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安徽省合肥市新世纪中学高三物理联考试卷含解析
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)细绳一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,如图所示.使小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动.下列说法中正确的是()
A.
小球机械能守恒
B.
小球能量正在消失
C.
小球摆动过程中,只有动能和重力势能在相互转化
D.
总能量守恒,但小球的机械能减少
参考答案:
考点:
机械能守恒定律;功能关系.
专题:
机械能守恒定律应用专题.
分析:
小球长时间摆动过程中,重力势能和动能相互转化的同时,不断地转化为机械能,故摆动的幅度越来越小,最后停下.
解答:
解:A、小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动,说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能,即机械能不守恒,故A错误;
B、小球的机械能转化为内能,能量的种类变了,但能量不会消失,故B错误;
C、D、小球长时间摆动过程中,重力势能和动能相互转化的同时,不断地转化为机械能,故摆动的幅度越来越小,故C错误,D正确;
故选D.
2. (多选)如下图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。P为屏上一小孔,PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向且分布在PA与PC所包围的90o范围内射入磁场区域,,已知PA与PQ夹角为小于90o的θ,不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是
A.在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为
B.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度可能为
C.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度可能为
D.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度为可能
参考答案:
CD
3. 图甲、图乙分别表示两种电压的波形,其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是( )
A.图甲表示交流电,图乙表示直流电
B.图甲所示电压的瞬时值表达式为
C.图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和4V
D.图甲所示电压经匝数比为10︰1的变压器变压后,频率变为原来的1//10
参考答案:
B
4. 下列叙述中,正确的是
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体
C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变
D.两个分子从无穷远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大、后变小,再变大
E.一定质量的气体,在单位体积内的气体分子数增加时,其压强一定增大
参考答案:
CD
5. (单选)太阳系的第二大行星土星的卫星很多,其中土卫五和土卫六绕土星的运动可近似看作圆周运动,下表是关于土卫五和土卫六两颗卫星的资料。两卫星相比:
卫星
发现者
发现年份
距土星中心距离/km
质量/kg
直径/km
土卫五
卡西尼
1672年
527 000
2.31×1021
765
土卫六
惠更斯
1655年
1 222 000
1.35×1023
2 575
A.土卫五绕土星运动的周期较小
B.土卫五绕土星运动的线速度较小
C.土卫六绕土星运动的角速度较大
D.土卫六绕土星运动的向心加速度较大
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. 若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为 ;
参考答案:
7. 如图所示,在A点固定一点电荷,电荷量为+Q,已知点电荷Q周围各点的电势φ=(r是各点离Q的距离)。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠(可以看作点电荷),液珠开始运动瞬间的加速度大小为(g为重力加速度)。静电常量为k,若液珠只能沿竖直方向运动,不计空气阻力,则液珠的电量与质量的比值为___________;若液珠向下运动,到离A上方h/2处速度恰好为零,则液珠的最大速度为___________。
参考答案:
,
8. 某同学想设计一个调光电路,现在已有下列器材:一只标有“6 V,3 W”的灯泡L,一只标有“12 Ω,1 A”的滑动变阻器,一电源电动势为12 V,电源内阻不计,开关一只,导线若干.要想使调光电路的开关闭合后,改变滑动变阻器的滑片P的位置,可使灯泡由正常发光到逐渐变暗,直至熄灭.
(1)为了满足实验设计的要求还需要_________________________(填写实验器材),理由_____________________________________________
_______________________________________________
_______________________________________________
___________________________________________
(2)请在右边的方框内画出符合设计要求的电路图.
参考答案:
(1)一个分压电阻R0;
若仅用现有器材设计电路其电路图如图所示,通过计算可知,当滑动触片P使灯泡正确发光时,滑动电阻器左边部分电阻为R1 = 7.42 Ω,通过部分的电流将大于1 A,所以滑动变阻器将破坏,因此不能满足灯泡正常发光的情况.
(2)电路图如图所示.
9. 一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动,从线圈平面通过中性面开始,将它转过1/4转用的时间分成三等分,则在这连续三段时间内的感应电动势的平均值的比值是: 。
参考答案:
答案:
10. (选修3-3(含2-2)模块)(6分)如图所示,绝热气缸开口向下竖直放置,内有一定质量的气体,缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气,活塞质量为m0,面积为S,在其下挂一砂桶,砂桶装满砂子时质量为m1,此时活塞恰好静止,此时外界气压为p0,则此时气缸内气体压强大小为 。现在把砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,则气缸内气体的压强将 。气缸内气体的内能将 (填增大、减小、不变)。
参考答案:
答案:p0-( m0+ m1)g/s 增大 增大(各2分)
11. 在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为,该金属的逸出功为______。若用波长为(<0)单色光做实验,则其截止电压为______。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.
参考答案:
(2)
由和得
由爱因斯坦质能方程和得
12. 质量为m=100kg的小船静止在水面上,水的阻力不计,船上左、右两端各站着质量分别为m甲=40kg,m乙=60kg的游泳者,当甲朝左,乙朝右,同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时,小船运动方向为 (填“向左”或“向右”);运动速率为
m/s。
参考答案:
向左;0.6
13. 设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R,速度为,则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速度约为地球公转速度的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为__________。
参考答案:
答案: ;
解析:地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。
根据万有引力定律和牛顿第二定律有,整理得
太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。
同理可得。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. “利用单摆测重力加速度”的实验如图甲,实验时使摆球在竖直平面内摆动,在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻(光照时电阻比较小)与某一自动记录仪相连,用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长,分别测出L1和L2时,该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。
①根据图线可知,当摆长为L1时,单摆的周期T1为 ,当摆长为L2时,单摆的周期T2为 。
②请用测得的物理量(L1、 L2 、T1 和T2),写出当地的重力加速度g= 。
参考答案:
①2t1 2t2 ②
(1)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会挡住细激光束,由图乙所示R-t图线可知周期,由图乙所示R-t图线可知周期;
(2)由单摆周期公式可得:、得
15. (6分)在使用多用表测量电阻的过程中,若测量电阻时双手捏住了表笔的金属部分,则测量结果偏______(填“大”或“小”);若测量时发现指针偏转太大,则应______(填“增大”或“减小”)倍率后重新调零再测量。
参考答案:
答案:小,减小 (共6分,每空3分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成α=53°角,导轨间接一阻值为3Ω的电阻R,导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁场区域的宽度为d=0. 5m。导体棒a的质量为m1=0.1kg、电阻为R1=6Ω;导体棒b的质量为m2=0.2kg、电阻为R2=3Ω,它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M、N处同时将a、b由静止释放,运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域,且当a刚出磁场时b正好进入磁场。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2,a、b电流间的相互作用不计),求:
(1)在b穿越磁场的过程中a、b两导体棒上产生的热量之比;
(2)在a、b两导体棒穿过磁场区域的整个过程中,装置上产生的热量;
(3)M、N两点之间的距离。
参考答案:
(1) =, =, = = 2: 9
(2)设整个过程中装置上产生的热量为Q
由Q= m1gsinα·d +m2gsinα·d,可解得Q=1.2J (3分)3)设a进入磁场的速度大小为v1,此时电路中的总电阻R总1=(6+)Ω=7.5Ω
b进入磁场的速度大小为v2,此时电路中的总电阻R总2=(3+)Ω=5Ω (1分)
由m1gsinα= 和m2gsinα= ,可得= =
又由v2= v1+a,得v2= v1+8× (2分)
由上述两式可得v12=12(m/s)2 , v22= v12
M、N两点之间的距离Δs= – = m (2分)
17. 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。
参考答案:
(1)(2)≤v≤(3)L=2h
试题分析:(1)若微粒
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