2022-2023学年安徽省淮南市毛集区实验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.
一个匀强电场的电场强度随时间变化的图象如图所示,在这个匀强电场中有一个带电粒子,在t=0时刻由静止释放。若带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是
A.带电粒子将始终向一个方向运动
B.0-3s内,电场力的总冲量为零,电场力的总功不为零
C.4s末带电粒子回到原出发点
D.2-4s内电场力的总冲量不为零,但电场力的总功为零
参考答案:
D
2. 质量为m的物体从高处无初速度释放后竖直下落高度为h,在运动过程中受到的空气阻力大小恒为加速度大小g则
A.体下落过程中重力的平均功率为
B.的大小为
C.物体下落过程中动能增加mgh
D.物体下落过程中机械能减小
参考答案:
AB
3. 我国自行研制发射的两颗气象卫星绕地球做匀速圆周运动,“风云一号”是极地轨道卫星(轨道 平面和赤道平面垂直)周期为12h,“风云二号”是同步轨道卫星,比较这两颗卫星,下面说法中正确的是 ( )
A.“风云一号”的轨道半径较大 B.“风云二号”的线速度较大
C.“风云一号”的角速度较大 D.“风云二号”的周期较小
参考答案:
C
风云二号卫星为地球同步轨道卫星,故周期为24h,风云二号的周期较大,D错;卫星运行时万有引力提供向心力,即,由风云二号的周期较大可得风云二号的轨道半径较大,向心加速度较小,线速度较小.C对A、B错。
4. 如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=110匝,副线圈匝数n2=11匝,交流电源的电压u=(V),电阻R=44Ω,电压表、电流表均为理想电表,则
A.交流电的频率为50Hz
B.电流表A1的示数为0.5A
C.电流表A2的示数为A
D.电压表的示数为44V
参考答案:
A
5. 如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷Q,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止,则从M点运动到N点的过程中
A.小物块所受电场力逐渐减小
B.小物块具有的电势能逐渐减小
C.M点的电势一定高于N点的电势
D.小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
参考答案:
答案:ABD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一群氢原子处于量子数n=4能级状态,氢原子的能级图如图所示,氢原子可能发射 种频率的光子;氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是 eV; 用n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属, 金属能发生光电效应。
几种金属的逸出功
金属
铯
钙
镁
钛
逸出功W/eV
1.9
2.7
3.7
4.1
参考答案:
6 2.55 铯
7. 做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计 时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每 5点剪下一段纸带(每段纸带时间均为0.1s),按如图所示,每一条纸带下端与X轴相重合, 在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,则:①所剪的这0. 6s 内的平均速度是_ m/s ②物体运动的加速度是____ m/s2 (计算结果保留三位有效数字)
参考答案:
0.413m/s 0.750m/m2
8. 某兴趣小组的同学为了测量某量程为3 V电压表的内阻,设计了如图甲所示的电路。实验器材如下:
A.待测电压表V(量程3 V,内阻约为几k)
B.滑动变阻器(阻值范围0-10)
C.电阻箱R1(阻值范围0-9999 )
D.直流电源,电动势6 V,内阻不计
E.开关一个,导线若干
(1)实验电路巳进行了部分连接,请按电路图在乙图中将其补充完整______。
(2)闭合开关S前,最好将滑动变阻器的滑动头P移到_____端(填“a”或“b”)。
(3)将电阻箱的电阻调到1000Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表的示数为3V。保持电路的其它部分不变,只调节电阻箱的电阻,使电压表示数变为1V时,电阻箱示数为7680Ω,电压表的内阻为____。
参考答案:
(1). (2). a (3). 2340
【详解】(1)电路连线如图:
;
(2)闭合开关S前,为使测量部分起始电压较小,最好将滑动变阻器的滑动头P移到a端。
(3)滑动变阻器阻值远小于电压表内阻,调节电阻箱时,电压表和电阻箱两端的电压不变,设为U;则将电阻箱的电阻调到1000Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器,使电压表的示数为3V,则;调节电阻箱的电阻,使电压表示数变为1V时,电阻箱示数为7680Ω,则;联立解得:RV=2340Ω.
9. 在“验证牛顿运动定律”实验中,所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时,应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M,盘和盘中重物的总质量为m,保持M不变,研究小车的加速度与力的关系时,在
条件下,mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示,纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出,已知交流电频率为50HZ,AB=19.9mm,AC=49.9mm,AD=89.9mm,AE=139.8mm,则打该纸带时小车的加速度大小为 m/s2
(保留两位有效数字)
参考答案:
m<< M,1.0
10. 光传感器可用来测量光屏上的光强分布.如图(a)所示为某同学利用单缝做的一个光学实验,图(b)为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象.则该同学所做的实验是光的 衍射 (选填“干涉”或“衍射”)实验;根据图(b)可以看出,光屏上中央亮条纹的光强分布特点是 中间强两边弱 .
参考答案:
解:图b可知,条纹中间亮、两边窄,知是衍射条纹;
根据光的衍射原理,则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱.
故答案为:衍射,中间强两边弱.
11. 如图所示水平轨道BC,左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接,右端与四分之三圆周CDEF光滑连接,圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处,由静止开始下滑,且正好能够通过环顶E点,不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________,在过环中D点时的加速度大小为___________。
参考答案:
6mg,g
12. 某同学的质量为60kg,在一次野营中,他从岸上以2m/s的速度,跳到一条以0.5m/s的速度正对着他飘来的小船上,跳上船后他又走了几步,最终停在船上。已知小船的质量为140kg,则人与小船共同运动的速度大小为_______m/s,运动方向为________。(填“向左”或“向右”)
参考答案:
0.25;向右
13. 某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实-2-10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________ cm;该弹簧的劲度系数为________ N/m。
图实-2-10
参考答案:
10 50
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50 Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
参考答案:
(1) ①6 7(或7 6) ②1.00 1.20 ③2.00 偏大
15. 为了探究加速度与力、质量的关系,某实验小组设计如图甲所示的实验装置:一个木块放在水平长木板上,通过细线跨过定滑轮与重物相连,木块与纸带相连,在重物牵引下,木块在木板上向左运动. 重物落地后,木块继续向左做匀减速运动,打出的纸带如图2所示,每隔一点取一个计数点(不计纸带所受到的阻力,交流电频率为50Hz,重力加速度g取10m/s2)(②③问结果保留一位小数)
①两计数点之间的时间间隔为 s
②木块减速阶段的加速度为 m/s2
③木块与木板间的动摩擦因数μ=
参考答案:
)①0.04 ②3.0 (3.0左右都算正确)
③0.3(0.3左右都算正确)
①由于每隔一点取一个计数点,交流电频率为50Hz,故两计数点间的时间间隔是0.04s。由给出的数据可知,重物落地后,木块在连续相等的时间T内的位移分别是:s1=7.72cm,s2=7.21cm,s3=6.71cm,s4=6.25cm,s5=5.76cm,s6=5.29cm,s7=4.81cm,s8=4.31cm,以a表示加速度,根据匀变速直线运动的规律,有a=,又知T=0.04s ,解得:a=-3.0m/s2
③重物落地后木块只受摩擦力的作用,用m表示木块的质量,根据牛顿第二定律有:
-μmg=ma ,解得μ=0.30。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (16分)如图所示,水平传送带AB长L=4.5m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=1m/s的速度向右匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。当木块运动到传送带的最右端A点时,一颗质量为m=20g的子弹以v0=300m/s水平向左的速度正好射入木块并穿出,穿出速度u=50m/s,以后每隔1s就有一颗子弹射向木块,并从木块中穿出,设子弹穿过木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2,求:
(1)在被第二颗子弹击中前木块向右运动到离A点多远处?
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?
(3)第一颗子弹射穿木块时,从射中木块到木块相对传送带静止的过程中,木块和传送带摩擦时产生的热能是多少?
参考答案:
解析:(1)第一颗子弹击中过程中,设子弹射穿木块后,木块的速度为v2,子弹射穿木块的过程中动量守恒
(1分)
解得:
木块在传送带上先向左做匀减速运动,当速度减为零后再向右做匀加速运动直至与传送带同速。设此过程中木块运动的时间为t、对地的位移为S1。以向右方向为正方向,则
(1分)
(1分)
解得 (1分)
由动能定理得: (1分)
解得 (1分)
故在被第二颗子弹击中前木块向右运动到离A点1.5米处。
(2)设木块在传送带上向左做匀减速运动,在速度减为零的过程中运动对地运动的