河南省商丘市永城天齐中学2022年高三物理测试题含解析
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. (单选)如图所示,洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是
A.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变
B.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变小
C.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变
D.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小
参考答案:
D
2. 在某星球表面以初速度竖直上抛一个物体,若物体受到该星球引力作用,忽略其他力的影响,物体上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星,其做匀速圆周运动的最小周期
A. B. C. D.
参考答案:
A
3. 发现电磁感应现象的科学家是:( )
A.奥斯特 B.法拉第 C.牛顿 D.洛仑兹
参考答案:
B
4. (单选)下列说法中正确的是( )
A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
B.气体体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加
D.分子a只在b作用下从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大
参考答案:
D
5. 如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长为L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比FA∶FB为(g取10 m/s2)
A.3∶1 B.2∶1
C.1∶1 D.4∶1
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 核电池又叫“放射性同位素电池”,一个硬币大小的核电池,就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚()是一种人造同位素,可通过下列反应合成:①用氘核()轰击铀()生成镎(NP238)和两个相同的粒子X,核反应方程是;
② 镎(NP238)放出一个粒子Y后转变成钚(),核反应方程是 +.则X粒子的符号为 ▲ ;Y粒子的符号为 ▲ .
参考答案:
,(2分); (2分)
7. (4分)如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________(用V和θ表示);B是_________(加速或减速)。
参考答案:
减速
8. 如图所示,物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37o和53o时物块所受摩擦力的大小恰好相等,则物块和木板间的动摩擦因数为 (可能会
用到的三角函数:sin37o=0.6, cos37o=0.8)
参考答案:
9. 在“验证牛顿运动定律”的实验中,作出了如图9所示的(a)、(b)图象,图(a)中三线表示实验中小车的______________不同;图(b)中图线不过原点的原因是________________________________.
参考答案:
10. 某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表1是其记录的实验数据.木块的重力为10.00N,重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):
(1)木块与桌面间的动摩擦因数 ;
(2)实验次数5中监测到的加速度 m/s2.
实验次数
运动状态
拉力F/N
1
静止
3.62
2
静止
4.00
3
匀速
4.01
4
匀加速
5.01
5
匀加速
5.49
参考答案:
(1)0.401 (2)1.45
11. 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙(Xe)和氪(Kr)等放射性气体,判断出朝鲜使用的核原料是铀(U)还是钚(Pu),若核实验的核原料是,则
①完成核反应方程式 .
②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨 TNT 当量,已知铀核的质量为235.043 9 u,中子质量为1.008 7 u,锶(Sr)核的质量为89.907 7 u,氙(Xe)核的质量为135.907 2 u,1 u相当于931.5 MeV的能量,求一个原子裂变释放的能量.
参考答案:
①根据电荷数守恒和质量数守恒可得:
②该反应的质量亏损是:
Δm=235.0439 u+1.0087 u—89.9077 u—135.9072 u—10×1.0087 u=0.1507 u
根据爱因斯坦方程 ΔE = Δm c2 = 0.150 7×931.5 MeV =140.4 MeV
12. 特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,悬绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面。开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直,则此时甲对滑轮的水平拉力为_________mg;若甲将滑轮由静止释放,则乙在滑动中速度的最大值为_________。(不计滑轮与绳的质量,不计滑轮的大小及摩擦)
参考答案:
1/2
13. 一端封闭的玻璃管自重为G,横截面积为S,内装一段高为h的水银柱,封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起,另一端没入水银槽中,如图所示。当玻璃管没入一定深度后,弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0,则此时管内上方气体的压强为_______,玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)
参考答案:
p0 h
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律,用实验得到下表所示的数据(I和U分别表示小灯泡的电流和电压),则:
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
▲
0.45
0.47
0.49
0.50
(1)当V时对应的电流表如图甲所示,其读数为 ▲ A
(2)实验中所用的器材有:
电压表(量程3V,内阻约为2 kΩ)
电流表量程(0.6A,内阻约为0.2Ω)
滑动变阻器(0~5Ω,1 A)
电源、待测小灯泡、电键、导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图
(3)根据实验数据,在图丙中画出小灯泡的U-I曲线
(4)如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率是 ▲ W(结果保留2位有效数字)
参考答案:
(1)0.42A(0.38A~0.42A都正确) (2分)
(2)如图乙所示 (4分)
(3)如图丙所示 (2分)
(4)( ~都正确) (2分)
15. 某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1) 设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a= (用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k = (用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是 。
参考答案:
(1)(2)6.00,0.54
(3)该点坐标为(5,0.20)如图
(4),木板的左侧垫的过高
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,
对砝码进行研究,根据牛顿第二定律得
对小车进行研究,根据牛顿第二定律得
解得:
(2)C点对应的测量,
由于每相邻两个计数点间还有1个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小,
(3)画出图线:如图
该图中计数点C对应的坐标为(5,0.20)。
(4)由匀变速直线运动的速度位移公式可知,
图象的斜率,斜率大于理论值,说明加速度a偏大,可能是平衡摩擦力时木板左端垫起的太高
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图,在xoy平面第一象限内有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场,匀强电场电场强度为E。一带电量为+q的小球从y轴上离坐标原点距离为L的A点处,以沿x正向的初速度进入第一象限,如果电场和磁场同时存在,小球将做匀速圆周运动,并从x轴上距坐标原点L/2的C点离开磁场。如果只撤去磁场,并且将电场反向,带电小球以相同的初速度从A点进入第一象限,仍然从x轴上距坐标原点L/2的C点离开电场。求:
(1)小球从A点出发时的初速度大小;
(2)磁感应强度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限内存在的磁场范围是一个矩形,求这一范围的最小面积。
参考答案:
.解:(1)由带电小球做匀速圆周运动知,mg=Eq (2分)
所以电场反向后竖直方向受力 Eq+mg=ma a=2g (2分)
小球做类平抛运动有L/2=v0t , L=2gt2 (2分)
得 v0= (2分)
(2)带电小球做匀速圆周运动时,洛仑兹力提供向心力