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2022年山西省晋城市高平山丹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. (单选题)关于牛顿第一定律,下述说法中正确的是( )
①由于在宇宙中不存在不受力的物体,因此牛顿第一定律只是理想定律,并不具有任何实际意义
②牛顿第一定律揭示了在宇宙中任何物体都具有惯性
③牛顿第一定律告诉我们,力不是维持物体惯性的原因,力是改变物体惯性的原因
④牛顿第一定律告诉我们,力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因
A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③
参考答案:
B
2. 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )高考
A.动能增加
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小
D.重力势能和电势能之和减小
参考答案:
ACD
3. (多选)如图所示,以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场,三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域,已知bO垂直MN,aO、cO和bO的夹角都为30°,a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc,则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)
A.tatb>tc
C.ta=tb0,所以图象为直线a,图线a的横截距表示A点距真实起点O的距离,由图象可知,A点到O点的距离为10.0cm;
⑤物体做圆周运动过程由动能定理得;物体做平抛时,由平抛运动规律得。
15. 金属材料的电阻率通常随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减少。某同学需要研究某导电材料的导电规律,他用该种导电材料制作为电阻较小的线状元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
(1)他应选用下图所示的______电路进行实验;
(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据,判断元件Z是______ (填“金属材料”或“半导体材料”);
(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图所示,则元件Z的直径是_________mm。
(4)把元件Z接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A ;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为________V,内阻为________Ω.( 不计电流表的内阻)
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一个质量为m的长木板静止在光滑的水平面上,并与半径为R的光滑圆弧形固定轨道接触(但不粘连),木板的右端到竖直墙的距离为S;另一质量为2m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑,从圆弧的最低点A滑上木板.设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失.已知滑块与长木板间的动摩擦因数为μ.试求
(1)滑块到达A点时对轨道的压力的大小
(2)若滑块不会滑离长木板,试讨论长木板与墙第一次碰撞前的速度v与S的关系
(3)若S足够大,为了使滑块不滑离长木板,板长L应满足什么条件.
参考答案:
解:(1)滑块从轨道的最高点到最低点,机械能守恒,设到达A点的速度为vA
则 ①
得:②
在A点有:③
由②③得:NA=6mg④
由牛顿第三定律,滑块在A点对轨道的压力 ⑤
(2)若第一次碰撞前的瞬间,滑块与木板达到共同速度v,
则:(2m+m)v=2mvA⑥
⑦
由②⑥⑦得:⑧
ⅰ.若,则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为⑨
ⅱ.若,则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为v'
则:⑩
得:v'=
(3)因为S足够大,每次碰前滑块与木板共速;因为M<m,每次碰后系统的总动量方向向右,要使滑块不滑离长木板,最终木板停在墙边,滑块停在木板上.
由能量守恒得:
解得:
答:(1)滑块到达A点时对轨道的压力的大小为6mg;
(2)长木板与墙第一次碰撞前的速度v与S的关系:
若,则木板与墙第一次碰前瞬间的速度为;
若,木板与墙第一次碰前瞬间的速度为v'=;
(3)若S足够大,为了使滑块不滑离长木板,板长L应满足的条件.
17. (14分)倾角θ为37°的斜面与水平面如图平滑相接,A、B两完全相同的物块静置于斜面上相距,B距斜面底端的P点的距离,物块与斜面及水平面的动摩擦因数均为
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