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山東省煙臺市招遠第九中學(xué)2023年高三物理下學(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.(不定項選擇)如圖,半徑為的均勻帶正電薄球殼,其上有一小孔。已知殼內(nèi)的場強處處為零;殼外空間的電場,與將球殼上的全部電荷集中于球心時在殼外產(chǎn)生的電場一樣。一帶正電的試探電荷(不計重力)從球心以初動能沿OA方向射出。下列關(guān)于試探電荷的動能與離開球心的距離的關(guān)系圖線,可能正確的是
參考答案:A殼內(nèi)場強處處為零,試探電荷在殼內(nèi)運動時動能不變,排除選項CD;假設(shè)試探電荷在勻強電場中由靜止開始運動,由動能定理可得,,則,Ek圖像的斜率數(shù)值上等于電場力的大小,距離球殼越遠試探電荷所受電場力越小,圖像的斜率越小,正確選項為A。2.如右圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α.B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是
(
)
A.
B.
C.
D.參考答案:A3.(多選)如圖所示,水平光滑長桿上套有小物塊A,細線跨過O點的輕小定滑輪一端連接A,另一端懸掛小物塊B,C為O點正下方桿上一點,滑輪到桿距離OC=h.開始時A位于P點,PO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)將A、B由靜止釋放,則A.物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中,加速度不斷增大B.物塊B從釋放到最低點過程中,動能不斷增大C.物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運動D.物塊B的機械能最小時,物塊A的動能最大參考答案:CD4.(單選)已知某單色光的波長為λ,在真空中的傳播速度為c,普朗克常量為h,則該電磁波輻射的能量子的值為(
)A.
B.
C. D.hcλ參考答案:A5.(單選)如圖所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物體正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩擦力(A)等于零
(B)不為零,方向向右
(C)不為零,方向向左
(D)不為零,v0較大時方向向左,v0較小時方向向右
參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示,一閉合線圈a懸吊在一個通電長螺線管的左側(cè),如果要使線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向____滑動。要使線圈a保持不動,應(yīng)給線圈施加一水平向____的外力。
(填向“左"或向“右”)參考答案:左
右
a中產(chǎn)出電流的磁場和螺線管的磁場方向相反,說明螺線管中磁場在增強,進一步說明回路中電流在增強,故劃片向左滑動;a與螺線管相排斥,要使其保持不動,施加的外力要向右。7.(6分)如圖甲所示,一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上,線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界。從t=0時刻開始,線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動,在t0時刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時間變化的圖像,圖像中的F0、t0均為已知量,則t=t0時刻線框的速度v=________,t=t0時刻線框的發(fā)熱功率P=_______。參考答案:8.如圖所示,半圓形玻璃磚半徑為8cm,使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點,當(dāng)激光束a以i=30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時,在屏幕上M點出現(xiàn)光斑,測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出,則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案:
(1).
(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角,然后根據(jù)折射定律求解折射率;要使激光束不能從AB面射出,則入射角大于臨界角,根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm,可知折射角為r=450,根據(jù)光的折射定律可得:;臨界角,可得C=450,即要使激光束不能從AB面射出,則入射角i至少應(yīng)為450.9.如圖所示,直導(dǎo)線ab與固定的電阻器R連成閉合電路,ab長0.40m,在磁感強度是0.60T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動,運動方向跟ab導(dǎo)線垂直.這時直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小是_______V,直導(dǎo)線ab中感應(yīng)電流的方向是_________(填“a→b”或“b→a”);若電阻R=5Ω,導(dǎo)線ab電阻r=1Ω,則ab兩端的電勢差大小為_______V。參考答案:1.2V
b→a
1.0Vab導(dǎo)線切割磁感線,感應(yīng)電動勢E=BLv=1.2V,由右手定則知ab中電流方向是“b→a”;ab兩端的電勢差=1.0V10.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?,而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用,為了解決這個問題,科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆,使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中,使用的核燃料是钚239,裂變時釋放出快中子,周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239,鈾239()很不穩(wěn)定,經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239()。參考答案:211.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線,由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔,鋁箔后的空間有一勻強電場。射線進入電場后,變?yōu)閍、b兩束,射線a沿原來方向行進,射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn),如圖所示,則圖中的射線a為
射線,射線b為
射線。參考答案:
12.某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗,圖(a)為實驗裝置簡圖.(所用交變電流的頻率為50Hz)
(1)圖(b)為某次實驗得到的紙帶,實驗數(shù)據(jù)如圖,圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為
m/s2.(保留三位有效數(shù)字)
(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的,數(shù)據(jù)如下表:實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小車質(zhì)量倒數(shù)4.003.453.032.502.001.411.000.60
請在方格坐標(biāo)紙中畫出圖線,并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是
.
(3)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,一位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如上圖所示。該圖線不通過原點,其主要原因是______________________________________.參考答案:
(1)0.510
(2)a=0.162
(0.142——0.182即可)圖略(3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板傾角較小13.(9分)某同學(xué)做了一個小實驗:先把空的燒瓶放到冰箱冷凍,一小時后取出燒瓶,并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上,然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來,如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的
,溫度
,體積
。
參考答案:熱量,升高,增大解析:當(dāng)用氣球封住燒瓶,在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)將瓶子放到熱水中,瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量,增加氣體的內(nèi)能,溫度升高,由理氣方程PV/T=C可知,氣體體積增大。三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(1)“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如
圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,o為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。①圖乙中的
是為F1和F2的合力的理論值;
是力F1和F2的合力的實際測量值。②在實驗中,如果將細繩也換成橡皮筋,
那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化?答:
。(選填“變”或“不變”)③本實驗采用的科學(xué)方法是A.理想實驗法;
B.等效替代法;C.控制變量法;
D.建立物理模型法參考答案:15.(4分)在用油膜法估測油酸分子直徑大小的實驗中,將1滴配置好的油酸酒精溶液滴入盛水的淺盤中,讓油膜在水面上盡可能散開,待液面穩(wěn)定后,在水面上形成油酸的
油膜;把帶有方格的玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描繪出油膜的邊界輪廓,形狀如圖所示.已知坐標(biāo)方格邊長為1cm,則油膜的面積為
cm2。參考答案:
答案:單分子,36~40四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,在以O(shè)為圓心,半徑的圓形區(qū)域內(nèi),有一個水平方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=0.1T,方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距,連接在如圖所示的電路中。電源電動勢E=91V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=10Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω。S1、S2為A、K板上的兩個小孔,且S1、S2與O點在垂直極板的同一直線上,OS2=2R。另有一水平放置的足夠長的熒光屏D,O點與熒光屏D之間的距離H=2R。比荷為2×105C/kg的正離子流由S1進入電場后,通過S2向磁場中心射去,通過磁場后落到熒光屏D上。離子進入電場時的初速度、離子所受重力、離子之間的相互作用力均可忽略不計。求:(1)如果正離子垂直打在熒光屏上,電壓表的示數(shù)多大?(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,熒光屏上被正離子打中區(qū)域的最大長度是多大?參考答案:(1)30V(2)40cm17.(10分)在如圖所示電路中,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計,小燈L上標(biāo)有“6V,0.3A”字樣,滑動變阻器R1的阻值范圍是0-20W,電阻R2上標(biāo)有“15W,4A”,電流表的量程為0-0.6A。甲、乙兩同學(xué)在討論滑動變阻器功率的取值范圍時,甲同學(xué)認為:由于電流表允許通過的最大電流為0.6A,所以通過R1的最大電流為0.3A,這時滑動變阻器R1兩端的電壓為U1m=E-I1mR2=1.5V,因此滑動變阻器的最大功率為P1m=I1mU1m=0.45W。乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的看法,他認為滑動變阻器的功率決定于通過它的電流和它兩端的壓的乘積,即P1=I1U1,電流最大時功率未必最大,只有電流、電壓的乘積最大時,功率才最大。你認為甲、乙兩位同學(xué)中,哪位同學(xué)的看法正確,如果你認為甲同學(xué)正確,請簡述他正確的理由;如果你認為乙同學(xué)正確,請求出滑動變阻器R1的最大功率P1m。參考答案:解析:甲
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