河北省定州中学届高三承智班上学期期末考试物理试题+Word版含答案Word文档格式.docx
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B.物体A对斜面的压力将增大
C.物体A受到的静摩擦力将减小
D.物体A可能被拉动
4.如图,理想变压器的原、副线圈电路中接有四只规格相同的灯泡,原线圈电路接在电压恒为U0的交变电源上。
当S断开时,L1、L2、L3三只灯泡均正常发光;
若闭合S,已知灯泡都不会损坏,且灯丝电阻不随温度变化,则
A.灯泡L1变亮B.灯泡L2变亮C.灯泡L3亮度不变D.灯泡L4正常发光
5.某地区的地下发现了天然气资源,如图所示,在水平地面P点的正下方有一球形空腔区域内储藏有天然气.假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ,天然气的密度远小于ρ,可忽略不计.如果没有该空腔,地球表面正常的重力加速度大小为g;
由于空腔的存在,现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<
1).已知引力常量为G,球形空腔的球心深度为d,则此球形空腔的体积是( )
A.
B.
C.
D.
6.如图所示,竖直放置的两块很大的平行金属板a、b,相距为d,a、b间的电场强度为E,今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场,当它飞到b板时,速度大小不变,而方向变为水平方向,且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域,bc区域的宽度也为d,所加电场的场强大小为E,方向竖直向上,磁感应强度方向垂直纸面向里,磁场磁感应强度大小等于
,重力加速度为g,则下列关于微粒运动的说法正确的是( )
A.微粒在ab区域的运动时间为
B.微粒在bc区域中做匀速圆周运动,圆周半径r=2d
C.微粒在bc区域中做匀速圆周运动,运动时间为
D.微粒在ab、bc区域中运动的总时间为
7.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,则
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度
8.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:
离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;
磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是( )
A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内
B.加速电场中的加速电压U=ER/2
C.磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=
D.任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器
9.如图所示,固定的光滑金属水平导轨间距为L,导轨电阻不计,左端接有阻值为R的电阻,导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。
质量为m、电阻不计的导体棒ab,在垂直导体棒的水平恒力F作用下,由静止开始运动,经过时间t,导体棒ab刚好匀速运动,整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
在这个过程中,下列说法正确的是
A.导体棒ab刚好匀速运动时的速度
B.通过电阻的电荷量
C.导体棒的位移
D.电阻放出的焦耳热
10.如图所示,在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘,盘面与水平面的夹角为30°
,圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止,当圆盘的角速度为ω时,小物块刚要滑动。
物体与盘面间的动摩擦因数为
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),该星球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是()
A.这个行星的质量
B.这个行星的第一宇宙速度
C.这个行星的同步卫星的周期是
D.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为
11.如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧,下端固定在斜面底端,上端与质量为m的物块A连接,A的右侧紧靠一质量为m的物块B,但B与A不粘连。
初始时两物块均静止。
现用平行于斜面向上的拉力F作用在B,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的v-t图象如图乙所示,t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点,重力加速度为g,则
A.
B.t2时刻,弹簧形变量为
C.t2时刻弹簧恢复到原长,物块A达到速度最大值
D.从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧释放的势能少
12.如右图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()
A.物体M一定受到4个力
B.物体N可能受到4个力
C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力
D.物体M与N之间一定有摩擦力
13.如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如乙图所示。
在0~t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动。
乙图中t0、F1、F2为已知,棒和轨道的电阻不计。
则
A.在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动
B.在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动
C.在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为
D.在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电量为
14.如图所示,金属杆ab、cd置于足够长的平行轨道MN、PQ上,可沿轨道滑动,轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场,导轨电阻不计。
则下面说法中正确的是
A.若轨道光滑,给ab一初速度v0,则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0
B.若轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定
C.若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定
D.若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,且轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力,则最终ab一定做匀加速直线运动
15.如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为1:
2,两端共接有4个电阻,其中R1=R0,R2=2R0,R3=R4=4R0,现将a、b两端接在交流电源上,则下列说法中正确的是()
A.R1消耗的电功率为R2消耗的电功率的2倍。
B.流过R1的电流有效值等于流过R3的电流有效值。
C.R2两端的电压有效值是R3两端电压有效值的2倍
D.流过R2的电流有效值流过是R4电流有效值的2倍
16.如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。
一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。
现使金属棒以某初速度向左运动,它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止。
已知磁场的磁感应强度为B,金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2,a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计。
下列说法中正确的是()
A.金属棒运动到a处时的加速度大小为
B.金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向N
C.金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等
D.金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的
倍
17.如图所示,一轻质弹簧左端固定,右端系一小物块,物块与水平面的最大静摩擦力和滑动摩擦力都为f,弹簧无形变时,物块位于O点.每次都把物块拉到右侧不同位置由静止释放,释放时弹力F大于f,物体沿水平面滑动一段路程直到停止.下列说法中正确的是( )
A.释放时弹性势能等于全过程克服摩擦力做的功
B.每次释放后物块速度达到最大的位置保持不变
C.物块能返回到O点右侧的临界条件为F>
3f
D.物块能返回到O点右侧的临界条件为F>
4f
18.在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物。
如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A端,经过1.2s到达传送带的B端。
用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。
已知重力加速度
,则可知
A.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
B.A、B两点的距离为2.4m
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功的大小为12.8J
D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J
19.如图所示,E为电源,R为电阻,D为理想二极管,P和Q构成一理想电容器,M、N为输出端,让薄金属片P以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动,而Q固定不动.下列说法中正确的是( )
A.P每次向右运动,电容器的电容就会增大
B.P每次向左运动,电容器的电压就会增大
C.随着P的左右运动,两板间电场强度最终会保持不变
D.随着P的左右运动,输出端会有周期性脉冲电压输出
20.根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。
现将磁棒竖直固定在水平地面上,磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈,金属线圈的质量为m,半径为R,电阻为r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。
让金属线圈从磁棒上端由静止释放,经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹,又经时间t,上升到距离地面高度为h处速度减小到零。
下列说法中正确的是
A.金属线圈与地面撞击前的速度大小
B.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量
C.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量
D.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,金属线圈中产生的焦耳热
二、实验题
21.如图所示,在水平放置的气垫导轨(能大幅度的减少摩擦阻力)上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m.
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,读数如图所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开气源,将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为___________(用题中所给字母表示);
(3)开始实验时,细线另一端挂有6个钩码,由静止释放后细线上的拉力为F1,接着每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,当只剩3个钩码时细线上的拉力为F2,则F1_________2F2(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若每次移动钩码后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,悬挂着的钩码的个数为n,测出每次挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,并绘出
图像,已知图线斜率为k,则当地重力加速度为________(用题中字母表示).
三、解答题
22.如图所示,足够长的水平轨道左侧b1b2﹣c1c2部分轨道间距为2L,右侧c1c2﹣d1d2部分的轨道间距为L,曲线轨道与水平轨道相切于b1b2,所有轨道均光滑且电阻不计.在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ=37°
的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.1T.质量为M=0.2kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上,质量为m=0.1kg的导体棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放,两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触,A棒总在宽轨上运动,B棒总在窄轨上运动.已知:
两金属棒接入电路的有效电阻均为R=0.2Ω,h=0.2m,L=0.2m,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,g=10m/s2求:
(1)金属棒A滑到b1b2处时的速度大小;
(2)金属棒B匀速运动的速度大小;
(3)在两棒整个的运动过程中通过金属棒A某截面的电量;
(4)在两棒整个的运动过程中金属棒A、B在水平导轨间扫过的面积之差.
参考答案
1.B
2.D
3.BC
4.A
5.D
6.ABD
7.C
8.B
9.ACD
10.AB
11.BD
12.AD
13.BD
14.BD
15.AD
16.BC
17.BD
18.AD
19.ABC
20.ABD
21.
(1)0.520cm;
(2)d/t;
(3)小于;
(4)5d2/kL
(1)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为0.05×
4mm=0.20mm,则最终读数为5.20mm=0.520cm.
(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则滑块通过光电门的速度
.
(3)对整体分析,
,隔离对滑块分析,根据牛顿第二定律得,F1=Ma1=4m×
0.6g=2.4mg,
,隔离对滑块分析,根据牛顿第二定律得,F2=7ma2=2.1mg,知F1<2F2.
(4)滑块通过光电门的速度
,根据v2=2aL得,
,
因为
,代入解得
,
图线的斜率
,解得
22.
(1)2m/s
(2)0.44m/s(3)5.56C(4)27.8m2
A棒在曲轨道上下滑,由机械能守恒定律得:
mgh=
mv02…①
得:
v0=
(2)选取水平向右为正方向,对A、B利用动量定理可得:
对B:
FB安cosθ•t=MvB…②
对A:
﹣FA安cosθ•t=mvA﹣mv0…③
其中FA安=2FB安…④
由上知:
mv0﹣mvA=2MvB
两棒最后匀速时,电路中无电流:
有BLvB=2BLvA
vB=2vA…⑤
联立后两式得:
vB=
v0=0.44m/s
(3)在B加速过程中:
∑(Bcosθ)iL△t=MvB﹣0…⑥
q=∑it…⑦
q=
C≈5.56C
(4)据法拉第电磁感应定律有:
E=
…⑧
其中磁通量变化量:
△∅=B△Scosθ…⑨
电路中的电流:
I=
…⑩
通过截面的电荷量:
q=It(11)
△S=
m2≈27.8m2