮可以绕垂直于纸面的光滑水平轴、O转动,滑轮上绕一细线,线的一端系一质量为M的重物,另一端系一质量为m的金属杆.在竖直平面内有两根间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、MN,在Q、N之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,重物最终能匀速下降,运动过程中金属杆始终与导轨接触良好.(1)求重
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