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文档简介
安徽省合肥市钱集中学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.(多选)如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4,在L1L2之间和L3L4之间存在匀强磁场,磁感应强度B大小均为1T,方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd,宽度cd=L=0.5m,质量为0.1kg,电阻为2Ω,将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,t1时刻cd边与L2重合,t2时刻ab边与L3重合,t3时刻ab边与L4重合,已知t1~t2的时间间隔为0.6s,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向,重力加速度g取10m/s2。则A.在0~t1时间内,通过线圈的电荷量为0.25CB.线圈匀速运动的速度大小为8m/sC.线圈的长度为1mD.0~t3时间内,线圈产生的热量为4.2J参考答案:AB2.如图示,在拉力作用下,小球A沿光滑的斜面缓慢地向上移动,在此过程中,小球受到的拉力F和支持力N的大小变化是
A、F增大,N减小、
B、F和N均减小
C、F和N均增大。。
D、F减小,N不变参考答案:A3.图甲为一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置为处的质点,是平衡位置为处的质点,图乙为质点的振动图象,则A.时,质点的加速度达到负向最大B.质点简谐运动的表达式为C.从到,该波沿轴负方向传播了D.从到,质点通过的路程为参考答案:C4.(单选)如图所示,水平面上放置质量为M的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的定滑轮,细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块。m1在斜面上运动,三角形斜劈保持静止状态。下列说法中正确的是A.若m2向下匀速运动,则斜劈受到水平面向左摩擦力B.若m1沿斜面向下加速运动,则斜劈受到水平面向右的摩擦力C.若m1沿斜面向下运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)gD.若m2向上运动,则轻绳的拉力一定大于m2g参考答案:B5.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高从左到右快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(
)(A)FN一直大于mg,运动趋势向左(B)FN一直小于mg,运动趋势先向左后向右(C)FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右(D)FN先大于mg后大于mg,运动趋势先向右后向左参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.一质点由位置A向北运动了4m,又转向东运动了3m,到达B点,然后转向南运动了1m,到达C点,在上述过程中质点运动的路程是
m,运动的位移是
m。参考答案:8,7.一条悬链长7.2m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力.则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是0.54s(g取10m/s2)参考答案:解:设链条的长度为L,悬链的下端到P点的距离是h,经t1链条的下端经过P点,则;;经t2链条的上端经过P点,此时悬链的总位移是h+L,则:h+L=gt22,;整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间:△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s;故答案为:0.54s8.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面。将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案:(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)
(2)如图所示
(3)0.4
(4)偏大9.如图19所示,电路中的电阻R2是光敏电阻,其它电阻的阻值不变。已知不受光照时,电阻R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶3∶4,电路两端的电压U恒定不变,且左端接电源的正极。若用光照射光敏电阻R2,且逐渐增强照射光的强度至某一值,在此过程中电容器C所带的电荷量的变化情况可能是___________,也可能是______________________。参考答案:减小
先减小后增大10.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠.①这群氢原子能发出3种不同频率的光,其中有2种频率的光能使金属钠发生光电效应.②金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eV.参考答案:3种
2种
9.60eV11.如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图像,在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2,则在t1到t2的时间内,物体运动的加速度是______________(选填:“不变”、“增大”或“减小”)的,它的平均速度v___________(选填:“等于”、“大于”或“小于”)(v1+v2)/2。参考答案:
答案:不断减小,小于
12.右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管_______(填:“向上”或“向下”)移动,直至_____________。(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用Dt表示气体升高的摄氏温度,用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是:参考答案:向下,B、C两管内水银面等高[
A
]13.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:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案:①x轴正方向传播,5.0m/s②2.3m解:(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动,则波沿x轴正方向传播,由甲图可知,波长λ=2m,由乙图可知,周期T=0.4s,则波速(2)由于T=0.4s,则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向,可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法,知道波速、波长、周期的关系.15.(7分)如图所示,一束光从空气射入玻璃中,MN为空气与玻璃的分界面.试判断玻璃在图中哪个区域内(Ⅰ或Ⅱ)?简要说明理由.并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案:当光由空气射入玻璃中时,根据折射定律
=n,因n>1,所以i>γ,即当光由空气射入玻璃中时,入射角应该大于折射角.如图,在图中作出法线,比较角度i和γ的大小,即可得出玻璃介质应在区域?内.箭头如图所示.(7分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图14所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab,棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒ab从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直),当棒ab的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度,此过程中,通过棒ab的电荷量q=2.8C(框架电阻不计,g取10m/s2).问:图14(1)棒ab达到的稳定速度多大?(2)棒ab从静止到稳定速度的时间多少?参考答案:(1)根据题意,牵引力F使棒ab从静止开始沿导轨运动,功率P=Fv,当金属棒稳定时:F=F安+μmg而F安=BIL,又根据闭合电路欧姆定律I=,联立以上各式解得v=2m/s.(2)根据法拉第电磁感应定律E==B=B,因为q=t=t=.所以棒ab从静止到稳定速度时运动的距离为s=,由能量守恒得:Pt=Q+mv2+μmgs,联立上式解得:t=1.5s.答案(1)2m/s(2)1.5s17.如图甲所示,在圆形水池正上方,有一半径为r的圆形储水桶。水桶底部有多个沿半径方向的水平小孔,小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R,水桶底部与水池水面之间的高度差是h。为了维持水桶水面的高度不变,用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。水泵由效率为η1的太阳能电池板供电,电池板与水平面之间的夹角为α,太阳光竖直向下照射(如图乙所示),太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E0。水泵的效率为η2,水泵出水口单位时间流出水的质量为m0,流出水流的速度大小为v0(不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力)。求:(1)水从小孔喷出时的速度大小;(2)水泵的输出功率;(3)为了使水泵的工作能维持水面的高度不变,太阳能电池板面积的最小值S。参考答案:18.如图所示,在直角坐标系xOy平面内,在A(—
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