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广西壮族自治区南宁市蝶城中学2022年高三物理联考试题含解析
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. (多选)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场(边界上有电场),电场强度为E=mg/q,ACB为光滑固定的半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H=R处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道,不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的受力及运动情况,下列说法正确的是( )
A. 小球到达C点时对轨道压力为2mg
B. 小球在AC部分运动时,加速度不变
C. 适当增大E,小球到达C点的速度可能为零
D. 若E=2mg/q,要使小球沿轨道运动到C,则应将H至少调整为3R/2
参考答案:
AD 解析: A、小球进入半圆轨道,电场力和重力平衡,小球做匀速圆周运动,根据动能定理知,mgH=mvA2-0,解得:vA=.根据牛顿第二定律得:N=m,则小球到达C点时对轨道的压力为2mg.故A正确.B、小球在AC部分做匀速圆周运动,加速度大小不变,方向始终指向圆心.故B错误.C、若电场力小于重力,根据动能定理知,小球到达C点的速度不可能为零.若小球所受的电场力大于重力,根据径向的合力通过向心力,在最低点的速度不可能为零.故C错误.D、若E=,在最低点轨道的作用力为零,根据牛顿第二定律得,qE-mg=m,解得:vC=,根据动能定理得:mg(H+R)-qER=mvC2-0,解得:H=R.所以H至少为R.故D正确.故选:AD.
2. 我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成,30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星轨道高度约为2.15×104km,静止轨道卫星的高度约为3.60×104km,下列说法正确的是
A.静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期
B.中轨道卫星的线速度大于7.9 km/s
C.静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度
D.静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度
参考答案:
A
3. 在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则
A.垒球落地时的动能等于飞行过程中重力对球做的功
B.垒球落地时的速度方向与水平地面垂直
C.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
D.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定
参考答案:
答案:C
4. (多选).如图所示,在I、II两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场.磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD,AC边界的夹角DAC=30,边界AC与边界MN平行.II区域宽度为d.质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入.入射速度垂直AD且垂 直磁场,若入射速度大小为.不计粒子重力,则( )
A.粒子在磁场中的运动半径为d
B.粒子距A点0. 5d处射入,不会进入II区
C.粒子距A点1.5d处射入,在I区内运动的时间为
D.能够进入II区域的粒子.在II区域内运动的最短时间为
参考答案:
CD
5. 06年我国自行研制的“枭龙”战机在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为 ( )
A.vt B. C.2vt D.不能确定
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:
(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?
答:_______________________________________________________________________
(2)若取M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是( )
A.m1=5 g B.m2=15 g
C.m3=40 g D.m4=400 g
(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,其中求得的加速度的表达式
为:__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示).
参考答案:
7. 氢原子的能级图如图所示,已知可见光光子的能量范围约为1. 61eV-3.11eV,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,可能发出_________种不同频率的光子,其中处于红光之外非可见光范围的有___________种,处于紫光之外非可见光范围的有________种。
参考答案:
6 1 3
根据知,大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时,可能发出6种不同频率的可见光;
根据能级的跃迁满足
得跃迁产生的光子能量分别是12.75 eV,12.09eV,10.2eV,2.55eV,1.89eV,0.66eV,
可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV
所以处于红光之外非可见光范围的光子能量有0.66eV,即1种,处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75 eV,12.09eV,10.2eV,即3种
8. 如图所示,物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ,按图连接好装置,托住A,绳恰绷直.由P点静止释放,B落地后不反弹,最终m停在Q点.测出B下落高度h,和PQ间距离s.已知A.B质量均为m,则μ= ,若考虑定滑轮的转动的动能,测量值____真实值.(选填偏大、不变、偏小)
参考答案:
;偏大
【考点】探究影响摩擦力的大小的因素.
【分析】在B下落过程中,对整体受力分析,根据动能定理求得落地的速度,B落地后,对A受力分析,根据动能定理,即可求得摩擦因数;由于在运动过程中有空气阻力,即可判断
【解答】解:在B落地瞬间前,在整个过程中根据动能定理可知
B落地后,对A有动能定理可知
联立解得μ=
由于在下落过程中没有考虑空气阻力,故测量值比真实值偏大
故答案为:;偏大
9. 在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1 kg,金属板B的质量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金属板B,使其一直向左运动,稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示,则A、B间的摩擦力Ff=______N,A、B间的动摩擦因数μ= 。(g取10 m/s2)。该同学还将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1 s,可求得拉金属板的水平力F= N.
参考答案:
10. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示.下列表述正确的是 ( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛仑兹力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
参考答案:
A
11. (4分)如图所示,A为放在水平光滑桌面上的木板,质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下,物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于 N。
参考答案:
14 N(4分)
12. (6分)氢有三种同位素,分别叫做 、 、 ,符号是 、 、 。
参考答案:
氕、氘、氚,、、
13. (4分)按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50瓦/米2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦,那么在距离该通讯装置 米以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为S=4πR2)。
参考答案:
答案:0.40
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (8分)某实验小组采用图示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下,请将步骤②补充完整:
①在小车中放入砝码,把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;
②将小车停在打点计时器附近, , ,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列点,断开开关;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。
(2)下图是钩码质量为0.03 kg,砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到0的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置。
表1纸带的测量结果
测量点
S/cm
v/(m·s-1)
0
0.00
0.35
A
1.51
0.40
B
3.20
0.45
C
D
7.15
0.54
E
9.41
0.60
参考答案:
答案:(1)② 接通电源;释放小车;(2)5.06 ; 0.49
15. 采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差。某研究性学习小组对此进行探究实验,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,A、B两点间有一灵敏电流计G。
(1)请你补充实验步骤:
①闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB 的关系是φA φB(选填“>”、“<”或“﹦”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1___ (选填“>”、“<”或“﹦”)通过电源E的电流。
②改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得 ,读出 。
(2)由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为_____、内电阻r的表达式 。
(3)该实验中E测____E真(选填“>”、“<”或“﹦”), r测___ r真(选填“>”、“<”或“﹦”)。
参考答案:
)(1) ①﹦ ﹦ ② 灵敏电流计示数为零 I2和U2
(2) (3)﹦ ﹦
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一位质量m=60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=2.5m的水沟,跃上高为H=2.0m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变、同时脚蹬地,人被弹起,离地时重心高h=0.8m,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端.运动过程中空气阻力可忽略不计.(取g=10m/s2)
(1)第一次试跳,人恰能到达最高点,则人在B点离开地面时的速度v1是多少?
(2)第二次试跳,人在最高点放开杆水平飞出,在空中作抛物线运动(水平方向为匀速,竖直方向为自由下落)恰好趴落到平台边缘,则人在最高点飞出时
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