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湖北省荆门市京山县第一高级中学2022-2023学年高三物理上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. 如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是 ( )
A. B.F=mgtan
C. D.FN=mgtan
参考答案:
A
2. 如图所示,一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度I,则金属框受到的磁场力为
A.0 B.ILB
C.ILB D.2ILB
参考答案:
B
本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。
3. 2010年9月19日,强台风“凡亚比”在台湾省花莲县丰滨乡附近沿海登陆,水平风速达到40 m/s.一块质量为2 kg的石块从山顶无初速被吹下悬崖,假设山高2 000 m,若风速不变,不计空气阻力,g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( ).
A.石块做平抛运动
B.石块下落过程中加速度恒定不变
C.石块落到地面时与初始位置的水平距离小于800 m
D.石块落地时重力的瞬时功率为4 000 W
参考答案:
石块水平方向做加速运动,故不属于平抛运动,A错;竖直方向加速度恒为g,水平方向加速度不断变化,B错;根据t= =20 s,水平方向最大速度为40 m/s,在这个过程中平均速度小于40 m/s,水平位移s=vt<800 m,C对;落地时竖直方向vy=gt=200 m/s,石块落地时瞬时功率P=mgvy=4 000 W,D对.
CD
4. 按现行高中物理课本中的要求做下列五个力学实验时,需要使用天平的实验有 ;需要使用打点计时器的实验有 ;需要使用刻度尺的实验有 。(只填对应的实验代号)
A、研究匀变速直线运动
B、探究弹力和弹簧伸长关系
C、验证力的平行四边形定则
D、验证牛顿第二定律
E、探究动能定理
F、验证机械能守恒
参考答案:
D ADEF ABCDEF
5. 质量为m的汽车,启动后发动机以额定功率P行驶,经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶,若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为时,汽车的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
0
参考答案:
B
解:当汽车匀速行驶时,有.
根据P=F′,得
由牛顿第二定律得a=.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则它们的振幅不能大于 ,它们的最大加速度不能大于
参考答案:
略
7. 气体温度计结构如图所示.玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm.后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)
①求恒温槽的温度.
②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将________(填“吸热”或“放热”).
参考答案:
①364 K(或91℃) ②增大 吸热
8. He一Ne激光器产生的波长为6.3×10-7m的谱线是Ne原子从激发态能级(用E1表示)向能量较
低的激发态能级(用E2表示)跃迁时发生的;波长为 3.4×10-6m 的谱线是Ne原子从能级E1向能级较低的激发态能级(用E3表示)跃迁时发生的.已知普朗克常量h与光速c的乘积hc=1.24×10-6m·eV.则波长为 3.4×10-6m 的谱线对应的能量 ▲ (填“大于”或“小于”)波长为6.3×10-7m的谱线对应的能量。并求出Ne的激发态能级E3与E2的能级差为 ▲ eV(结果保留2位有效数字).
参考答案:
小于 1.6(
9. 在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:
(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处:
① ▲
② ▲
③ ▲
(2)改正实验装置后,该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变,改变沙桶的质量,测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表:
F/N
0.21
0.30
0.40
0.49
0.60
a/(m/s-2)
0.10
0.21
0.29
0.41
0.49
①根据测得的数据,在右图中作出a~F图象;
②由图象可知,小.车与长木板之间的最大静摩擦力大小为 ▲ N。
(3)打出的某一条纸带,A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点,如图,相邻计数点间还有四个点未标出.利用图中给出的数据可求出小车的加速度a= ▲ m/s2,A点的速度vA= ▲ m/s.
参考答案:
⑴①电源电压应为4~6V(2分) ②没有平衡摩擦力(2分) ③小车应靠近打点计时器(2分)
⑵①如右图所示,无标度扣1分,无描点扣1分,图象不是直线扣3分,扣完为止(3分) ②0.12±0.02(2分)
⑶0.50(2分) 0.095(2分)
10. 如图所示,质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮,在地面上的人以速度向右匀速行走,设人从地面上靠近平台的边缘处开始向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处,则在此过程中人对物体所做的功为 .
参考答案:
试题分析:人对物体所做的功等于物体增加的动能。
人以速度向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处时,物体的速度,所以动能
11. 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示,是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分)。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。
①写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式: 。
(安培表、伏特表看作理想电表)。
②在实物图中按电路图画出连线,组成实验电路。
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是 W,当时对应的外电阻约是 .
U(V)
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
I(A)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
参考答案:
①;②如图所示;③(1.0—1.1)W;R=5欧;
12. 为了探究木块A和B之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图甲为实验装置示意图,该同学在实验中的主要操作有:
A.用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N B.用弹簧秤测出木板B的重力为G′=9.25N
C.按图甲所示安装器材,安装过程中用手按住木块和木板 D.松开按住木块和木板的手让其运动,并即刻读出弹簧秤的示数
(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的,有一个步骤存在错误,多余的步骤是__▲__,存在错误的步骤是__▲__。(填步骤序号)
(2)在听取意见后,该同学按正确方法操作,读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示,其示数为__▲__N,根据该同学的测量数据,可得到A和B之间的动摩擦因数为__▲__。
参考答案:
1)B D (2) 2.10 0.35
13. 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上,一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块,并留在其中,整个木块沿子弹原方向运动,则木块最终速度的大小是__________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N,则子弹射入木块的深度为_______m。
参考答案:
(1). 20 (2). 0.2
试题分析:根据系统动量守恒求解两木块最终速度的大小;根据能量守恒定律求出子弹射入木块的深度;
根据动量守恒定律可得,解得;系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能,故有,解得;
【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律,综合性较强,对学生能力要求较高.
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250Ω)及导线若干.
(1)画出测量R的电路图.
(2)图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:________.求出的电阻值R=________(保留三位有效数字)
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图(a)(b)所示.由图可知其长度为________,直径为________.
(4)由以上数据可求出ρ=________(保留三位有效数字).
参考答案:
1如下图所示
任选一个
(2)①作U-I直线,舍去左起第2点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧②求该直线的斜率K,则R=K=229Ω(221~237Ω均为正确)
(3)0.800cm,O.194cm
(4)8.46×10-2Ω·m(8.16×10-2~8.76×lO-2Ω·m均为正确)
15. 关于高中物理分组实验以下说法正确的是
A . 验证平行四边形定则的实验中两个力的夹角越大越好
B.验证机械能守恒定律的实验中必须测出物体的质量
C.验证碰撞中的动量守恒实验中两球的大小必须相等
D.用单摆测重力加速度的实验要测出钢球的直径
E.研究平抛运动实验中斜槽的摩擦会增大测量的误差
参考答案:
CD
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,斜面顶端高H=20.8 m,g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。则:
(1)小球水平抛出的初速度v0是多大?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
参考答案:
(1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以v
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