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山西省晉中市榆次區(qū)修文鎮(zhèn)第二中學(xué)高三物理聯(lián)考試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)如圖甲所示,在粗糙水平面上,物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線運(yùn)動(dòng),其速度—時(shí)間圖象如圖乙所示,下列判斷正確的是()A.在0~1s內(nèi),外力F的大小恒定B.在1~3s內(nèi),外力F=0C.在3~4s內(nèi),外力F不斷減小D.在3~4s內(nèi),外力F不斷增大參考答案:AC2.(單選)如圖所示,A、B是兩只相同的齒輪,A被固定不能轉(zhuǎn)動(dòng),若B齒輪繞A齒輪運(yùn)動(dòng)半周,由圖中B位置轉(zhuǎn)到圖中C位置,則B齒輪上所標(biāo)出的豎直向上的箭頭所指的方向是(
)A.豎直向上
B.豎直向下
C.水平向左
D.水平向右參考答案:A3.(單選)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形單匝線圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)軸OO’垂直于磁場(chǎng)方向,線圈電阻為2。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)過(guò)60時(shí)的感應(yīng)電流為1A,那么’A.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為C.線圈消耗的電功率為5WD.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A參考答案:A4.(單選)如圖所示,平行金屬板A、B水平正對(duì)放置,分別帶等量異號(hào)電荷。一帶點(diǎn)微粒水平射入板間,在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng),軌跡如圖中虛線所示,那么(
)A.若微粒帶正電荷,則電場(chǎng)力一定小于重力B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能不一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能可能增加也有可能減少參考答案:【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);功能關(guān)系E6K3K4【答案解析】D解析:微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場(chǎng)力作用,由圖示微粒運(yùn)動(dòng)軌跡可知,微粒向下運(yùn)動(dòng),說(shuō)明微粒受到的合力豎直向下,重力與電場(chǎng)力的合力豎直向下;
A、如果微粒帶正電,A板帶正電荷,微粒受到的合力向下,微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下,A板帶負(fù)電,但如果電場(chǎng)力小于重力,微粒受到的合力向下,微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下,故無(wú)法確定電場(chǎng)力與重力的大小關(guān)系,故A錯(cuò)誤;B、如果微粒受到的電場(chǎng)力向下,微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,微粒電勢(shì)能減小,如果微粒受到的電場(chǎng)力向上,則電勢(shì)能增加,故B錯(cuò)誤;
C、微粒受到的合力向下,微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中合外力做正功,微粒的動(dòng)能增加,故C錯(cuò)誤;D、微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程動(dòng)能增加,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能不一定增加,故D正確.故選:D.【思路點(diǎn)撥】微粒在平行金屬板間受到重力與電場(chǎng)力的作用,根據(jù)微粒運(yùn)動(dòng)軌跡與微粒受到的重力與電場(chǎng)力間的關(guān)系分析答題.根據(jù)微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷出微粒受到的合外力,然后根據(jù)微粒的受力情況分析答題;電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能增加,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能減小.5.下列說(shuō)法中正確的是:A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的B.一群處于n=3能級(jí)激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時(shí)能發(fā)出3種不同頻率的光C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1D.的半衰期約為7億年,隨著地球環(huán)境的不斷變化,半衰期可能變短參考答案:BC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中,將
(填“吸收”、“放出”)光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中,有
種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。
參考答案:
吸收(2分)
5(2分)7.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。(1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、
(填測(cè)量工具)和
電源(填“交流”或“直流”);(2)實(shí)驗(yàn)中,小車會(huì)受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力,則下面操作正確的是(
)A.放開(kāi)小車,能夠自由下滑即可
B.放開(kāi)小車,能夠勻速下滑即可C.放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可
D.放開(kāi)拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可(3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車速度最大時(shí),關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說(shuō)法正確的是(
)A.橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線參考答案:8.(19分)(1)同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間。首先,甲同學(xué)捏住直尺上端,使直尺保持豎直狀態(tài),直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見(jiàn)甲放開(kāi)直尺時(shí),立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度讀數(shù)為,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為
(重力加速度為)。基于上述原理,某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具,若測(cè)量范圍為0~0.4s,則所用直尺的長(zhǎng)度至少為
cm(取10m/s2);若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線,則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度是
的(選填“相等”或“不相等”).參考答案:,80,不相等試題分析:①在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺做自由落體運(yùn)動(dòng),有,解得;②反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)為,需要直尺的長(zhǎng)度為;③自由落體運(yùn)動(dòng)從計(jì)時(shí)開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間的位移為1:4:9:16,而相等時(shí)間內(nèi)的位移為1:3:5:7,故長(zhǎng)度不相等。考點(diǎn):本題考查研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。9.如圖所示為使用筷子的一種姿勢(shì)。筷子2夾住不動(dòng),筷子1(不計(jì)重力)以拇指壓住O處為軸,依靠食指和中指施加力而轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使筷子1給A處食物施加恒定壓力F1,食指和中指對(duì)筷子B點(diǎn)要施加F2的壓力。則根據(jù)圖中尺寸,可估算F1∶F2=----____________,若保持如圖姿勢(shì)不變,筷子足夠長(zhǎng),則手握筷子位置越靠右,F(xiàn)2_____________(選填“越大”、“越小”或“不變”)參考答案:1:4;越大10.如圖所示,輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接.現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O,使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置.現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移到實(shí)線所示的位置,這一過(guò)程中圓環(huán)B仍保持在原來(lái)位置不動(dòng).則此過(guò)程中,圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1___
_____(填增大、不變、減小),圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2___
_____(填增大、不變、減小)。參考答案:不變
,
增大
11.如圖所示,質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成,線圈中有順時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流,在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端,輕桿另一端通過(guò)豎直的彈簧固定于地面,輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖中虛線的下方,有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B,平衡時(shí),CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中,忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng),穿過(guò)線圈的磁通量為
;彈簧受到的拉力為_(kāi)_____。參考答案:
答案:、
12.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度,然后豎直懸掛讓其自然下垂.在其下端豎直向下施加外力F,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的,用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F-x圖線如圖所示,由圖
可知彈簧的勁度系數(shù)為k=
N/m,圖線不過(guò)原點(diǎn)
的原因是由于______.參考答案:k=200N/m;彈簧具有重量,應(yīng)將彈簧懸掛后測(cè)量原長(zhǎng)13.光滑水平面上兩物體b、b用不可伸長(zhǎng)的松弛細(xì)繩相連,A質(zhì)量為2kg,B質(zhì)量為1kg;現(xiàn)使兩物體同時(shí)沿直線背向而行(=4m/s,
=2m/s),直至繩被拉緊,然后兩物體一起運(yùn)動(dòng),它們的總動(dòng)量大小為
kg·m/s,兩物體共同運(yùn)動(dòng)的速度大小為
m/s.參考答案:6
2三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示,質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起,物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C,由靜止釋放,當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C,h至少多大,碰后物體B有可能被拉離地面?參考答案:h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0,C與A碰后C的速度為v1,A的速度為v2,開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒:
C與A彈性碰撞:對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒:
動(dòng)能不變:
解得:
開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為:
碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為:
則A將上升2H,彈簧彈性勢(shì)能不變,機(jī)械能守恒:
聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得:
15.(4分)一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比,圖為過(guò)軸線的截面圖,調(diào)整入射角α,光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射,已知水的折射角為,α的值。
參考答案:解析:當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有,當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí),由折射定律有,聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.擦黑板也許同學(xué)們都經(jīng)歷過(guò),手拿黑板擦在豎直的黑板面上,或上下或左右使黑
板擦與黑板之間進(jìn)行滑動(dòng)摩擦,將黑板上的粉筆字擦干凈.已知黑板的規(guī)格是:4.5m×1.5m,黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若小黑板擦(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為0.16kg,現(xiàn)假定某同學(xué)用力將小黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板,手臂對(duì)小黑板擦的作用
力F與黑板面一直成53°角,F(xiàn)=20N,他所能擦到的最大高度為2m,g取10m/s2.sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)此小黑板擦與黑板之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)如該同學(xué)擦到最高位置時(shí)意外讓小黑板擦沿黑板面豎直向下滑落,則小黑板擦砸到黑板下邊沿的速度大?。畢⒖即鸢福航馕觯?1)小黑板擦向上緩慢移動(dòng),處于平衡狀態(tài),它的受力如圖水平方向:FN-Fsinθ=0
(1分)豎直方向:Fcosθ-mg-Ff=0
(1分)又Ff=μFN
(1分)所以μ=.
(1分)
同樣得分.小黑板擦可看成質(zhì)點(diǎn),它向下滑落的過(guò)程與黑板間無(wú)摩擦,它做自由落體運(yùn)動(dòng).由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得,(2分)即v==m/s.
(1分)或者利用機(jī)械能守恒:由于只受重力,所以機(jī)械能守恒.得:mgh=mv2
所以得v==m/s.同樣得分.17.如圖所示,水平地面上固定有高為h的平臺(tái),臺(tái)面上有固定的光滑坡道,坡道頂端距臺(tái)面也為h,坡道底端與臺(tái)面相切。小球A從坡道頂端由靜止開(kāi)始滑下,到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰撞,并粘連在一起,共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出,落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一倍半。兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA;(2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB。參考答案:(1)小球從坡道頂端滑至水平臺(tái)面的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒定律得mAgh=(1/2)mAvA2解得vA=
。
(2)設(shè)兩球碰撞后共同的速度為v1,由動(dòng)量守恒定律得mAvA=(mA+mB)v1粘在一起的兩球飛出臺(tái)面后做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向:h=(1/2)gt2水平方向:1.5h=vt聯(lián)立以上各式解得mA/mB=3/1。
18.如圖所示,A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道,AB段、CD段均為半徑R=2.5m的半圓,BC、AD段水平,AD=BC=8m,B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=6×105V/m;質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上,小環(huán)與軌道AD段之間存在摩擦且動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,小環(huán)與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì),現(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得某一初速度沿軌道向左運(yùn)動(dòng),若小環(huán)在軌道上可以無(wú)限循環(huán)運(yùn)動(dòng),且小環(huán)每次到達(dá)圓弧上的A點(diǎn)時(shí),對(duì)圓軌道剛好均無(wú)壓力.求:(1)小環(huán)通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度多大;(2)小環(huán)與AD段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度多大.參考答案:解:(1)進(jìn)入半圓軌道AB時(shí)小環(huán)僅受重力,在A點(diǎn)由向心力公式得:
……………3分
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