湖南省常德市津市市李家铺乡中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析
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)如图所示,a,b,c,d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,ab=cd=L,ad=bc=2L,电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20V,b点电势为24V。d点电势为12V。一个质子从b点以v0的速度射入电场,入射方向与bc成45°,一段时间后经过C点。不计质子的重力,下列判断正确的是
A.c点的电势低于a点的电势
B.电场强度方向由b指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为
D.质子从b运动到c,电场力做功为4 eV
参考答案:
AC
2. (单选)汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为vm.则当汽车速度为时,汽车的加速度为(重力加速度为g)( )
A.
0.1g
B.
0.2g
C.
0.3g
D.
0.4g
参考答案:
考点: 功率、平均功率和瞬时功率.版权所有
专题: 功率的计算专题.
分析: 汽车达到速度最大时,汽车的牵引力和阻力相等,根据功率P=Fv,可以根据题意算出汽车发动机的功率P,当速度为时,在运用一次P=Fv即可求出此时的F,根据牛顿第二定律就可求出此时的加速度.
解答: 解:令汽车质量为m,则汽车行驶时的阻力f=0.1mg.
当汽车速度最大vm时,汽车所受的牵引力F=f,则有:P=f?vm
当速度为时有:
由以上两式可得:=2f
根据牛顿第二定律:F﹣f=ma
所以=0.1g
故A正确,B、C、D均错误.
故选:A.
点评: 掌握汽车速度最大时,牵引力与阻力大小相等,能根据P=FV计算功率与速度的关系.
3. (多选题)出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)( )
A.压强增大,内能减小
B.吸收热量,内能增大
C.对外做功,分子平均动能减小
D.对外不做功,分子平均动能增大
参考答案:
BD
【考点】热力学第一定律;气体压强的微观意义.
【分析】质量一定的气体,体积不变,当温度升高时,是一个等容变化,据压强的微观解释:(1)温度升高:气体的平均动能增加;(2)单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多,可知压强增大;据热力学第一定律判断即可.
【解答】解:质量一定的气体,体积不变,当温度升高时,是一个等容变化,据压强的微观解释:温度升高,气体的平均动能增加;单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多,可知压强增大.由于温度升高,所以分子平均动能增大,物体的内能变大;体积不变,对内外都不做功,故内能增大只能是因为吸收了外界热量,故AC错误;BD正确.
故选:BD.
4. (08年全国卷Ⅱ)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是
A.红光以30°的入射角入射
B.红光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射
D.紫光以45°的入射角入射
参考答案:
D
解析:因为同种介质对紫光的折射率较大,故入射角相同时,紫光侧移距离较大,A、B项错;设入射角为i,折射角为r,则侧移距离,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确。
5. 在α粒子散射实验中,当在α粒子最接近原子核时,关于描述α粒子的有关物理量符合下列哪种情况
A.动能最小 B.势能最小
C.α粒子与金属原子核组成系统能量最小 D.α粒子所受金原子斥力最大
参考答案:
AD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动,如改变拉力F的大小,物体的加速度随外力F变化的图象如图所示,已知外力F沿斜面向上,重力加速度g取10m/s2.根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为 3 kg;斜面的倾角为 30° .
参考答案:
考点:
加速度与力、质量的关系式.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式,结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角.
解答:
解:由受力分析及牛顿第二定律得:
Fcosθ﹣mgsinθ=ma
a=F﹣gsinθ
则由图象知:﹣gsinθ=﹣5
sinθ=0.5,即θ=30°
又图线的斜率k==
则m=3kg
故答案为:3,30°.
点评:
解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式,结合图线的斜率和截距进行求解.
7. (6分)图中A为某火箭发射场,B为山区,C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg,起飞推力2.75×106N,火箭发射塔高100m,则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2,在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经_____秒飞离火箭发射塔。(参考公式及常数:=ma,vt=v0+at,s=v0t+(1/2)at2,g=9.8m/s2)
参考答案:
答案:3.81 m/s2; 7.25s(答3.83s同样给分)
8. 如图所示是匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是2cm,则电场的场强为__________V/m,到A点距离为1.5cm的P点电势为__________V.
参考答案:
(1). ; (2). -2.5;
根据电场线与等势线垂直,并且由高电势指向低电势,作出电场线的分布情况如图所示.
场强的大小
P点到B点的距离为 x=0.5cm=0.005m,P点的电势:
φp=-Exsin60°=-×0.005×sin60°V=-2.5V
【点睛】解决本题关键要理解电场线与等势线、场强与电势差的关系、电势与电势能的关系等基本关系,注意公式U=Ed中d是两点沿电场线方向的距离.
9. 一物体以100J的初动能沿倾角为θ的斜面向上运动,在上升的过程中达到某位置时,动能减少了80J,重力势能增加了60J,则物体与斜面间的动摩擦因数为 。
参考答案:
答案:
10. 质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动,质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动,它们相碰后,甲球以速度8m/s被弹回,求此时乙球的速度大小为 m/s,方向 。
参考答案:
3.9,水平向左
11. 如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面,∠ABC=90°,∠BAC=30°,一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖,EF是玻璃砖中的部分光路,且EF与AC平行,则玻璃砖的折射率为 ,光束 (填“能”或“不能”)从E点射出玻璃砖。
参考答案:
由题意做出光路图可知折射率,临界角满足,可知临界角C大于30°小于45°,由于光线在E点的入射角等于30°,小于临界角,故能从E点射出玻璃砖。
12. 一列简谐横波沿x轴的正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,此时该波恰好传播到x=4m处,t=0.1s时,质点a第一次到达最低点,则该波的传播速度为 10 m/s;t= 0.6 s时,位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置.
参考答案:
解:简谐横波沿x轴的正方向传播,图示时刻a质点正向下运动,经过T第一次到达最低点,即有T=0.1s,得 T=0.4s
由图知 λ=4m,则波速 v===10(m/s)
当图示时刻a质点的状态传到b点处时,质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置,则所用时间为 t==s=0.6s,即t=0.6s时,位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置.
故答案为:10,0.6.
13. (2)“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中,使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律,发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t(单位均是SI制单位),则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。
参考答案:
10
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如下图所示,则它们的读数值依次是___ __mm、____A、____V。
(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势E = 4.5V,内阻较小。则右边电路图中,____(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏____(选填“大”或“小”)。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的_____电路(选填字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_____( 用题中字母代号表示)。
参考答案:
(1)0.996~1.000, 0.42, 2.25~2.29
(2)A, 小 (3)B ,
15. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源6 V(内阻不计)
B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)
C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)
D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)
E. 滑动变阻器10 Ω,2 A
F.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示)。
(2)在方框内画出实验电路图。
参考答案:
(1)C,(2分) E(2分)(2)见下图(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图14所示,空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。质量为m,电荷量为q的液滴,以某一速度沿与水平方向成θ角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域,在时间t内液滴从M点匀速运动到N点。重力加速度为g。
(1)判定液滴带的是正电还是负电,并画出液滴受力示意图;
(2)求匀强电场的场强E的大小;
(3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量。
参考答案:
17. 某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00 s第一次听到回声,又经过0.50 s再次听到回声。已知声速为340 m/s,则两峭壁间的距离为多少?
参考答案:
如图,近峭壁与测量者的距离
d1 = == 170 m (5分)
远峭壁与测量者的距离
d2 === 255 m (5分)
两峭壁间的距离d = d1+d2 = 170 m+255 m = 425 m (5分)
18. 天宫一号于2011年9月29日成功发射,它和随后发射的神州八号在空间完成交会对接,实现中国载人航天工程的一个新的跨越。天宫一号进入运行轨道后,其运行周期为T,距地面的高度为h,已知地球半径为R,万有引力常量为G。若将天宫一号的运行轨道看做圆轨道,求:
(1)地球质量M
(2)地球的平均密度
参考答案: