江苏苏北四高三上学期期末考试 物理含答案Word文档下载推荐.docx
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本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害,因此手机都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节.某兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路.闭合开关,下列说法正确的是( )
A.仅光照变强,小灯泡变亮
B.仅光照变弱,小灯泡变亮
C.仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮
D.仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮
7.如图所示,直线上M、N两点分别放置等量的异种电荷,A、B是以M为圆心的圆上两点,且关于直线对称,C为圆与直线的交点.下列说法正确的是( )
A.A、B两点的电场强度相同,电势不等
B.A、B两点的电场强度不同,电势相等
C.C点的电势高于A点的电势
D.将正电荷从A沿劣弧移到B的过程中,电势能先增加后减少
8.如图所示,足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖直杆置于弹簧上.让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动,当转动的角速度为ω0时,小球B刚好离开台面.弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,则( )
A.小球均静止时,弹簧的长度为L-
B.角速度ω=ω0时,小球A对弹簧的压力为mg
C.角速度ω0=
D.角速度从ω0继续增大的过程中,小球A对弹簧的压力不变
9.如图甲所示,滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动,某段时间内,与斜面平行的恒力作用在滑块上,滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示,其中0~t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴,t1~t2的图线是一条倾斜线段,则下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,滑块运动方向一定沿斜面向上
B.t1时刻,滑块运动方向一定沿斜面向下
C.t1~t2时间内,滑块的动能减小
D.t2~t3时间内,滑块的加速度为gsinα
第Ⅱ卷(非选择题 共89分)
三、简答题:
本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分,共42分.请将解答填写在相应的位置.
【必做题】
10.(8分)某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其主要步骤如下:
(1)物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条.托住P,使系统处于静止状态(如图所示),用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h.
(2)现将物块P从图示位置由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间为t,则遮光条通过光电门时的速度大小v=________.
(3)已知当地的重力加速度为g,为了验证机械能守恒定律,还需测量的物理量是____________(用相应的文字及字母表示).
(4)利用上述测量的实验数据,验证机械能守恒定律的表达式是________________.
(5)改变高度h,重复实验,描绘出v2h图象,该图象的斜率为k.在实验误差允许范围内,若k=________,则验证了机械能守恒定律.
11.(10分)某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,实验操作如下:
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,如图甲所示的示数为________mm.
(2)用多用电表“×
1”倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值,如图乙所示的示数为________Ω.
(3)用电流表(内阻约为5Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)测量该电阻丝的阻值Rx,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,下列电路中符合要求的是________.
(4)用第(3)问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l,测得相应的阻值R,并作出了Rl图象,如图丙所示中符合实验结果的图线是________(选填“a”“b”或“c”),该电阻丝电阻率的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
12.[选修35](12分)
(1)下列说法正确的是________.
A.库仑力和核力都是一种强相互作用 B.光电效应说明了光具有粒子性
C.运动的实物粒子具有波动性 D.结合能越大,原子核越稳定
(2)天然放射性元素铀可以放出三种射线,其中能被一张纸挡住的是________(选填“α”“β”或“γ”)射线.1934年,约里奥—居里夫妇用该射线去轰击
Al,首次获得了人工放射性同位素
P,该核反应方程为________________.
(3)如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B,带电量分别为+q、+Q,滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动,A、B不会相碰.求:
运动过程中,A、B组成的系统动能的最小值Ek.
13.【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一题作答.若多做,则按A小题评分.
A.[选修33](12分)
(1)下列说法正确的有________.
A.布朗运动直接反映了分子运动的无规则性
B.水的饱和汽压随温度升高而降低
C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
D.荷叶上小水珠呈球形,是由于表面张力作用而引起的
(2)如图所示,用隔板将一密闭绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸,该过程气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”);
待气体状态达到稳定后,缓慢推压活塞至原隔板处,该过程中,气体温度________(选填“升高”“降低”或“不变”).
(3)2020年1月1日起,TPMS(胎压监测系统)强制安装法规开始执行.汽车行驶时,TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27℃,压强为250kPa,已知该轮胎的容积为30L.阿伏加德罗常数为NA=6.0×
1023mol-1,标准状态下1mol任何气体的体积为22.4L,1atm=100kPa.求该轮胎内气体的分子数.(结果保留一位有效数字)
B.[选修34](12分)
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.红外线比紫外线更容易发生衍射
C.白光下镀膜镜片看起来有颜色,是因为光发生了衍射
D.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
(2)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示.此时x=2m处的质点正沿y轴的________(选填“正”或“负”)方向运动.已知该质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,此列波的波速为________m/s.
(3)为了从室内观察室外情况,某同学设计了一个“猫眼”装置,即在门上开一个小孔,在孔内安装一块与门厚度相同的圆柱形玻璃体,厚度L=3.46cm,直径D=2.00cm,如图所示(俯视图).室内的人通过该玻璃体能看到室外的角度范围为120°
.取
≈1.73,求该玻璃的折射率.
四、计算题:
本题共3小题,共47分,解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
14.(15分)如图所示,竖直放置的光滑金属导轨水平间距为L,导轨下端接有阻值为R的电阻.质量为m、电阻为r的金属细杆ab与竖直悬挂的绝缘轻质弹簧相连,弹簧上端固定.整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.现使细杆从弹簧处于原长位置由静止释放,向下运动距离为h时达到最大速度vm,此时弹簧具有的弹性势能为Ep.导轨电阻忽略不计,细杆与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)细杆达到最大速度vm时,通过R的电流大小I;
(2)细杆达到最大速度vm时,弹簧的弹力大小F;
(3)上述过程中,R上产生的焦耳热Q.
15.(16分)如图所示,水平地面上有一长L=2m、质量M=1kg的长板,其右端上方有一固定挡板.质量m=2kg的小滑块从长板的左端以v0=6m/s的初速度向右运动,同时长板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动,滑块与挡板相碰后速度为0,长板继续匀速运动,直到长板与滑块分离.已知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4,滑块与长板间动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块从长板的左端运动至挡板处的过程,长板的位移x;
(2)滑块碰到挡板前,水平拉力大小F;
(3)滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程,系统因摩擦产生的热量Q.
16.(16分)在如图甲所示的平面坐标系xOy内,正方形区域(0<
x<
d、0<
y<
d)内存在垂直xOy平面周期性变化的匀强磁场,规定图示磁场方向为正方向,磁感应强度B的变化规律如图乙所示,变化的周期T可以调节,图中B0为已知.在x=d处放置一垂直于x轴的荧光屏,质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t=0时刻从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场,不计粒子重力.
(1)调节磁场的周期,满足T>
,若粒子恰好打在屏上P(d,0)处,求粒子的速度大小v;
(2)调节磁场的周期,满足T=
,若粒子恰好打在屏上Q(d,d)处,求粒子的加速度大小a;
(3)粒子速度大小为v0=
时,欲使粒子垂直打到屏上,周期T应调为多大?
2020届高三模拟考试试卷(苏北四市)
物理参考答案及评分标准
1.D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.AC 7.BD 8.ACD 9.BD
10.
(2)
(2分) (3)P的质量M,Q的质量m(2分)
(4)(M-m)gh=
(M+m)(
)2(2分)
(5)
g(2分)
11.
(1)2.819~2.821(2分)
(2)7(2分) (3)D(2分) (4)a(2分) 等于(2分)
12.
(1)BC(3分,漏选得1分)
(2)α(2分)
He+
Al→
P+
n(2分)
(3)解:
两滑块相距最近时,速度相同,系统总动能最小,
由动量守恒定律有mv=2mv共(2分)
所以Ek=
·
2m·
v
=
mv2(3分)
13.A.
(1)CD(3分,漏选得1分)
(2)不变(2分) 升高(2分)
设胎内气体在100kPa、0℃状态下的体积为V0,根据气体状态方程有
代入解得V0=68.25L(2分)
则胎内气体分子数为N=
NA≈2×
1024个(3分)
B.
(1)BD(3分,漏选得1分)
(2)正(2分) 5(2分)
如图所示,入射角θ1=60°
折射角设为θ2,由tanθ2=
得θ2=30°
(2分)
根据折射定律,
=n(2分)
得n=1.73(1分)
14.(15分)解:
(1)E=BLvm(1分)
I=
(1分)
解得I=
(2)细杆向下运动h时,mg=F+BIL(3分)
解得F=mg-
(注:
也可由Ep=
kx2得k=
,则F=kh=
)
(3)由能量守恒得mgh=Ep+
mv
+Q总(2分)
Q=
Q总 (2分)
解得电阻R上产生的焦耳热 Q=
(mgh-Ep-
)(2分)
15.(16分)解:
(1)滑块在板上做匀减速运动,
a=
=μ2g
解得a=5m/s2(2分)
根据运动学公式得L=v0t1-
at
解得t=0.4s(t=2.0s舍去)(2分)
(碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4m/s>
2m/s,说明滑块一直匀减速)
板移动的位移x=vt=0.8m(1分)
(2)对板受力分析如图所示,有F+f2=f1(1分)
其中f1=μ1(M+m)g=12N,f2=μ2mg=10N(2分)
解得F=2N(1分)
(3)(解法1)滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q1=f2·
(L-x)=μ2mg(L-x)=12J(2分)
滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q2=μ2mg(L-x)=12J(2分)
整个过程中,板与地面因摩擦产生的热量Q3=μ1(M+m)g·
L=24J(2分)
所以系统因摩擦产生的热量Q=Q1+Q2+Q3=48J(1分)
(解法2)滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F1=2N(第二问可知)
F1做功为W1=F1x=2×
0.8=1.6J(2分)
滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为F2=f1+f2=μ1(M+m)g+μ2mg=22N(1分)
F2做功为W2=F2(L-x)=22×
1.2=26.4J(1分)
碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4m/s(1分)
滑块动能变化ΔEk=20J(1分)
所以系统因摩擦产生的热量Q=W1+W2+ΔEk=48J(1分)
16.(16分)解:
(1)qvB0=m
2R1=d(1分)
v=
(2)
d=k
R2,其中k=1,2,3…(1分)
qvB0=m
v=
,其中k=1,2,3…(2分)
(3)qvB0=m
v0=
R3=
粒子运动轨迹如图所示,在每个磁感应强度变化的周期内,粒子在图示A、B两个位置可能垂直击中屏,且满足要求0<
θ<
.
设粒子运动的周期为T′,由题意得
T′(1分)
T′=
设经历完整TB的个数为n(n=0,1,2,3…)
(Ⅰ)若粒子运动至A点击中屏,据题意由几何关系得R+2(R+Rsinθ)n=d
当n=0,1时无解
当n=2时,sinθ=
n>
2时无解
(Ⅱ)若粒子运动至B点击中屏,据题意由几何关系得
R+2Rsinθ+2(R+Rsinθ)n=d
当n=0时无解
n=1时,sinθ=
n=2时,sinθ=
2时无解
综上,T=
(
+θ),其中sinθ=
;
sinθ=
.(1分)
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