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湖南省永州市大橋?yàn)持袑W(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示表示撐桿跳運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿,其中發(fā)生了彈性勢能與重力勢能轉(zhuǎn)化的階段(
)A.只有助跑階段
B.只有撐桿起跳階段C.只有越橫桿階段
D.撐桿起跳階段與越橫桿階段參考答案:B2.(單選)天空發(fā)生閃電之前,通??梢钥吹交ハ嗫拷鼛щ娫茖覣和帶電云層B。以下說法正確的是
(
)A.B的加速度越來越小B.B做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.B運(yùn)動(dòng)所處環(huán)境的電場強(qiáng)度越來越大D.B運(yùn)動(dòng)中系統(tǒng)電勢能越來越大參考答案:C3.(單選)如圖甲所示,足夠長的水平傳送帶以t0=2m/s的速度勻速運(yùn)行,t=0時(shí),在最左端輕放一個(gè)小滑塊,t=2s時(shí),傳送帶突然制動(dòng)停下。已知滑塊與傳送帶之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2,g=10m/s2。在圖乙中,關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的v-t圖像正確的是(
)參考答案:D解析:滑塊放在傳送帶上受到滑動(dòng)摩擦力作用做勻加速運(yùn)動(dòng),a==μg=2m/s2,滑塊運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相同時(shí)需要的時(shí)間t1==1s然后隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=t-t1=1s當(dāng)送帶突然制動(dòng)停下時(shí),滑塊在傳送帶摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)直到靜止,a′=-a=-2m/s2
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3==1s所以速度時(shí)間圖象對(duì)應(yīng)D選項(xiàng).故選D4.(單選)一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上,木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊,A、B與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2,水平恒力F作用在A物塊上,如圖所示(重力加速度g取10m/s2)。則()A.若F=1N,則物塊、木板都靜止不動(dòng)B.若F=1.5N,則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC.若F=4N,則B物塊所受摩擦力大小為4ND.若F=8N,則B物塊的加速度為1m/s2參考答案:D5.(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直至不再靠近。在此過程中,下列說法正確的是
A分子力先增大,后一直減小
B.分子力先做正功,后做負(fù)功
C.分子動(dòng)能先增大,后減小D.分子勢能先增大,后減小參考答案:BCE二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.氫原的能級(jí)如圖所示,一大群處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子吸收2.55eV能量后從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,能發(fā)出
種不同頻率的光子,這些光子中能使截止頻率為8.07×1014Hz的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的有
種。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。參考答案:7.參考答案:
6
8.(4分)如圖所示當(dāng)繩和桿之間的夾角為θ時(shí)A沿桿下滑的速度是V、此時(shí)B的速度是_________(用V和θ表示);B是_________(加速或減速)。參考答案:減速9.如圖所示,在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球,電荷量分別為+2q和-q,兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連,另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài),重力加速度為g,則細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案:以兩個(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象,分析受力如圖:重力2mg、電場力,方向豎直向下,細(xì)線的拉力T,由平衡條件得:
10.(多選)(2014秋?滕州市校級(jí)期中)下列說法正確的是()A. 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B. 人站在電梯中,人對(duì)電梯的壓力與電梯對(duì)人的支持力不一定大小相等C. 兩個(gè)不同方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng),它們的合運(yùn)動(dòng)不一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)D. 由F=ma可知:當(dāng)F=0時(shí)a=0,即物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng).所以牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例參考答案:AC解:A、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明物體不受力,物體照樣運(yùn)動(dòng),即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因.故A正確.B、人對(duì)電梯的壓力和電梯對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,大小相等.故B錯(cuò)誤.C、兩個(gè)不同方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成,若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,物體做曲線運(yùn)動(dòng).故C正確.D、第二定律針對(duì)的是有合外力作用時(shí)的狀態(tài),第一定律是針對(duì)沒有外力的狀態(tài),第一定律不是第二定律的特例.故D錯(cuò)誤.故選AC.11.一位小學(xué)生在玩游戲,他將一顆小鵝卵石子從離地面高處用手以的初速度豎直向上拋出,取,請(qǐng)你盡快地估算出:小石子從拋出到落至離地面的過程中的平均速度,其大小是
,方向
.參考答案:0.50
向下12.如圖所示,一輛長L=2m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車,車頂面光滑,在牽引力為零時(shí),仍在向前運(yùn)動(dòng),設(shè)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與它對(duì)地面的壓力成正比,且比例系數(shù)μ=0.3。當(dāng)車速為v0=7m/s時(shí),把一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在車頂?shù)那岸耍㈤_始計(jì)時(shí)。那么,經(jīng)過t=
s物塊離開平頂車;物塊落地時(shí),落地點(diǎn)距車前端的距離為s=
m。參考答案:
13.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng),落地速度大小為8m/s則它是從
m高處開始下落的,下落時(shí)間為---------
s參考答案:三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.(6分)如圖所示,在水平光滑直導(dǎo)軌上,靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、,現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng),、兩球碰撞后黏合在一起,兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞,球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大?②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能?參考答案:解析:①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒(1分)
得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s(1分)
②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒(1分)
得兩球碰后的速度v2=0.5m/s,(1分)
兩次碰撞損失的動(dòng)能(2分)15.(8分)為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li,生成兩個(gè)粒子,測得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程,并通過計(jì)算說明正確。(已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、)參考答案:核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損,由質(zhì)能方程可得,質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV,這些能量來自核反應(yīng)中,在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等,所以正確。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.有一個(gè)1000匝的矩形線圈,兩端通過導(dǎo)線與平行金屬板AB相連(如圖所示),線圈中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場;已知AB板長為2d,板間距離為d.當(dāng)穿過線圈的磁通量增大且變化率為0.2Wb/s時(shí),有一比荷為的帶正電粒子以初速度v0從上板的邊緣射入板間,并恰好從下板的邊緣射出;之后沿直線MN運(yùn)動(dòng),又從N點(diǎn)射入另一垂直紙面向外磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1T的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)(圖中未畫出),離開圓形磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°.不計(jì)帶電粒子的重力.試求(1)AB板間的電壓UAB(2)v0的大小(3)圓形磁場區(qū)域的最小半徑.參考答案:解:(1)由法拉第電磁咸應(yīng)定律:①得矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=200V②因?yàn)锳B板間的電壓等于線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢,故
UAB=200V③(2)帶電粒子在AB板間做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)從下板邊緣離開時(shí)豎直方向的速度為vy,則:④水平方向:L=v0t⑤豎直方向:⑥由④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得:⑦(3)粒子進(jìn)入磁場瞬間:vy=at=2.0×104m/s⑧帶電粒子在圓形磁場區(qū)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
洛倫茲力作向心力:⑨⑩由⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得:如圖,由幾何關(guān)系得弦NQ的長為在過NQ兩點(diǎn)的圓中,以弦NQ為直徑的圓最小圓形磁場區(qū)域的最小半徑為:答:(1)AB板間的電壓200V;(2)v0的大小2.0×104m/s;(3)圓形磁場區(qū)域的最小半徑0.14m.17.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團(tuán)在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似。如圖所示,在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場,一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場強(qiáng)度的大小分別是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg,帶電荷量q=-1.0×10-9C,A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng)。求:(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2;(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。參考答案:(1)帶電微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,由動(dòng)能定理有|q|E1d1-|q|E2d2=0
①
由①式解得d2=d1=0.50cm
②(2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2,由牛頓第二定律有|q|E1=ma1③
|q|E2=ma2④設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有d1=a1t⑤
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