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2022-2023學(xué)年安徽省合肥市長(zhǎng)豐縣第二中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體,比較可靠的方法是
(
)A.從外形上判斷
B.從導(dǎo)電性能來(lái)判斷
C.從有無(wú)確定的熔點(diǎn)來(lái)判斷
D.從各向異性或各向同性來(lái)判斷參考答案:C2.如圖,表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪,小物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時(shí)刻,A、B處于同一高度并恰好靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑,則從剪斷輕繩到物塊著地,兩物塊(
)A.速率的變化量不同
B.機(jī)械能的變化量不同C.重力勢(shì)能的變化量相同
D.重力做功的平均功率相同參考答案:D3.(單選)一小球從地面上以某一初速度豎直向上拋出,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力大小與速率成正比,在上升過(guò)程中,下列能正確反映小球的機(jī)械能隨上升高度的變化規(guī)律(選地面為零勢(shì)能參考平面)的是
參考答案:C
解析:根據(jù)題意可知:f=kv
△E=Wf=則得E=E0-△E=E0-因?yàn)樗俣戎饾u減小,所以逐漸減小,故圖象的斜率逐漸減小,即機(jī)械能減小越來(lái)越慢.當(dāng)小球上升時(shí)還有重力勢(shì)能,機(jī)械能不為0,只有C正確.4.(多選)(2012?冠縣校級(jí)四模)如圖所示,A、B球的質(zhì)量相等,彈簧的質(zhì)量不計(jì),傾角為θ的斜面光滑,系統(tǒng)靜止時(shí),彈簧與細(xì)線均平行于斜面,在細(xì)線被燒斷的瞬間下列說(shuō)法正確的是()A. 兩個(gè)小球的瞬時(shí)加速度均沿斜面向下,大小均為gsinθB. B球的受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零C.A球的瞬時(shí)加速度沿斜面向下,大小為2gsinθD. 彈簧有收縮的趨勢(shì),B球的瞬時(shí)加速度向上,A球的瞬時(shí)加速度向下,瞬時(shí)加速度都不為零參考答案:BC解:系統(tǒng)靜止,根據(jù)平衡條件可知:對(duì)B球F彈=mgsinθ,對(duì)A球F繩=F彈+mgsinθ,
細(xì)線被燒斷的瞬間,細(xì)線的拉力立即減為零,但彈簧的彈力不發(fā)生改變,則:A.B球受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零;對(duì)A球根據(jù)牛頓第二定律得:a===2gsinθ,故A錯(cuò)誤;B.B球的受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零,故B正確;C.對(duì)A球根據(jù)牛頓第二定律得:a===2gsinθ,故C正確;D.B球的受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零,故D錯(cuò)誤;故選BC.5.(多選題)一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0~x2段是對(duì)稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說(shuō)法正確的是()A.x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.在x1、x2、x3處的電勢(shì)φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1>φ2>φ3C.粒子在0~x2段做變速運(yùn)動(dòng),在x2~x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.在x2~x3段該帶負(fù)電的粒子速度增大參考答案:AB【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.【專題】電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題.【分析】根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:Ep=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系:E=,結(jié)合分析圖象斜率與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,即可求得x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度;根據(jù)能量守恒判斷速度的變化;由Ep=qφ,分析電勢(shì)的高低.由牛頓第二定律判斷加速度的變化,即可分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).根據(jù)斜率讀出場(chǎng)強(qiáng)的變化,由F=qE,分析電場(chǎng)力的變【解答】A、根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:Ep=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系:E=,得:E=,由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep﹣x圖象切線的斜率等于,x1處切線斜率為零,則x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故A正確.B、根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系:Ep=qφ,粒子帶負(fù)電,q<0,則知:電勢(shì)能越大,粒子所在處的電勢(shì)越低,所以有:φ1>φ2>φ3.故B正確.C、由圖看出在0~x1段圖象切線的斜率不斷減小,由上式知場(chǎng)強(qiáng)減小,粒子所受的電場(chǎng)力減小,加速度減小,做非勻變速運(yùn)動(dòng).x1~x2段圖象切線的斜率不斷增大,場(chǎng)強(qiáng)增大,粒子所受的電場(chǎng)力增大,做非勻變速運(yùn)動(dòng).x2~x3段斜率不變,場(chǎng)強(qiáng)不變,即電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變,是勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子所受的電場(chǎng)力不變,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D、在x2~x3段該帶負(fù)電的粒子電勢(shì)能增大,動(dòng)能減小,速度減小,故D錯(cuò)誤.故選:AB二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.我國(guó)將開(kāi)展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)工作.PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物,其漂浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后會(huì)進(jìn)入血液對(duì)人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說(shuō)法中不正確的是
▲
.(填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母)
A.溫度越高,PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C.周圍大量分子對(duì)PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.倡導(dǎo)低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案:B7.(3分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開(kāi)始做等溫膨脹,狀態(tài)變化如圖中實(shí)線所示。若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開(kāi)始做絕熱膨脹至體積V2,則對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛線(選填圖中虛線代號(hào))。
參考答案:d8.如圖所示,虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框,其底邊水平,長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng);直流電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r;R為電阻箱;S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài),然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S,將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r,在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙,使D重新處于平衡狀態(tài),用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2>m1。(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________,方向垂直紙面____________(選填“向里”或“向外”);
(2)將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r,則U形金屬框D_________(選填“向下”或“向上”)加速,加速度大小為_(kāi)__________。參考答案:(1),向外;(2)向上,9.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”,在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置,圖中A為小車,B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為彈簧測(cè)力計(jì),P為小桶(內(nèi)有沙子),一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置,不計(jì)繩與滑輪的摩擦.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通電源再松開(kāi)小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn).(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上,從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開(kāi)始記為零點(diǎn),順次選取一系列點(diǎn),分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x,計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2-v02,彈簧秤的讀數(shù)為F,小車的質(zhì)量為m,然后建立△v2—x坐標(biāo)系,通過(guò)描點(diǎn)法得到的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,如圖乙所示,則這條直線的斜率的意義為_(kāi)__________.(填寫(xiě)表達(dá)式)(2)若測(cè)出小車質(zhì)量為0.4kg,結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為_(kāi)_________N.(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F(彈簧秤讀數(shù))的關(guān)系圖像,但由于忘記了平衡摩擦力,則他得出的結(jié)論是(
)參考答案:2F/m
1
B10.磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈,由于線圈的導(dǎo)線很細(xì),允許通過(guò)的電流很弱,所以在使用時(shí)還要擴(kuò)大量程.已知某一表頭G,內(nèi)阻Rg=30Ω,滿偏電流Ig=5mA,要將它改裝為量程為0~3A的電流表,所做的操作是并聯(lián)(填“串”或者“并”)一個(gè)0.05Ω的電阻.參考答案:考點(diǎn):磁電式電表原理.分析:把電流表改裝成大量程電流表,應(yīng)給電流表并聯(lián)一個(gè)電阻,阻值R并=,I為量程.解答:解:改裝成電流表是要擴(kuò)大電流的量程,使用并聯(lián)電路的分流原理;要并聯(lián)的阻值為:R并===0.05Ω;故答案為:并,0.05.點(diǎn)評(píng):改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流,電阻值等于滿偏電壓除以所分最大電流,改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓,電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻.11.甲、乙兩天體的質(zhì)量之比為l:80,它們圍繞二者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。據(jù)此可知甲、乙繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為參考答案:12.(6分)在圖中,物體的質(zhì)量m=0.5kg,所加壓力F=40N,方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則物體所受的靜摩擦力大小為_(kāi)________N,方向________;若將F增大到60N,物體仍靜止,則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_(kāi)______N。參考答案:
5
向上
5
13.(4分)如圖所示,沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m,它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播,在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a,且a開(kāi)始由平衡位置向上振動(dòng),在t=1s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn),求:
(1)這列波的波長(zhǎng)為_(kāi)____________,周期為_(kāi)________。(2)在下圖中畫(huà)出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案:(1)由題意知周期T=4S
波長(zhǎng)λ=VT=4m
(2)當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上,在恒力F作用下,由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn),然后撤去F,小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道,圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切,小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D,并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處.整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球落地后不反彈,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力.求:AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R,力F的大小為mg.考點(diǎn): 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);牛頓第二定律;平拋運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的應(yīng)用.專題: 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題.分析: 小球在D點(diǎn),重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力,由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度,小球離開(kāi)D時(shí),速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)分解即可;對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程,由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力.解答: 解:電場(chǎng)力F電=Eq=mg
電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg,方向與水平方向成45°向左下方,小球恰能到D點(diǎn),有:F合=解得:VD=從D點(diǎn)拋出后,只受重力與電場(chǎng)力,所以合為恒力,小球初速度與合力垂直,小球做類平拋運(yùn)動(dòng),以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系(如圖所示).小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng),x=VDt
沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng),y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為:y=﹣x+(+1)R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為(R,R)AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功:W1=(1﹣)R?Eq
重力做功W2=﹣(1+)R?mg;F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2,有F=mg答:AB之間的距離為R,力F的大小為mg.點(diǎn)評(píng): 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用,分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵.15.(4分)如圖所示,光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊,A、B、C,質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng),C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi),A、B被彈開(kāi),然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起,最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案:解析:設(shè)共同速度為v,球A和B分開(kāi)后,B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40cm.電源電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)電阻r=1Ω,電阻R=15Ω.閉合開(kāi)關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q=1×10﹣2C,質(zhì)量為m=2×10﹣2kg,不考慮空氣阻力.那么(1)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí),小球恰能到達(dá)A板?(2)此時(shí),電源的輸出功率是多大?(取g=10m/s2)參考答案:解:(1)小球進(jìn)入板間后,受重力和電場(chǎng)力作用,且到A板時(shí)速度為零.設(shè)兩板間電壓為UAB由動(dòng)能定理得﹣mgd﹣qUAB=0﹣①∴滑動(dòng)變阻器兩端電壓
U滑=UAB=8V
②設(shè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器電流為I,由歐姆定律得I==1A
③滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R滑==8Ω
④即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為8Ω時(shí),小球恰能到達(dá)A板.(2)電源的輸出功率
P出=I2(R+R滑)=23W
⑤故電源的輸出功率是23W.【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的應(yīng)用;歐姆定律;電功、電功率.【分析】小球恰好運(yùn)動(dòng)到A板,根據(jù)動(dòng)能定理列式求解兩板間的電壓;然后根據(jù)歐姆定律求解滑動(dòng)變阻器的電阻值;最后根據(jù)電功率表達(dá)式求解電源的輸出功率.17.光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車,一根輕繩跨過(guò)乙車的定滑輪(不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦),繩的一端與甲車相連,另一端被甲車上的人拉在手中,已知每輛車和人的質(zhì)量均為30kg,兩車間的距離足夠遠(yuǎn)?,F(xiàn)在
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