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江西省鹰潭市坞桥中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析
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)如图是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如练图②所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列说法中正确的是( )
A.在Ek-t图中应有
t4-t3=t3-t2=t2-t1
B.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大D形盒的半径
D.在磁感应强度B、D形盒半径、粒子的质量m及其电荷量q不变的情况下,粒子的加速次数越多,粒子的最大动能一定越大
参考答案:
AC
2. (多选题)如图,在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆,挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性.由于热胀冷缩,冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少.对B线杆及两侧的电线,冬季与夏季相比( )
A.电线最高点处的张力变大
B.电线最低处的张力不变
C.线杆对地面的压力变小
D.线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变
参考答案:
AD
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成.
【分析】以整条电线为研究对象,受力分析根据平衡条件列出等式,结合夏季、冬季的电线几何关系求解.
【解答】解:以整条电线为研究对象,受力分析如右图所示,由共点力的平衡条件知,两电线杆对电线的弹力的合力与其重力平衡,
由几何关系得:Fcosθ=,即:F=,由于夏天气温较高,电线的体积会膨胀,两杆正中部位电线下坠的距离h变大,则电线在杆上固定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小,故变小,所以两电线杆处的电线拉力冬天与夏天相比是变大.电线杆上的电线的质量一定,受力平衡,夏季、冬季杆对地面的压力相等,不变.所以选项BC错误,AD正确.
故选:AD
3. 夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼,严重影响行车安全.若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直,但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,如下措施中可行的是
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的
C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
参考答案:
D
解析:玻璃的透振方向是允许透过的偏振方向。要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体,即车灯的透射炮经对面物体反射后能进入本车车窗玻璃,则同一车前窗玻璃和前灯玻璃的透振方向必须相同,选项AC错;若使对面的车灯不进入车窗玻璃,则车窗玻璃的透振方向和对面车灯的透振方向必须竖直,B项中对面车灯光的偏振方向和本车车窗玻璃的透射方向相同,而D项符合垂直条件,故选项D正确。
4. 下列说法正确的是( )
A. 法拉第第一次提出了用电场线的概念来描述电场。
B.磁场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用。
C. 金属圆盘在如图甲的磁极间旋转时,会受到磁场力的阻碍作用
D. 金属块放到如图乙的“高频炉”中,锅中金属就可以熔化,这是因为线圈中的高频交流电产生高频微波辐射,深入到金属内部,产生热量。
参考答案:
答案:AC
5. 将三个木板1、2、3固定在墙角,木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,如图所示,其中1与2底边相同,2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放,并沿木板下滑到底端,物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中,下列说法正确的是
A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度不同;沿着2和3
下滑到底端时,物块的速度相同
B.沿着2下滑到底端时,物块的速度最小
C.物块沿着3下滑到底端的过程中,产生的热量是最多的
D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中,产生的热量是一样多的
参考答案:
CD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音,这是声波的____________现象;如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是_________图。
参考答案:
答案:干涉;C
7. 小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动。
(1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验。下列说法正确的是________。
A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道的末端必须保持水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
(2)小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动。图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2。则照相机两次闪光的时间间隔Δt=____s,小球被抛出时的水平速度v=_____m/s。
参考答案:
(1). AC (2). 0.1s (3). 2.0m/s
试题分析:(1)做研究平抛运动的实验时,应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放,使之平抛时的初速度相等,选项A正确;斜槽轨道不必须光滑,只要小球落下时具有一定的速度即可,选项B错误;斜槽轨道的末端必须保持水平,以保证小球能够水平抛出,选项C正确;本实验必需的器材还有刻度尺,但不需要秒表,选项D错误;(2)小球在竖直方向是自由落体运动,且ABC三点是相邻的三个点,故存在△h=g△t2,即(5-3)L=(5-3)×0.05m=g×△t2,解之得△t=0.1s;小球被抛出时的水平速度v=4L/△t=4×0.05m/0.1s=2.0m/s。
考点:研究平抛运动。
8. 如图所示,一半径为R的光滑圆环,竖直放在水平向右的的匀强电场中,匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动,已知小球自a点由静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,由此可知小球所受重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)带电小球所受的静电力。小球在 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)点时的电势能最小。
参考答案:
等于 b
题意:自a点由静止释放,沿abc运动到d点时速度恰好为零,说明小球带负电,并且bc弧形中点是速度最大的位置(等效最低点),画出受力分析图,则重力和电场力等大;
电场力正功最多时,电势能最小,所有在b点电势能最小。
9. 一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间100 h”,则该手机通话时消耗的功率约为 W,待机时消耗的功率为 W
参考答案:
0.6 W,1.8×10 2 W
10. 在“研究匀变速直线运动”的实验中,电磁打点计时器使用 (选填“直流”或“交流”)电源,若电源频率为50Hz,则它每隔 秒打一次点.如果每隔5个点取一个计数点,那么相邻计数点间的时间间隔是 .
参考答案:
交流,0.02,0.12s
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
【解答】解:电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点.如果每隔5个点取一个计数点,相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s
故答案为:交流,0.02,0.12s
11. 如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量.物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车.盒子及盒内沙子质量)记为M.(木板上表面光滑)
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是______________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足Mm这样的条件?
答:________(填“是”或“否”);
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.
参考答案:
(1)① ②合理 ③否 (2)M+m
12. 有两颗人造地球卫星,它们的质量之比m1:m2=1:2,它们运行的线速度之比v1:v2=1:2.那么它们运行的周期之比为 ,它们所受的向心力大小之比为 .
参考答案:
8:1
1:32
13. 质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径是地球半径的2倍.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,则卫星的速度大小为_______
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (实验)现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V,0.6W”小灯泡的I﹣U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻3kΩ;0~15V,内阻10kΩ)
B.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω;0~3A,内阻0.1Ω)
C.滑动变阻器(10Ω,2A)
D.滑动变阻器(100Ω,1.0A)
E.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
(1)为了减小测量误差,图甲中的S1应接 M (填“M”或“N”),滑动变阻器应选用 C (用序号字母表示).
(2)根据你选择的电路,用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图.
(3)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于 A 端(选填“A”、“B”或“AB正中间”).闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数变化明显,但电流表示数始终为0,则电路故障为 小灯泡断路 .
参考答案:
(1)M;C;(2)如图所示;(3)A;小灯泡断路.
描绘小电珠的伏安特性曲线
解:(1)由实物图可知,电路采用了滑动变阻器分压接法;因灯泡内阻较小,故电流表采用外接法;故S1应接在M点;因采用分压接法,故滑动变阻器采用小电阻;故选:C;
(2)根据实验原理图得出实物图如图所示;
(3)为了保证实验安全,开始时灯泡两端的电压应为最小,故滑动变阻器的滑片应在A端;
由题意可知,电压表示数变化明显,说明电压表与电源相连,且滑动变阻器连接正常,而电流表没有示数说明电路是断开的,由电路图可知,只能是灯泡发生了断路故障;
故答案为:(1)M;C;(2)如图所示;(3)A;小灯泡断路.
15. (1)在“探究匀变速运动的规律”的实验中⑴为消除摩擦力对实验的影响,可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力,则在不挂钩码的情况下,下面操作正确的是( )
A.未连接纸带前,放开小车,小车能由静止开始沿木板下滑
B.未连接纸带前,轻碰小车,小车能匀速稳定下滑
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