2022-2023学年江西省吉安市安福中学高三下学期期末(一模)练习物理试题
展开
这是一份2022-2023学年江西省吉安市安福中学高三下学期期末(一模)练习物理试题,共15页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年江西省吉安市安福中学高三下学期期末(一模)练习物理试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源,其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示,心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接,扬声器(等效为一个定值电阻)与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则( )
A.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,扬声器的功率变大
B.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,原线圈电流I1变小
C.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,扬声器获得的功率增大
D.若保持U1不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,副线圈的电流I2增大
2、一同学研究箱子的运动,让一质量为的箱子在水平恒力的推动下沿光滑水平面做直线运动,箱子运动的图线如图所示,是从某时刻开始计时箱子运动的时间,为箱子在时间内的位移,由此可知( )
A.箱子受到的恒力大小为
B.内箱子的动量变化量为
C.时箱子的速度大小为
D.内箱子的位移为
3、在竖直平面内有一条抛物线,在抛物线所在平面建立如图所示的坐标系。在该坐标系内抛物线的方程为,在轴上距坐标原点处,向右沿水平方向抛出一个小球,经后小球落到抛物线上。则小球抛出时的速度大小为(取)
A. B. C. D.
4、如图所示,在与磁感应强度为B的匀强磁场垂直的平面内,有一根长为s的导线,量得导线的两个端点间的距离=d,导线中通过的电流为I,则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是( )
A.大小为BIs,方向沿ab指向b B.大小为BIs,方向垂直ab
C.大小为BId,方向沿ab指向a D.大小为BId,方向垂直ab
5、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线,都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定
A.对应的前后能级之差最小
B.同一介质对的折射率最大
C.同一介质中的传播速度最大
D.用照射某一金属能发生光电效应,则也一定能
6、如图所示,一质量为m的重物,在塔吊电动机的拉力下,由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动,当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率达到额定功率,此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零,重力加速度为g,不计一切摩擦,关于此过程的说法正确的是( )
A.重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为
B.重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为
C.计算重物匀加速阶段所用时间的方程为
D.假设竖直方向足够长,若塔吊电动机以额定功率启动,速度就是其能达到的最大速度
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、如图所示,轻弹簧一端与不可伸长的轻绳OC、DC连接于C(两绳另一端均固定),弹簧另一端连接质量为m的小球。地面上竖直固定一半径为R、内壁光滑的开缝圆弧管道AB,A点位于O点正下方且与C点等高,管道圆心与C点重合。现将小球置于管道内A点由静止释放,已知轻绳DC水平,当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,管道与弹簧间的摩擦不计,重力加速度为g。则小球从A运动到B的过程中( )
A.弹簧一直处于伸长状态
B.小球的机械能不守恒
C.小球在B点的动能为mgR
D.轻绳OC的拉力不断增大
8、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.M板电势一定高于N板的电势
B.污水中离子浓度越高,电压表的示数越大
C.污水流动的速度越大,电压表的示数越大
D.电压表的示数U与污水流量Q成正比
9、阿列克谢·帕斯特诺夫发明的俄罗斯方块经典游戏曾风靡全球,会长自制了如图所示电阻为R的导线框,将其放在光滑水平面上,边长为L的正方形区域内有垂直于水平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场。已知L>3l,现给金属框一个向右的速度(未知)使其向右穿过磁场区域,线框穿过磁场后速度为初速度的一半,则下列说法正确的是
A.线框进入磁场的过程中感应电流方向沿abcda
B.线框完全进入磁场后速度为初速度的四分之三
C.初速度大小为
D.线框进入磁场过程中克服安培力做的功是出磁场的过程中克服安培力做功的五分之七
10、大小相同的三个小球(可视为质点)a、b、c静止在光滑水平面上,依次相距l等距离排列成一条直线,在c右侧距c为l处有一竖直墙,墙面垂直小球连线,如图所示。小球a的质量为2m,b、c的质量均为m。某时刻给a一沿连线向右的初动量p,忽略空气阻力、碰撞中的动能损失和碰撞时间。下列判断正确的是( )
A.c第一次被碰后瞬间的动能为
B.c第一次被碰后瞬间的动能为
C.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
D.a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
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)某同学用气垫导轨做“验证机械能守恒定律“的实验,如图所示,用质量为m的钩码通过轻绳带动质量为M的滑块在水平导轨上,从A由静止开始运动,测出宽度为d的遮光条经过光电门的时间△t,已知当地重力加速度为g,要验证机械能守恒定律,还需要测量的物理量是______,在这过程中系统的动能增量为______。如果实验前忘记调节导轨水平,而是导轨略为向左倾斜,用现有测量数据______(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律。
12.(12分)在“DIS描绘电场等势线”的实验中,
(1)给出下列器材,ab处的电源应选用_______,传感器应选用_______(用字母表示)。
A.6V的交流电源
B.6V的直流电源
C.100V的直流电源
D.电压传感器
E.电流传感器
F.力传感器
(2)该实验装置如图所示,如果以c、d两个电极的连线为x轴,以c、d连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴上的某一点,合上开关S,而将另一探针由O点左侧沿x轴正方向移到O点右侧的过程中,则传感器示数的绝对值变化情况是__
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
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)据报道,我国华中科技大学的科学家创造了脉冲平顶磁场磁感应强度超过60T的世界纪录,脉冲平顶磁场兼具稳态和脉冲两种磁场的优点,能够实现更高的强度且在一段时间保持很高的稳定度。如图甲所示,在磁场中有一匝数n=10的线圈,线圈平面垂直于磁场,线圈的面积为S=4×10-4m2,电阻为R=60Ω。如图乙为该磁场磁感应强度的变化规律,设磁场方向向上为正,求:
(1)t=0.5×10-2s 时,线圈中的感应电动势大小;
(2)在0~2×10-2s 过程中,通过线圈横截面的电荷量;
(3)在0~3×10-2s 过程中,线圈产生的热量。
14.(16分)如图,液槽中水的折射率,M是可绕轴转动的平面镜。光线从液槽的侧壁水平射入水中,若要求经平面镜反射后的光线能从水面射出,求:平面镜应与水平所成夹角α的取值范围。
15.(12分)一粗细均匀、两端封闭的U形玻璃管竖直放置,管内水银柱及空气柱长度如图所示,右侧水银柱长l1=20. 0cm,气体压强p1=70. 0cmHg,左侧水银柱长l2=35. 0cm,气体的长度l3=15. 0cm,现打开U形玻璃管右侧端口,求稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为多少?设整个过程中气体温度保持不变,大气压强p0=75. 0cmHg()
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】
AB.保持滑动变阻器滑片P不动,当U1变小时,根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知,次级电压U2减小,则扬声器的功率变小;次级电流减小,则初级电流I1也减小,选项A错误,B正确;
CD.若保持U1不变,则次级电压U2不变,将滑动变阻器滑片P向右滑,则R电阻变大,次级电流I2减小,则扬声器获得的功率减小,选项CD错误。
故选B。
2、D
【解析】
A.将匀变速直线运动位移公式
两边同除以可得
对比图线可知,箱子的初速度
图线斜率为
箱子运动的加速度
由牛顿第二定律,恒力
故A错误;
B.箱子的初动量为
时箱子的速度大小
内箱子的动量变化量
故B错误;
C.时箱子的速度大小为
故C错误;
D.内箱子的位移为
故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
小球做平抛运动,如图所示
在竖直方向有
在水平方向有
由题意得
联立解得小球抛出时的速度大小为
故A、B、D错误,C正确;
故选C。
4、D
【解析】
导线的等效长度为d,则所受的安培力为F=BId,由左手定则可知方向垂直ab。
故选D。
5、A
【解析】试题分析:根据分析前后能级差的大小;根据折射率与频率的关系分析折射率的大小;根据判断传播速度的大小;根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应.
波长越大,频率越小,故的频率最小,根据可知对应的能量最小,根据可知对应的前后能级之差最小,A正确;的频率最小,同一介质对应的折射率最小,根据可知的传播速度最大,BC错误;的波长小于的波长,故的频率大于的频率,若用照射某一金属能发生光电效应,则不一定能,D错误.
【点睛】光的波长越大,频率越小,同一介质对其的折射率越小,光子的能量越小.
6、B
【解析】
A.根据牛顿第二定律,重物匀减速阶段
A错误;
B.重物在匀加速阶段
B正确;
C.匀加速阶段,电动机功率逐渐增大,不满足,选项C错误;
D.假设竖直方向足够长,若塔吊电动机以额定功率启动,能达到的最大速度
选项D错误。
故选B。
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、ACD
【解析】
AB.当小球沿圆弧管道运动到B点时恰好对管道壁无弹力,则小球在B点由弹簧的拉力和重力提供向心力,即弹簧处于伸长状态,从A到B的过程弹簧的形变量没有变,故小球的机械能不变,选项A正确,B错误;
C.从A到B的过程弹簧的形变量没有变,小球在B点的动能等于小球在A点的重力势能为mgR,选项C正确;
D.设OC与OA的夹角为θ,CA与水平夹角为α,C点受力平衡,则竖直方向上有
解得
从A到B的过程中,θ和弹簧的弹力FAC不变,α不断增大,故OC的拉力不断增大,D正确。
故选ACD。
8、ACD
【解析】
A项,根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下,正离子所受洛伦兹力方向向上,所以M板电势一定高于N板的电势,故A正确;
B、C项,最终离子处于平衡,故电场力等于洛伦兹力,根据牛顿第二定律有 ,解得 ,所以与离子的浓度无关,与污水流动的速度成正比,故B项错误,C项正确.
D项,根据 ,则流量 ,即 ,故电压表示数与污水流量成正比,故D项正确.
综上所述本题正确答案为ACD.
9、BCD
【解析】
A.由右手定则可知,线框进磁场过程电流方向为adcba,故A错误;
B.将线框分为三部分,其中左右两部分切割边长同为2l,中间部分切割边长为l,由动量定理可得
其中
由于线框进、出磁场的过程磁通量变化相同,故速度变化两相同,故
故线框完全进入磁场后的速度为
故B正确;
C.根据线框形状,进磁场过程中,对线框由动量定理
解得
故C正确;
D.线框进、出磁场的过程中克服安培力做功分别为
故,故D正确;
故选BCD。
10、AC
【解析】
a球与b球发生弹性碰撞,设a球碰前的初速度为v0,碰后a、b的速度为、,取向右为正,由动量守恒定律和能量守恒定律有
其中,解得
,
b球以速度v2与静止的c球发生弹性碰撞,设碰后的速度为、,根据等质量的两个球发生动静弹性碰撞,会出现速度交换,故有
,
AB.c第一次被碰后瞬间的动能为
故A正确,B错误;
CD.设a与b第二次碰撞的位置距离c停的位置为,两次碰撞的时间间隔为t,b球以v2向右运动l与c碰撞,c以一样的速度v4运动2l的距离返回与b弹碰,b再次获得v4向左运动直到与a第二次碰撞,有
对a球在相同的时间内有
联立可得,故a与b第二次碰撞处距竖直墙的距离为
故C正确,D错误。
故选AC。
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、A、B的距离L 不能
【解析】
[1]要验证机械能守恒,就需要求得动能的增加量和重力势能的减少量,而要知道重力势能的减少量则还需要测得A、B的距离L。
[2]滑块通过光电门B时,因光电门宽度很小,用这段平均速度代替瞬时速度可得
故滑块和钩码组成的系统从A到B动能的增加量为
[3]如果导轨不水平,略微倾斜,则实验过程中滑块的重力势能也要发生变化,因不知道倾角,故不能求得滑块重力势能的变化,则不能验证机械能守恒定律。
12、B D D
【解析】
(1)解答本题应抓住:本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要电源与电压表.电源要分正负即为直流电源,确保电势的高低;需要电压传感器;
(2)根据顺着电场线,电势逐渐降低,分析感器示数的绝对值变化情况。
【详解】
(1)[1]本实验利用恒定电流场模拟静电场,要描绘电场等势线,需要6V的直流电源,故选B;
[2]要描绘电场等势线,要寻找等势点,即电势差为零的点,而电势差就是电压,所以传感器应选用电压传感器,故选D;
(2)[3]从一个电极沿x轴到另一电极,电势逐渐升高或降低,则将一个探针固定置于y轴上的某一点,另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极的过程中,两探针处的电势差先变小后变大,则传感器示数的绝对值先变小后变大,故D正确,ABC错误;
故选D。
【点睛】
本题关键理解并掌握实验的原理,懂得根据实验原理选择实验器材。
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)24V;(2);(3)0.192J。
【解析】
(1)由
得
V
(2)在0~10ms过程中,由
得
I=0. 4A
在10~20ms过程中,线圈中电流为0,所以,由
流过线圈的电荷量为
C
(3)由
0~30ms过程中,线圈产生的热量为
J
14、
【解析】
设光线在水中反生全反射的临界角为C,则
也即
C=60°
若光在右侧发生全反射时,作出光路如图1,则由几何光系可知
若光在左侧发生全反射时,作出光路如图2,则由几何光系可知:
解得
15、13. 8cm
【解析】
对左侧气体,分别列出两个状态的压强、体积,根据玻意耳定律列式可求得稳定后玻璃管左侧气体的长度。
【详解】
设管的横截面积为s,左侧气体初始状态的参量:
打开U形玻璃管右侧端口,右侧压强变大,水银向左侧移动,设稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为,则:
由玻意耳定律得:
即:
解得:
(不合题意,舍去),
答:稳定后玻璃管左侧气体的长度将变为13. 8cm。