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文档简介
2022-2023学年四川省南充市千佛中学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.如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D.形成c图样光的波长比形成d图样光的波长短
参考答案:A2.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑到底端时的速度大小为v,则此时重力的瞬时功率为:(
)A.mgv
B.mgvsinθ
C.mgvcosθ
D.mgvtanθ参考答案:B3.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈上将出现A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流参考答案:D4.有一根绳子下端串联着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大。当手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动时(空气阻力不计),图中所描绘的四种情况中正确的是
(
)
参考答案:C5.已知月球表面的重力加速度为g、月球半径为R,引力常量为G,以下结论正确的是A.月球的平均密度为B.如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则卫星绕月运行的速度不会大于C.如果在月球上发射一颗距月面为R、绕月球做圆周运动的卫星,则该卫星的周期等于D.如果在月球上发射一颗距月面为R、绕月球做圆周运动的卫星,则该卫星的角速度为参考答案:二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上,A点处有固定光滑转动轴,AB与水平方向夹角30°,CD边长为2m,B、D两点连线与地面平行,一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处,则墙对木块的弹力为______________N;若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑,物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2,物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案:,1.087.如图所示,是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n,则大齿轮边缘的线速度为
,自行车前进的速度为
。参考答案:
,
8.在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用
法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度;在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是
法。在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图10所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用
法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示
;B实验图象的“斜率”表示
;C实验图象的“斜率”表示
。参考答案:9.(2)(6分)在“验证牛顿第二定律”的实验中,实验装置如图,有一位同学保持小车质量不变的情况下,通过实验测量作出了图乙、丙两幅图。①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________.②A图上部弯曲的原因是______________________________.③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________.参考答案:①没有平衡摩擦,或平衡摩擦不够
②砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量…③平衡摩擦力太过…10.如图所示,放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块,离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时,其受到静摩擦力的大小为
▲
N.参考答案:11.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于冶或“小于冶)T2.参考答案:12.如图,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为M=2.4kg表面光滑的立方体,长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点,O点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为m=0.6kg的小球,小球靠在立方体左侧。为了轻杆与水平地面夹角α=37°时立方体平衡,作用在立方体上的水平推力F1应为
N,若立方体在F2=9N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,至刚要与挡板相碰的过程中,立方体对小球做功为
J。参考答案:8,0.67213.如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端1/3处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面.导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直.当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是___________________;接地细线对杆的拉力为____________.
参考答案:BIL向上;
mg/2三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,将一个斜面放在小车上面固定,斜面倾角θ=37°,紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,则:试求在下列状态下:(1)小车向右匀速运动时,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动,斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少?(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案:(1)0,50N(2)25N,30N
(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时,小球随之一起匀速运动,合力为零,斜面对小球的弹力大小为0,竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力,即:否则小球的合力不为零,不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示,有:代入数据解得:N1=25N,N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动,则小车对小球弹力为0,球只受重力和斜面的弹力,受力分析如图,有:代入数据解得:答:(1)小车向右匀速运动时,斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动,斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N,N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.(8分)为确定爱因斯坦的质能方程的正确性,设计了如下实验:用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li,生成两个粒子,测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程,并通过计算说明正确。(已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、)参考答案:核反应方程为核反应的质量亏损,由质能方程可得,质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV,这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以正确。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(10分)一辆汽车在平直的路面上以恒定功率由静止开始行驶,设所受阻力大小不变,其牵引力F与速度v的关系如图所示,加速过程结束时对应图中的B点,所用的时间t=10s,经历的路程S=60m。此后汽车做匀速直线运动。求:(1)汽车所受阻力的大小;(2)汽车的质量?参考答案:解析:(1)加速过程在B点结束,即此后沿平直路面作匀速直线运动
由牛顿第二定律和图象可得
FB-f=0…………………1分
FB=104N…………………1分
f=104N……1分
(2)由图象、功率与功的关系和功能原理可得
P=Fv………1分
W=pt………1分
W-Fs=mv2………3分
------------2分17.如图所示,绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC,导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻,矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处,在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动,刚要到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s,导体棒ab进入磁场Ⅱ后,导体棒ab中通过的电流始终保持不变,导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计.(1)求导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小a1;(2)求两磁场边界EF和MN之间的距离L;(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去,求导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热Q.参考答案:解:(1)导体棒ab刚要到达EF时,在磁场中切割磁感线产生的感应电动势:E1=Bdv1经分析可知,此时导体棒ab所受安培力的方向水平向左,由牛顿第二定律,则有:F0﹣BI1d=ma1根据闭合电路的欧姆定律,则有:I1=上式中,R==2Ω解得:a1=5m/s2;(2)导体棒ab进入磁场Ⅱ后,受到的安培力与F0平衡,做匀速直线运动,导体棒ab中通过的电流I2,保持不变,则有:F0=BI2d,其中,I2=设导体棒ab从EF运动到MN的过程中的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律,则有:F0=ma2;导体棒ab在EF,MN之间做匀加速直线运动,则有:解得:L=1.35m(3)对撤去F0后,导体棒ab继续滑行的过程中,根据牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律,则有:BId=ma;而I=若△t→0,则有:a=;由以上三式可得:=m△v则有:∑v△t=m∑△v,即s=m(v2﹣0)解得:s=3.6m;根据能量守恒定律,则有:Q=因v2=6m/s,代入数据,解得:Q=3.6J答:(1)导体棒ab刚要到达EF时的加速度大小5m/s2;(2)两磁场边界EF和MN之间的距离1.35m;(3)若在导体棒ab刚要到达MN时将恒力F0撤去,导体棒ab能继续滑行的距离s以及滑行该距离s的过程中整个回路产生的焦耳热3.6J.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;焦耳定律.【分析】(1)由左手定则可判定安培力方向,再由切割感应电动势,及牛顿第二定律与闭合电路欧姆定律,即可求解;(2)利用平衡条件,求解导体棒ab进入磁场Ⅱ的速度,再依据牛顿第二定律,及运动学公式,即可求解两磁场边界EF和MN之间的距离;(3)运用牛顿第二定律和闭合电路欧姆定律,结合运动学公式,及微积分求和,与能量守恒定律,即可求解.18.如图所示,质量为m=0.2kg的小球(可视为质点)从水平桌面左端点A以初速度v0水平抛出,桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径。P点到桌面的竖直距离也为R。小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道,g=10m/s2,求:(1)小球在A点的初速度v0及AP间水平距离x;(2)小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力;(3)判断小球能
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