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1、2022-2023學(xué)年廣東省梅州市梅興中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、 選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分每小題只有一個選項符合題意1. (多選)如圖所示,質(zhì)量為m的小球通過輕繩吊在天花板上,在大小為F的水平向右的力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),向右偏離豎直方向的夾角為。下列關(guān)于繩對小球的拉力大小T的表達(dá)式,正確的是 A. B.C. D.參考答案:BCD2. 家用臺式計算機(jī)上的硬盤磁道如圖所示。A、B是分別位于兩個半徑不同磁道上的兩質(zhì)量相同的點(diǎn),磁盤轉(zhuǎn)動后,它們的A向心力大小相等B角速度大小相等C向心加速度相等D線速度大小相等參考答案:B3. 圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電
2、壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、。為交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于2500V時,就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是( )A電壓表的示數(shù)等于5VB電壓表的示數(shù)等于C實現(xiàn)點(diǎn)火的條件是D實現(xiàn)點(diǎn)火的條件是參考答案:BD4. (多選)如圖所示,A、B、C、D位于同一半徑為r的豎直圓上,且ABCD,在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷,電荷量為Q,現(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電小球由靜止釋放,該小球沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動到D點(diǎn)時速度為4規(guī)定電場中B點(diǎn)的電勢為零則在Q形成的電場中()AA點(diǎn)電勢高于D點(diǎn)電勢BD點(diǎn)電勢為
3、CO點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的倍D小球在D點(diǎn)具有的電勢能為7mgr參考答案:解:A、由題意可知,沿著電場線的方向,電勢降低,而電場線會聚于負(fù)電荷,則A點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)電勢,故A錯誤;B、q電荷從A到D運(yùn)動,根據(jù)動能定理,則有:mgr+W電=0,解得:W電=7mgr;規(guī)定電場中B點(diǎn)的電勢為零,因由D到B點(diǎn)電場力做負(fù)功,則電勢能增大,因此D點(diǎn)的電勢能為EPD=7mgr;根據(jù)公式=,故B正確,D正確;C、根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度公式,E=,電場強(qiáng)度的大小與間距的平方成反比,則有O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的2倍,故C錯誤;故選:BD5. 如圖所示,一個邊長L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁
4、場中。若通以圖示方向的電流,電流強(qiáng)度I,則金屬框受到的磁場力為(A)0(B)ILB(C)(D)2 ILB參考答案:B二、 填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6. 如圖甲所示,兩個平行金屬板P、Q豎直放置,兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時,Q板比P板電勢高5V,此時在兩板的正中央M點(diǎn)有一個電子僅受電場力作用從靜止開始運(yùn)動,假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0t810-10 s的時間內(nèi),這個電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時間范圍是 。參考答案: 6*10-10s t 8*10-10s 7. 如圖所示,傾角為的光滑斜面上,有一長為L,質(zhì)量力m的通電導(dǎo)線,導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I,電流方
5、向垂直紙面向外。在圖中加一勻強(qiáng)磁場,可使導(dǎo)線平衡,最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為 方向 。參考答案:8. 核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種,其中X為待求粒子, y為X的個數(shù),則X是 (選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”), y .若反應(yīng)過程中釋放的核能為E,光在真空中的傳播速度為c,則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達(dá)式為 .參考答案:中子(1分) 3(1分) E/c2(1分);9. 如圖所示,兩個小物塊和緊挨著靜止在水平面上,已知的質(zhì)量為,的質(zhì)量為,與水平面間的動摩擦因數(shù)為,與水平面間、與之間均光滑?,F(xiàn)用一與水平面成角斜向下、大小為的外力推物塊,使、一起向右運(yùn)動,則與之間的壓力大小
6、為 。(取,)參考答案:610. 如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器,內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1,它就會導(dǎo)通;水面低于S1時,不會加熱。(1)Rx是一個熱敏電阻,低溫時呈現(xiàn)高電阻,右邊P是一個_(選填“與”、“或”、“非”)邏輯門,接在05V電源之間,圖中J是一個繼電器,可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻,低溫時Rx應(yīng)_(選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”)Ry。(2)請闡述飲水機(jī)的自動加熱原理:_。參考答案:(1)與;遠(yuǎn)大于。 (每空2分) (2)當(dāng)水溫較低時,Rx阻值較大,A為高電勢,且有水浸沒S1,B也為高電勢,則QC之間
7、才有高電壓輸出,電磁繼電器有電流通過,將吸動S2閉合,發(fā)熱器工作。(表述合理酌情給分)11. 圖12(a)是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。重力加速度取g。 (1)為了平衡小車受到的阻力,應(yīng)適當(dāng)抬高木板的 端(填“左”或“右”)。 (2)細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,實驗要求m M(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”)。該實驗的原理是,在平衡小車受到的阻力后,認(rèn)為小車受到的合外力是 ,其值與真實值相比 (填“偏大”或“偏小”),小車受到合外力的真實值為 。 (3)已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為002s,一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12(b)所示,在紙帶上每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn),則計數(shù)
8、點(diǎn)l、2間的距離S12=_cm,計數(shù)點(diǎn)4的速度v4= m/s,小車的加速度a= m/s2。 (4)保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量M,分別得到小車的加速度a與其對應(yīng)的質(zhì)量M,處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作 (填“a-M”或“a-”)圖象。 (5)保持小車的質(zhì)量不變,改變細(xì)砂的質(zhì)量,甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12 (c)、(d),(e)所示。 圖(c)中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲,偏離了原來的直線,其主要原因是 。圖(d)中的圖線不通過原點(diǎn),其主要原因是 。圖(e)中的圖線不通過原點(diǎn),其主要原因是 。參考答案:12. 如圖所示,一列周期為T的橫波在繩
9、上向左傳播,t =0時刻正好傳到P點(diǎn),則P點(diǎn)將向_開始運(yùn)動。請在圖上畫出t =T 時刻該段繩上的波形圖。參考答案:答案:上,13. 1919年,盧瑟福用粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核設(shè)粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0, 氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng)粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度大小為 ,此過程中釋放的核能為_參考答案: 三、 實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14. 用如題6圖2所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。下列做法正確的是_(填字母代號)A調(diào)節(jié)
10、滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行B在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,將裝有砂的砂桶通過定滑輪拴在小車上C實驗時,先放開小車再接通打點(diǎn)計時器的電源D通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要再次調(diào)節(jié)木板傾斜度甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室,各取一套如題6圖2所示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到題6圖3中甲、乙兩條直線設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙,甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為甲,乙,由圖可知,m甲_m乙、甲_乙(選填“大于”、“小于”或“等于”)甲同學(xué)在糾正了疏漏之處后,保持小車的質(zhì)量不變,改變砂
11、桶與砂的總重力,多次實驗,根據(jù)得到的數(shù)據(jù),在圖象中描點(diǎn)(如題6圖4所示)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個點(diǎn)明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是 。若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量,圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸,加速度的趨向值為 ,繩子拉力的趨向值為 。 參考答案:_AD_ 小于 、 大于 沙桶的質(zhì)量較大 _g_ , _Mg_ 。 解析: :(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行故A正確;B、在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時,不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上故B錯誤; C、實驗時,應(yīng)先接通電源,再釋放小車故C錯誤;D、通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
12、故D正確故選:AD(2)當(dāng)沒有平衡摩擦力時有:T-f=ma,故a=T-g,即圖線斜率為,縱軸截距的大小為g觀察圖線可知m甲小于m乙,甲大于乙;(3)由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線,所以在質(zhì)量不變的條件下,加速度與外力成正比;由實驗原理:mg=Ma得a=,而實際上a=,可見A,B段明顯偏離直線是由于沒有滿足Mm造成的因為鉤碼的重力在這個實驗中充當(dāng)小車所收到的合外力,當(dāng)鉤碼的重力非常大時,它將帶動小車近似做加速度為g 的運(yùn)動此時由于T=Ma 因此,拉力約為小車與發(fā)射器的總重力,即Mg15. 在做“測定勻變速直線運(yùn)動加速度”的實驗中,取下一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動情況.設(shè)O點(diǎn)為計數(shù)的起始點(diǎn),在
13、四個連續(xù)的計數(shù)點(diǎn)中,相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s,若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動,則計數(shù)點(diǎn)“A”與起始點(diǎn)O之間的距離s1為 cm,物體的加速度為 m/s2(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字).參考答案:4.00;2.00四、計算題:本題共3小題,共計47分16. 總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動員從離地500m的直升機(jī)上跳下,經(jīng)過2 s拉開繩索開啟降落傘,如圖所示是跳傘過程中的v-t圖,試根據(jù)圖像求:(g取10m/s2) (1)t1s時運(yùn)動員的加速度和所受阻力的大?。唬?)估算14s內(nèi)運(yùn)動員下落的高度及克服阻力做的功;(3)估算運(yùn)動員從飛機(jī)上跳下到著地的總時間。參考答案:解:(1)a8 m/s2,(3分)
14、mgfma,fmgma160N,(3分)(2)大約是39.5格,所以h39.54158 m,(3分)Wfmghmv21.25105 J,(3分)(3)h2500158342 m。(3分)t2342/657 s,t71 s,(3分)17. (18分)如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi),它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成以水平線MN和PQ為界,空間分為三個區(qū)域,區(qū)域和區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域和有豎直向上的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi),它與兩根直軌道間的動摩擦因數(shù)為(01),而軌道的圓
15、弧形部分均光滑將小環(huán)在較長的直軌道CD下端的C點(diǎn)無初速釋放(已知區(qū)域和的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為,重力加速度為g),求:(1)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時的速度vA的大??;(2)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時受到軌道的壓力FN的大?。唬?)若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時,在區(qū)域再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場,其場強(qiáng)大小為,則小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程多大?參考答案:解析:(1)從C到A,洛倫茲力不做功,小環(huán)對軌道無壓力,也就不受軌道的摩擦力由動能定理,有:可得:(2)過A點(diǎn)時,研究小環(huán),由受力分析和牛頓第二定律,有:解得 (3)由于01,小環(huán)必能通過A點(diǎn),以后有三種可能:有可能第一次過了A點(diǎn)后,恰好停在K點(diǎn),則在直軌道上通過的總路程為: 也有可能在水平線PQ上方的軌道上往復(fù)若干次后,最后一次從A點(diǎn)下來恰好停在K點(diǎn),對整個運(yùn)動過程,由動能定理,有: 得:s總=還可能最終在D或點(diǎn)速度為零(即在D與點(diǎn)之間振動),由動能定理,有:得:s總=18. 如圖所示,兩水平放置的平行金屬板a、b,板長L0.2 m,板間距d0.2 m兩金屬板間加可調(diào)控的電壓U,且保證a板帶負(fù)電,b板帶正電, 忽略電場的邊緣效應(yīng)在金屬板右側(cè)有一磁場區(qū)域,其左右總寬度s0.4 m,上下范圍足夠大,磁場邊界MN和PQ均與金屬板垂直,磁場區(qū)域被等寬地劃分為n(正整數(shù))個豎直區(qū)間,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B510-3T,方
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