吉林省长春市长春市十一高中2022-2023学年高三延长假期综合考试物理试题
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考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是( )
A.b点场强大于d点场强
B.b点场强为零
C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
2、 “S 路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目,某次考试过程中,有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上,并且始终与汽车保持相对静止,汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动,行驶过程中未发生打滑。如图所示,当汽车在水平“S 路”上减速行驶时
A.两名学员具有相同的线速度
B.汽车受到的摩擦力与速度方向相反
C.坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大
D.汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
3、有关科学发现,下列说法中正确的是( )
A.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子
B.汤姆孙通过α粒子散射实验,发现了原子核具有一定的结构
C.卢瑟福依据α粒子散射实验,提出了原子核内部存在着质子
D.最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理
4、如图所示,斜面固定,平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧一端连接物块A,另一端固定,最初A静止.在A上施加与斜面成30°角的恒力F,A仍静止,下列说法正确的是( )
A.A对斜面的压力一定变小
B.A对斜面的压力可能不变
C.A对斜面的摩擦力一定变大
D.A对斜面的摩擦力可能变为零
5、如图所示是杂技团表演猴子爬杆的节目,质量为的猴子以初速度沿竖直杆从杆底部向上匀加速运动的同时,杂技演员顶着直杆以初速度,加速度沿水平方向向左做匀加速直线运动,末猴子到达杆的顶部。已知竖直杆的长度为,重力加速度,将猴子看作一个质点,关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.猴子沿杆运动的加速度大小为
B.猴子相对地面做匀加速的曲线运动
C.猴子运动的轨迹方程
D.杆给猴子的作用力大小为
6、如图所示,斜面体置于粗糙水平面上,斜面光滑.小球被轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止.移动过程中( )
A.细线对小球的拉力变小
B.斜面对小球的支持力变大
C.斜面对地面的压力变大
D.地面对斜面的摩擦力变小
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、图为回旋加速器的示意图,形金属盒半径为,两盒间的狭缝很小,磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为,加速电压为。处粒子源产生氘核,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。若加速过程中粒子在磁场中运动的周期与高频交流电周期相等,则下列说法正确的是( )
A.若加速电压增加为原来2倍,则氘核的最大动能变为原来的2倍
B.若高频交流电的频率增加为原来2倍,则磁感应强度变为原来的2倍
C.若该加速器对氦核加速,则高频交流电的频率应变为原来的2倍
D.若该加速器对氦核加速,则氦核的最大动能是氘核最动能的2倍
8、如图所示,一长的水平传送带以的恒定速率沿顺时针方向转动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一质量的物块以的速率沿直线向左滑上传送带,经过一段时间后物块离开了传送带,已知物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取,则以下判断正确的是( )
A.经过后物块从传送带的左端离开传送带
B.经过后物块从传送带的右端离开传送带
C.在t时间内传送带对物块做的功为-4J
D.在t时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为16J
9、某同学用如图所示电路演示交流发电机的发电原理,线圈电阻不计,电表为理想电表。当线圈转动的转速增大1倍,下列说法正确的是( )
A.当线圈处于图示位置时,灯泡两端电压最大 B.电流表测量的是灯泡的最大电流
C.电压表的示数增大为原来的2倍 D.通过灯泡的电流频率为原来的2倍
10、如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速直线运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知xab=xbd=6 m,xbc=1 m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则( )
A.vc=3 m/s
B.vb=4 m/s
C.从d到e所用时间为2 s
D.de=4 m
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)图甲是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流,内阻,,,。
甲 乙
(1)转换开关接入__________(填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”)端时,测量电流的量程较大,此时电流从端流__________(填“出”或“入”)。
(2)当转换开关接入“5”端时,多用电表的功能是测__________(填“电流”“电压”或“电阻”),其量程为__________。
(3)当转换开关接入“3”端时,多用电表可以用来测电阻。测量之前,先进行欧姆调零,使指针偏转到__________。图乙为某次测量电阻的刻度盘,已知使用的倍率为“×1”,则待测电阻的阻值为__________。当换用“×10”的倍率测较大电阻时,需要重新欧姆调零,与使用倍率“×1”相比,多用电表的内阻变化了__________。
12.(12分)如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,操作方法是把长木板右端用垫木垫高,在不挂重物且计时器打点的情况下,轻推一下小车,让小车拖着纸带在长木板上运动,通过纸带判断小车是否做匀速运动,若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示,通过纸带可判断小车并不是做匀速直线运动,可通过以下措施进行改进(____)
A.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可
B.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向左平移适当位置即可
C.若是纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可
D.若纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向右平移适当位置即可
(2)采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验,图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分,在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点,A、B、C、D和E为纸带上五个计数点。已知打点计时器所用的电源频率为50Hz,则AC间的距离为_____________cm,可得小车的加速度a=___________m/s2(计算结果保留两位有效数字)
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)如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,圆心为O。一束单色光由玻璃砖上的P点垂直于半圆底面射入玻璃砖,其折射光线射向底面的Q点(图中未画出),折射率为,测得P点与半圆底面的距离为。计算确定Q点的位置。
14.(16分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B的质量相等均为1kg;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)碰撞前瞬间A的速率v;
(2)A和B系统碰撞过程损失的机械能;
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离L。
15.(12分)如图所示,、两板间的电压为。、两平行金属板长为,两板间距为,电压为。的右侧有垂直纸面的匀强磁场,磁场宽度为。一束初速度为0、电荷量的范围为、质量的范围为的带负电粒子由无初速度射出后,先后经过两个电场,再从、两平行金属板间(紧贴板)越过界面进入磁场区域。若其中电荷量为、质量为的粒子恰从、两板间的中点进入磁场区域。求解下列问题(不计重力):
(1)证明:所有带电粒子都从点射出
(2)若粒子从边界射出的速度方向与水平方向成角,磁场的磁感应强度在什么范围内,才能保证所有粒子均不能从边射出?
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、C
【解析】
A.在两等量异种点电荷连线上中点的场强最小,在两等量异种点电荷连线的中垂线上中点的电场强度最大。所以b点的场强小于连线中点的场强,d点的场强大于中点的场强,则b点场强小于d点场强,选项A错误;
B.根据适矢量的叠加,b点的合场强由b指向c,不为零,选项B错误;
C.由对称性可知,a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,选项C正确;
D.因a点的电势高于c点的电势,故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,选项D错误。
故选C。
2、D
【解析】
A.两名学员的线速度大小和方向均不相同;
B.汽车所需向心力由摩擦力提供,不与速度方向相反;
C.学员质量未知,无法比较受到汽车的作用力大小;
D.汽车对学员的作用力竖直分力等于学员所受的重力,水平分力提供合力,故大于重力.
故选D。
3、D
【解析】
A.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子,A错误;
B.汤姆孙发现了电子,揭示了原子具有一定的结构,B错误;
C.卢瑟福用粒子轰击氮核,发现了原子核内部存在着质子,C错误;
D.最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理,D正确。
故选D。
4、D
【解析】
设斜面倾角为θ,对物体进行受力分析,沿下面方向,最初支持力等于mgcosθ,施加恒力F后,支持力等于mgcosθ+Fsin30°,支持力一定增大.根据牛顿第三定律,A对斜面的压力一定变大,故A错误,B错误;平行于斜面处于压缩状态的轻弹簧,,最初摩擦力向可能向上,可能向下,也可能为0,施加恒力F后,F沿斜面向上的分力为Fcos30°,由于F大小未知,摩擦力可能仍向上,也可能等于0;可能沿斜面向下,摩擦力的大小可能增大,也可能减小,故C错误,D正确.故选:D
5、C
【解析】
A.猴子在竖直方向做匀加速直线运动,由
得
,
故A错误;
B.根据分运动与合运动的关系:
,
,
速度与加速度始终同向,可知合运动为匀加速直线运动,故B错误;
C.猴子在竖直方向的分运动:
,
水平方向:
,
联立可得:
,
故C正确;
D.杆在竖直方向和水平方向都对猴子有作用力,竖直方向根据牛顿运动定律得:
,
得:
,
水平方向:
,
则杆对猴子的作用力:
,
故D错误。
故选:C。
6、D
【解析】
此题是力学分析中的动态变化题型,其中球的重力以及支持力方向都没变,故可画动态三角形,如图,可知慢慢增大,减小,故AB错;可由隔离法分析斜面与地面之间力的作用,已知球给斜面的压力减小,故斜面对地面压力减小,对地面摩擦力减小,可知D正确,C错误.故选D.
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.质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R,则根据
知
则最大动能为
与加速的电压无关,故A错误;
B.电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等,若高频交流电的频率增加为原来2倍,则T为原来一半,而,则磁感应强度变为原来的2倍。故B正确;
C.氦核的比荷为,氚核的比荷为,根据可知,若该加速器对氦核加速,则高频交流电的周期应变为原来的倍,频率为原来的.故C错误;
D.最大动能
若该加速器对氦核加速,则氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。故D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】
AB.当物块滑上传送带后,受到传送带向右的摩擦力,根据牛顿第二定律有
代入数据可得物块加速度大小a=1m/s2,方向向右,设物块速度减为零的时间为t1,则有
代入数据解得t1=1s;物块向左运动的位移有
代入数据解得
故物块没有从传送带左端离开;当物块速度减为0后向右加速,根据运动的对称性可知再经过1s从右端离开传送带,离开时速度为1m/s,在传送带上运动的时间为
t=2t1=2s
故A错误,B正确;
C.在t=2s时间内,物块速度大小不变,即动能没有改变,根据动能定理可知传送带对物块做的功为0,故C错误;
D.由前面分析可知物块在传送带上向左运动时,传送带的位移为
当物块在传送带上向右运动时,时间相同传送带的位移也等于x1,故整个过程传送带与物块间的相对位移为
在t时间内由于物块与传送带间摩擦而产生的热量为
故D正确。
故选BD。
9、ACD
【解析】
A.当线圈处于图示位置时,位于与中性面垂直的平面,瞬时感应电动势最大,灯泡两端电压最大,故A正确;
B.电流表测量的是通过灯泡电流的有效值,故B错误;
C.根据
可知当转速增加1倍,则电动势最大值增大为原来的2倍,根据
可知电动势有效值增大为原来的2倍,即电压表的示数增大为原来的2倍,故C正确;
D.根据
当转速增大1倍,可知交流电的频率变为原来的2倍,即通过灯泡的电流频率为原来的2倍,故D正确。
故选ACD。
10、AD
【解析】
物体在a点时的速度大小为v0,加速度为a,则从a到c有xac=v0t1+at12;即7=2v0+2a;物体从a到d有xad=v0t2+at22,即3=v0+2a;故a=-m/s2,故v0=4m/s;根据速度公式vt=v0+at可得vc=4-×2=3m/s,故A正确.从a到b有vb2-va2=2axab,解得vb=m/s,故B错误.根据速度公式vt=v0+at可得vd=v0+at2=4-×4m/s=2m/s.则从d到e有-vd2=2axde;则.故D正确.vt=v0+at可得从d到e的时间.故C错误.故选AD.
【点睛】
本题对运动学公式要求较高,要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练,要灵活,基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解.
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、1 入 电压 3V 欧姆表盘的零刻度处 10 135
【解析】
(1)[1]转换开关接入1端,电流表与电阻串联后,与并联,且并联电阻阻值较小,则分流较大,故转换开关应接入1端,电流表量程较大。
[2]根据电流的“红进黑出”结合内部电源可知电流应从端流入。
(2)[3]当转换开关接入“5”端时,电流表与电阻串联,此多用电表为电压表。
[4]量程为
(3)[5]调节欧姆调零旋钮应使指针偏转到欧姆表盘的零刻度线位置。
[6]若倍率为“×1”,则待测电阻的阻值为。
[7]多用电表的中值电阻即为内部电阻大小,倍率为“×1”时,多用电表的内阻为,倍率为“×10”时,多用电表的内阻为,则多用电表的内阻变化了。
12、AC 1.23(1.21~1.25) 0.24(0.23~0.25)
【解析】
(1)[1]AB.若是纸带甲端与小车相连,由图乙可知,小车做加速运动,说明平衡摩擦过度,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可,故A正确,B错误;
CD.若是纸带乙端与小车相连,由图乙可知,小车做减速运动,说明平衡摩擦不够,则应保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可,故C正确,D错误。
故选AC;
(2)[2]由图可知,AC距离为
由于读数误差,1.21cm~1.25cm,均正确;
[3]由图可知,AB距离为
BC距离为
CD距离为
DE距离为
由逐差法可知加速度为
由于误差0.23m/s2~0.25m/s2均正确。
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、
【解析】
如图所示
P点折射有
由几何关系得
解得
则有
又有
则
即Q点与玻璃砖上边缘相距。
14、(1)2m/s;(2)1J;(3) 0.25m.
【解析】
(1)对A从圆弧最高点到最低点的过程应用机械能守恒定律有
可得
(2)A在圆弧轨道底部和B相撞,满足动量守恒,有
(mA+mB)v′=mAv
可得
v′=1m/s
A和B系统碰撞过程损失的机械能
解得
∆E=1J
(3)对AB一起滑动过程,由动能定理得
可得
L=0.25m
15、 (1)见解析(2)
【解析】
(1)电场加速有
带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,在点分解位移。
水平位移
竖直位移
又有
解得
则射出点与粒子的、无关,所有粒子均从点射出
(2)类平抛的偏转位移,过程,由动能定理有
磁场中圆周运动有
解得
在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁场,设要使、的粒子恰射不出磁场,有
由几何关系得
粒子在电场中点射出时有
电场偏转过程由动能定理有
解得
则磁感应强度应为
。
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