福建省漳州市普通高中2022-2023学年高三下学期第二次“战疫”线上教学综合测试物理试题
展开这是一份福建省漳州市普通高中2022-2023学年高三下学期第二次“战疫”线上教学综合测试物理试题,共17页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容,欢迎下载使用。
福建省漳州市普通高中2022-2023学年高三下学期第二次“战疫”线上教学综合测试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,定滑轮通过细绳OO¢ 连接在天花板上,跨过定滑轮的细绳两端连接带电小球A、B,其质量分别为m1 、 m2 ( m1 ¹ m2 )。调节两小球的位置使二者处于静止状态,此时OA、OB 段绳长分别为l1、l2 ,与竖直方向的夹角分别为a、b 。已知细绳绝缘且不可伸长, 不计滑轮大小和摩擦。则下列说法正确的是( )
A.a ¹ b
B.l1∶l2 = m2∶ m1
C.若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段变长
D.若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段变短
2、如图所示,一定质量的物体通过轻绳悬挂,结点为O.人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态.若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力不变
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面给人的摩擦力逐渐增大
3、如图所示空间中存在沿水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为,将长度为2L的通电直导线由中点O处弯成折线,夹角为60°,现在导线中通有恒定电流。如果在空间另外施加一磁感应强度大小为的匀强磁场,且使导线MO、NO所受的安培力相等,则下列说法正确的是( )
A.磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角,MO受到的安培力的大小为
B.磁场方向竖直向上,MO受到的安培力的大小为
C.磁场方向竖直向下,MO受到的安培力的大小为
D.磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角,MO受到的安培力的大小为
4、关于做简谐运动的单摆,下列说法正确的是( )
A.单摆做稳定的受迫振动时,单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B.秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一,周期变为0.5s
C.已知摆球初始时刻的位置及其周期,就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D.单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
5、目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破.为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶.测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s时速度刚好达到最大值vm.设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是
A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒
B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零
C.上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间可能等于
D.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于
6、一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其-t的图象如图所示,则
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5 m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度0.75 m/s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、如图甲为研究光电效应实验的部分装置示意图。实验中用频率为的光照射某种金属,其光电流随光电管外电源电压变化的图像如图乙。已知普朗克常量为,电子带的电荷量为。下列说法中正确的是( )
A.测量电压时,光电管的极应连接外电源的负极
B.光电子的最大初动能为
C.该金属的逸出功为
D.当电压大于时,增加光照强度则光电流增大
8、如图所示,竖直平面内存在沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向内的匀强磁场,下面关于某带正电粒子在平面内运动情况的判断,正确的是( )
A.若不计重力,粒子可能沿轴正方向做匀速运动
B.若不计重力,粒子可能沿轴正方向做匀加速直线运动
C.若重力不能忽略,粒子不可能做匀速直线运动
D.若重力不能忽略,粒子仍可能做匀速直线运动
9、科学实验证明,通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小,式中常量k>0,I为电流强度,l为距导线的距离。如图所示,三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c,其截面位于等边三角形的三个顶点,a、b、c通过的恒定电流大小分别为Ia、Ib、Ic,b、c位于光滑绝缘水平面上,三根导线均可保持静止状态,则( )
A.a、b通有同向的恒定电流
B.导线a受的合磁场力竖直向上
C.导线a、b所受的合磁场力大小相等、方向相反
D.导线a、b、c上通有的电流大小关系为Ia=2Ib=2Ic
10、如图所示,竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦.圆心O点正下方放置为2m的小球A,质量为m的小球B以初速度v0向左运动,与小球A发生弹性碰撞.碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球B的初速度v0可能为( )
A. B. C. D.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)下列实验步骤正确的是________
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.实验中不需要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______。(结果保留两位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为,则小车的质量为______。
A. B. C. D.
12.(12分)为了粗略测量电阻,小明同学用量程为5mA的毫安表、电动势为3V的电池、0~999.9Ω)的电阻箱制作了一块简易欧姆表,电路如图所示:
(1)为制作欧姆表,__准确测量毫安表的内阻(填“需要”或“不需要”);
(2)进行欧姆调零之后,用该表测量某电阻时,a表笔是__表笔(填“红”或“黑”),此时毫安表读数为2.5mA,则待测电阻阻值为____Ω;
(3)如果在毫安表两端并联一个电阻,其余电路均不变,表盘中间刻度对应的电阻值___(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)该欧姆表用久后,电池老化造成电动势减小,内阻增大,但仍能进行欧姆调零,则用其测得的电阻值___真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)1011年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接,滑道BC高h=10 m,C是半径R=10 m圆弧的最低点,质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s1,到达B点时速度vB=30 m/s.取重力加速度g=10 m/s1.
(1)求长直助滑道AB的长度L;
(1)求运动员在AB段所受合外力的冲量的I大小;
(3)若不计BC段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力FN的大小.
14.(16分)U形管两臂粗细不同,开口向上,封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm,且水银面比封闭管内高4 cm,封闭管内空气柱长为11 cm,如图所示.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:
(1)粗管中气体的最终压强;
(2)活塞推动的距离.
15.(12分)二十世纪初,卢瑟福进行粒子散射实验的研究,改变了人们对原子结构的认识。
(1)如图1所示,有两个粒子均以速度射向金原子,它们速度方向所在的直线都不过金原子核中心。请在图1中分别画出两个粒子此后的运动轨迹示意图;
(2)如图2所示,一个粒子以速度射向金原子,速度方向所在直线过金原子核中心。由于金原子受到周边其他金原子的作用,可将粒子与一个金原子核的作用等效为与一个静止的、质量非常大的粒子发生弹性碰撞。请推导说明粒子与金原子核作用后速度的大小和方向;
(3)实验发现,绝大多数粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但有极少数粒子发生了大角度偏转(超过90°)。卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型。为了研究问题的方便,可作如下假设:
①将粒子视为质点,金原子视为球,金原子核视为球体;
②金箔中的金原子紧密排列,金箔厚度可以看成很多单原子层并排而成;
③各层原子核前后不互相遮蔽;
④大角度偏转是粒子只与某一层中的一个原子核作用的结果。如果金箔厚度为L,金原子直径为,大角度偏转的粒子数占总粒子的比例为,且。
a.请估算金原子核的直径;
b.上面的假设做了很多简化处理,这些处理会对金原子核直径的估算产生影响。已知金箔的厚度约,金原子直径约,金原子核直径约。请对“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”这一假设的合理性做出评价。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
A. 因滑轮两边绳子的拉力相等,可知a = b,选项A错误;
B画出两球的受力图,由三角形关系可知
其中T1=T2则
选项B正确;
CD. 由关系式可知,l1和l2的大小由两球的质量关系决定,与两球电量关系无关,则若仅增大 B 球的电荷量,系统再次静止,则 OB 段不变,选项CD错误。
故选B。
2、D
【解析】
解:将重物的重力进行分解,当人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,
则OA与竖直方向夹角变大,
OA的拉力由图中1位置变到2位置,可见OA绳子拉力变大,OB绳拉力逐渐变大;
OA拉力变大,则绳子拉力水平方向分力变大,根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大;
人对地面的压力始终等于人的重力,保持不变;
故选D.
【点评】本题考查了动态平衡问题,用图解法比较直观,还可以用函数法.
3、D
【解析】
A.当所加磁场的方向斜向左下方与水平方向成60°角时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向外,大小为,A错误;
B.当所加磁场方向竖直向上时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向里,大小为,B错误;
C.当所加磁场方向竖直向下时,NO受到安培力垂直纸面向里,大小为,MO受到的安培力垂直纸面向外,大小为,C错误;
D.当所加磁场方向斜向右上方与水平方向成60°角时,NO受到的安培力仍垂直纸面向里,大小为当,MO受到的安培力垂直纸面向里,大小为,D正确。
故选D。
4、A
【解析】
A.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的频率,与固有频率无关,故A正确;
B.根据单摆的周期公式
知摆长缩短为原来的四分之一,则周期变为原来的二分之一,即为1s,故B错误;
C.摆球在同一位置振动方向有两种,所以已知初始时刻的位置和振动周期,不知道初始时刻摆球的振动方向,不能知道振子在任意时刻运动速度的方向,故C错误;
D.单摆运动中,摆球在最低点做圆周运动,所以摆球经过平衡位置时所受的合外力提供向心力,故D错误。
故选A。
5、D
【解析】
A、关掉油门后的下坡过程,汽车的速度不变、动能不变,重力势能减小,则汽车的机械能减小,故A错误;
B、关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力大小不为零,时间不为零,则冲量不为零,故B错误;
C、上坡过程中,汽车速度由增至,所用的时间为t,根据动能定理可得:,解得,故C错误;
D、上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度,功率不变,则速度增大、加速度减小,所用时间为,则,解得,故D正确.
6、C
【解析】
由图线可知,质点运动的平均速度逐渐增大,则质点做匀加速直线运动;根据图线可得,既,可得:v0=0.5m/s,a=1m/s2,故AB错误;质点在1 s末速度为v=v0+at=1.5m/s,故C正确;质点在第1 s内的平均速度,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A.电压为反向遏止电压,此时光电管的极应连接外电源的正极,A错误;
B.光电子克服电场力做功,根据能量守恒定律,光电子的最大初动能
B正确;
C.光电效应方程为
结合B选项解得金属的逸出功为
C错误;
D.电压对应正向饱和电流,已收集了相应光照强度下的所有的光电子。若增大光照强度,光子数量增加,光电子数量增加,则电路中的光电流增大,D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A.若不计重力,当正电荷沿轴正方向运动时,受到的电场力沿轴正方向,受到的洛伦兹力沿轴负方向,若满足,则粒子做匀速直线运动,选项A正确;
B.粒子沿轴正方向运动时,因洛伦兹力沿轴方向,粒子一定要偏转,选项B错误;
CD.重力不能忽略时,只要粒子运动方向和受力满足如图所示,粒子可做匀速直线运动,选项C错误、D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
AB.对长直导线分析,长直导线受到重力、长直导线对长直导线的磁场力和长直导线对长直导线的磁场力,根据平衡条件可知长直导线与长直导线作用力是相互排斥,长直导线对长直导线作用力是相互排斥,所以长直导线与长直导线有反向的恒定电流,长直导线受的合磁场力竖直向上,且有大小等于长直导线的重力,故A错误,B正确;
C.视长直导线、、整体,对其受力分析,根据平衡条件可得光滑绝缘水平面对长直导线支持力等于长直导线重力的倍;对长直导线受力分析,受到重力、光滑绝缘水平面对其支持力、长直导线对其吸引力和长直导线对其排斥力,根据力的合成与分解可得长直导线所受的合磁场力大小等于长直导线重力的倍,方向竖直向下,故C错误;
D.对长直导线受力分析,在水平方向,根据平衡条件可得
即可得
对长直导线受力分析,同理可得
故D正确;
故选BD。
10、BC
【解析】
A与B碰撞的过程为弹性碰撞,则碰撞的过程中动量守恒,设B的初速度方向为正方向,设碰撞后B与A的速度分别为v1和v2,则:
mv0=mv1+2mv2
由动能守恒得:
联立得: ①
1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,是在最高点的速度为vmin,由牛顿第二定律得:
2mg= ②
A在碰撞后到达最高点的过程中机械能守恒,得:
③
联立①②③得:v0=,可知若小球B经过最高点,则需要:v0⩾
2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律得:
④
联立①④得:v0=
可知若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽
由以上的分析可知,若小球不脱离轨道时,需满足:v0⩽或v0⩾,故AD错误,BC正确.
故选BC
【点睛】
小球A的运动可能有两种情况:1.恰好能通过最高点,说明小球到达最高点时小球的重力提供向心力,由牛顿第二定律求出小球到达最高点点的速度,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度;2.小球不能到达最高点,则小球不脱离轨道时,恰好到达与O等高处,由机械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞过程中动量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、BDE 1.3 C
【解析】
(1)[1].AE.本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E正确;
B.该题是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,应拿走砂桶,将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,获取多组实验数据,故D正确;
故选BDE。
(2)[2].由于两计数点间还有两个点没有画出,故T=0.06s,由△x=aT2可得
(3)[3].由牛顿第二定律得
2F=ma
则
a-F图象的斜率
小车质量为
故选C;
12、不需要 红 600 变小 大于
【解析】
(1)[1]欧姆表的工作原理
而
即
则不用确定出Rg的值;根据工作原理可求得相应电流对应的电阻值。
(2)[2]右表笔接欧姆档的内部电源的正极,根据所有测量都满足红进黑出向右偏的规律,可知右表笔b为黑表笔,左表笔a为红表笔;
[3]毫安表读数2.5mA是表头满偏电流5mA的一半,有
可知此时的待测电阻值刚好等于欧姆表内阻,有
Ω=600Ω
(3)[4]在毫安表两端并联一个电阻后,有
其欧姆内阻为,阻值变小,即中值刻度值变小。
(4)[5]电池电动势减小了,则欧姆调零后,欧姆表的内阻
故欧姆表的内阻减小了,由于欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻,故实际测量时,当读数为600Ω,实际电阻是小于600Ω的,故测量值大于实际电阻值。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1)(1)(3)3 900 N
【解析】
(1)已知AB段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即
可解得:
(1)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以
(3)小球在最低点的受力如图所示
由牛顿第二定律可得:
从B运动到C由动能定理可知:
解得;
故本题答案是:(1) (1) (3)
点睛:本题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小.
14、(1)88 cmHg (2)4.5 cm
【解析】
解:设左管横截面积为,则右管横截面积为,
(1)以右管封闭气体为研究对象,
,
等温变化:
(2)以左管被活塞封闭气体为研究对象,
,,
等温变化:
即,,联立得,故上升;
那么活塞推动的距离:
15、 (1) ;(2)碰撞后速度大小几乎不变,方向与原来相反;(3) a.;b.不合理
【解析】
(1)如图,靠仅原子核的偏转角度大一些。
(2)设粒子质量为m,金原子核质量为M,碰撞后,粒子速度为v1,金原子核速度为v2。
弹性碰撞,动量守恒
根据能量守恒
解得
由题意,因此,即碰撞后速度大小几乎不变,方向与原来相反。
(3)a.金箔厚度为L,金原子直径为D,由假设,金原子层数
粒子发生大角度偏转可以认为碰上了金原子核,根据统计规律和概率
可以估算出
b.如果可认为各层原子核前后不互相遮蔽,则
代入数据,可得
不满足,因此“可认为各层原子核前后不互相遮蔽”的假设不合理。
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