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2022年河北省唐山市第七十中学高三物理上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. 如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A为两点荷连线的中心,B为连线上距A为d的一点,C为连线中垂上距A也为d的一点,关于三点的场强大小、电势高低比较,正确的是( )
A. B.
C. D.
参考答案:
AC
2. 随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐项目.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球.由于恒定的水平风力的作用,高尔夫球恰好竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴口中心.重力加速度为g,则
A.球被击出后做平抛运动ks5u
B.球从被击出到落入A穴口所用的时间为
C.球被击出时的初速度大小为L
D.球被击出后受到的水平风力的大小为
参考答案:
BC
3. 如图所示,小球从距地面高度为2R的斜面上P点无初速度释放,分别滑上甲、乙、丙、丁四个轨道,甲为半径为1.2R的半圆轨道,乙为半径为2R的圆轨道、轨道和地面连接处有一段小圆弧,丙为半径为R的半圆轨道,丁为高为1.5R的斜面、斜面和地面连接处有一段小圆弧,所有接触面均光滑,则滑上四个轨道后运动到的最高点能和P等高的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
参考答案:
B
4. 倾角为30°的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑。现给物体施加沿斜面向下的恒力F,此时地面给斜劈的摩擦力为;若改变力F的方向,但仍使物体沿斜劈下滑,此时地面给斜劈的摩擦力为。斜劈始终静止,则( )
A.=0,=0 B.=0,≠0
C.≠0,≠0 D.=0,因F的方向未知不能确定
参考答案:
A
5. 已知甲、乙两个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为r1和r2,月球半径为R。甲、乙的运动速度大小分别用v1和v2表示。则v1和v2的比值为( )
A. B. C. D.
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的1/4,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的轨道半径之比为 ,周期之比为 。
参考答案:
1︰4 ; 1︰8
7. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器.当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系,其 NQ是水平桌面,PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,测得其宽度为d,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
⑴该实验中,在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时,保持M >>m,这样做的目的是 ;
⑵为了计算出小车的加速度,除了测量d、t1和t2之外,还需要测量 ,若上述测量
量用x表示,则用这些物理量计算加速度的表达式为a = ;
⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据,请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像.
组别
1
2
3
4
5
6
7
M/kg
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
0.58
F/N
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
a/m·s-2
0.13
0.17
0.26
0.34
0.43
0.51
0.59
⑷由图象可以看出,该实验存在着较大的误差,产生误差的主要原因是:
.
参考答案:
⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)
⑵两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运
动至光电门2所用时间”)…………………(1分)
(或“”)………(2分)
⑶如右图…………………………………………(2分)
⑷木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“末完
全平衡摩擦力”)……………………………(2分)
8. 如图所示,用两条一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流。当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F1;若将棒中电流反向但不改变电流大小,当棒静止时,每个弹簧的拉力大小均为F2,且F2>F1,则磁场的方向为____________,安培力的大小为____________。
参考答案:
垂直纸面向里; F2-F1
9. 下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为 m/s2, .com
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm,
(3)打第2个计数点时该物体的速度为 m/s。
参考答案:
(1)0.74 (2)4.36 (3)0.399
(1)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;因为周期为T=0.02s,且每打5个点取一个记数点,所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s;由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得:
x4-x1=3at2带入数据得:
(5.84-3.62)×10-2=a×0.12
解得:a=0.74m/s2.
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2-x1=at2得:
x2=x1+at2带入数据得:
x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m
即为:4.36cm.
(3)由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知=0.399m/s.
10. 一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V的图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。
(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”);
(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”);
(3)状态从C 到D的变化过程中,气体______(填“吸热”或“放热”);
(4)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界所做的总功为________。
参考答案:
(1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p1(V3-V1)-p2(V3-V2)
11. 光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的 现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 。
参考答案:
答案:全反射 光疏介质 临界角
解析:“光纤通信”就是利用了全反射的原理。这里的光纤就是光导纤维的简称。发生全反射现象的条件是:光从光密介质射入光疏介质,且入射角等于或大于临界角。
12. (选修3-5)(3分)如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图,根据甲图信息可知图乙中的检查是利用 射线。
参考答案:
答案:(3分)
13. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C,已知状态A的温度为300K,则由状态A变化到状态B的过程中,气体的内能
(填“增大”、“减小”或“不变”),是 (“吸热”或“放热”)过程。
参考答案:
增大 吸热
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm。
(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。
参考答案:
(1)E D B (2)单缝和双缝间距5cm~10cm,使单缝与双缝相互平行
(3)13.870 2.310 (4),6.6×102
15. 在“探究傲功与速度变化的关系”的实验中,某小组同学组装了如图所示装置,PQ为一块倾斜放置的木板,将带有遮光片的小车从斜露上不同位置由静止释放,在斜面底端Q处固定有一个光电门,测出小车从开始运动到经过光电门处的距离L及小车经过光电门处遮光片的挡光时间t,就能完成合外力做功与速度变化的关系探究。
(1)某同学为了寻找合外力做功与速度变化的关系,测出了几组L与t的数值,在坐标纸上画出了图象如图所示。在实验中需要保持不变的是(_________)。
A.小车的释放位置
B.小车的质量
C.导轨倾斜的角度
D.光电门的位置
(2)他为了更加直观的判断做功与速度变化的关系,在处理数据时,按照猜想他需要重新作图。下一步应该尝试做出____图象。
(3)在此实验中,木板对小车的摩擦力的大小,会不会影响实验结论____?为什么?____________.
参考答案:
(1). C (2). (3). 不影响 (4). 合外力包括摩擦力
(1)小车经过光电门的速度是:(d为遮光片的宽度),由动能动能定理得:,联立可得: ,由此可知实验中需要保持不变的是导轨倾斜的角度,故B正确,ACD错误。
(2)由(1)可知尝试做出的图象更直观。
(3)重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比,因此不会影响探究的结果.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (18分)如图所示,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为L,B处绳长为L,两根绳能承受的最大拉力均为2mg,转轴带动小球转动。则:
(1)当B处绳子刚好被拉直时,小球的线速度v多大?
(2)为不拉断细绳,转轴转动的最大角速度多大?
(3)若先剪断B处绳子,让转轴带动小球转动,使绳子与转轴的夹角从45°开始,直至小球能在最高位置作匀速圆周运动,则在这一过程中,小球机械能的变化为多大?
参考答案:
解析:
(1)B处绳被拉直时,绳与杆夹角=45°
,, (3分)
∴ (3分)
(2)此时,
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