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天津铁路第一中学2018年高三物理联考试题(16页)

2020-10-17 08:32:27

天津铁路第一中学2018年高三物理联考试题

一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意

1. 如图所示,虚线a,b,c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知( )

A. 三个等势面中,c的电势最高

B. 带电质点在P点的电势能比在Q点的小

C. 带电质点在P点的动能大于在Q点的动能

D. 带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小

参考答案:

A

2. 下列实例中人处于失重状态的有 ( )

A.飞机起飞时飞机中的乘客

B.离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员

C.下行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客

D.沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员

参考答案:

BD

3. 一带电粒子在如图4所示的电场中,只在电场力作用下沿虚线所示的轨迹从A点运动到B点,则以下判断中不正确的是【? 】

A.粒子一定带正电 B.粒子的加速度一定减小

C.粒子的电势能一定减小 D.粒子的动能一定减小

?

参考答案:

D

4. 如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,已知这列波沿x轴正方向

传播,波速为20m/s,P是离原点为2m的一个介质质点,则在t=0.12s时刻,质点P的Ks5u

A.速度和加速度都正在增大

B.速度沿y轴正方向,加速度沿y轴负方向

C.速度和加速度都沿y轴负方向

D.速度正在减小,加速度正在增大

参考答案:

BD

5. 如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v﹣t图象中,可能正确描述上述过程的是(  )

A. B. C. D.

参考答案:

D

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.

【分析】线圈以一定的初速度进入匀强磁场,由于切割磁感线,所以出现感应电流,从而产生安培阻力,导致线圈做加速度减小的减速运动.当完全进入后,没有磁通量变化,所以没有感应电流,不受到安培力,因此做匀速直线运动,当出现磁场时,磁通量又发生变化,速度与进入磁场相似.

【解答】解:线圈以一定初速度进入磁场,则感应电动势为:E=BLv

闭合电路欧姆定律,则感应电流为:?

安培力为:

由牛顿第二定律为:F=ma?

则有:

由于v 减小,所以a也减小,当完全进入磁场后,不受到安培力,所以做匀速直线运动,当出磁场时,速度与时间的关系与进入磁场相似.

而速度与时间的斜率表示加速度的大小,因此D正确,ABC错误;

故选:D

二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分

6. (4分)下图是某绳波形成过程示意图,1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点,绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。t=0时质点1开始竖直向上运动,质点振动周期为T。经过四分之一周期,质点5开始运动,此时质点1已发生的位移为6cm,

则当t = 时质点5的运动方向为?;t=时质点9运动的路程为? 。

参考答案:

竖直向上? 6cm

7. 图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.

(1)将图中所缺的导线补接完整.

(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:

a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.

b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.

参考答案:

:(1)如图20所示.

(2)a.右偏转一下

b.向左偏转一下

8. 某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧测力计的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

?(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=____________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________.

(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是____________.

?

?(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是________.

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

参考答案:

(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动,由d=at2,得加速度a=,减小偶然误差的常用方法是多次测量,求平均值.

(2)由牛顿第二定律可得F1-F0=ma,解得a=.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量.当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后,图象将向下弯曲,所以能够

表示该同学实验结果的图象是图C

(3)由于水的质量可以几乎连续变化,所以可以比较精确地测出摩擦力的大小,可以方便地获取多组实验数据,所以选项B、C正确.

9. 做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,取下一段纸带研究其运动情况,如图所示。设0点为计数的起点,两计数点之间的时间间隔为0.1s,则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm,打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s,物体的加速度大小为_________m/s2。

参考答案:

4,45,1

10. 为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒,使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。

(1)通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.

(2)如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示,重力加速度为),则自由下落过程中线框的机械能守恒。

参考答案:

(1). (2). (3).

【详解】(1)本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故有:,同理。

(2)根据机械能守恒有:,整理得:

11. 将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:

①(2分)此单摆的周期T为 ? s.

②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)

参考答案:

.①0.8 s (2分)

②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,? (2分)

单摆的摆长r= (1分)

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即

E=mv2/2=

12. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s,则x = 0.5m处质点在0.5s时的位移为 ?cm,x = 0m处的质点做简谐运动的表达式为 ?。

参考答案:

-5;? x=5sin(2πt+π) cm

13. 加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图 所示.

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图 所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)

?(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取

一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力

F的实验数据如下表:

砝码盘中砝

码总重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据在图 中作出a-F的关系图象.

(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.

参考答案:

:(1)a== m/s2=0.16 m/s2或a== m/s2=0.15 m/s2.

(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力,而表中数据漏

计了砝码盘的重力,导致合力F的测量值小于真实值,a-F的图线不过原点.

答案:(1)0.16(0.15也算对) (2)如下图所示

(3)未计入砝码盘的重力ks5u

三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分

14. 在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中,所用器材有:灯泡L,量程恰当的电流表A和电压表V,直流电源E,滑动变阻器R,开关S,要求灯泡两端电压从零开始变化.

(1)图所示为某同学已连接的实物电路,经检查,发现电路中缺少一根导线,请你帮助他找到这根导线的位置,并画在图中。

(2)若该同学在如图所示状态完成了最后一根导线的连接,请指出其中仅有的两个不当之处:

① ;

② .

(3)电路连接正确后,分别测得两只灯泡L1、L2的伏安特性曲线,如图甲中的Ⅰ和Ⅱ所示,然后将灯泡L1和L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成如图乙所示的电路。多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A。请根据以上结果,在图甲中画出该电池组路端电压和干路电流的关系曲线。

(4)由该曲线可以得知电池组的电动势为________V,内阻为________Ω。(结果取两位有效数字)

参考答案:

(1)电路如图所示.

(2)①开关应处于断开状态进行连线;②滑动变阻器的滑片P应拨至b端

(3)如图所示

(4)4.0~4.5  1.7~2.0

(1)要求灯泡两端电压从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示:

(2)在连接线路时必须将每个开关断开,而图中是闭合的这是第一个错误;连好线路后在闭合开关前需要将限流滑动变阻器调到阻值最大,将分压滑动变阻器调到输出为0端,在图中是b端,以保护电源和电表;

(3)由图2乙所示电路图可知,开关分别接两接线柱时,两灯泡分别与电源组成闭合电路,由灯泡的伏安特性曲线求出灯泡电流对应的电压,该电压是电路的路端电压,由图2甲所示灯泡U-I图象可知,L1和L2的电流平均值分别为0.30A和0.60A时灯泡两端电压分别为:3.5V,3.0V,过点(0.30A,3.5V)和点(0.60A,3.0V)作直线,得到的图象是电源U-I图象,图象如图所示;

(4)由图示图象可知,电源U-I图象与纵轴交点坐标值是4.1,则电源电动势E=4.1V;则内阻为:。

15. 某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合电键。适当调节滑动变阻器Rˊ后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的U—R图像。

(1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为1.50V。利用U—R图像可得Rx=________Ω。

(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据U—R图像可得该电池组的电动势为________V;滑动变阻器Rˊ此时的阻值为Rˊ=_________Ω。

(3)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用图1实验装置和图2所示的U—R图像测定某一电阻,则测定结果将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

参考答案:

(1)10 ? (2)3 10 (3)偏小 ? 解析::(1):由图象可读出U=1.5V时对应的电阻=10Ω;

(2):根据闭合电路欧姆定律应有:U=,将图象中对应的两组数据:=1.5V,=10Ω;=2.0?V,=20Ω代入上式可得:E=3V, =10Ω;

(3):若考虑电源内阻,则电阻箱两端电压应为:U=?R,比较可知,电源内阻越大,U-R图线的斜率越小,当U相同时,对应的电阻越大,所以测定结果将偏大.

四、计算题:本题共3小题,共计47分

16. 如图所示,有3块水平放置的长薄金属板a、b和c,a、b之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管,两管口正好位于小孔M、N处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源,板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V0、密度为r、电荷量为q的带负电油滴,等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入,调节板间电压Uba和Ubc,当Uba=U1、Ubc=U2时,油滴穿过b板M孔进入细管,恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响,不计空气阻力。求:

(1)油滴进入M孔时的速度v1;

(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值;

(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间,将Uba和B立即调整到和B′,使油滴恰好不碰到a板,且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,请给出和B′的结果。

参考答案:

(1)油滴入电场后,重力与电场力均做功,设到M点时的速度为v1,由动能定理

(2分)?

考虑到

(2分) ?

得: (2分)

(2)油滴进入电场、磁场共存区域,恰与细管无接触地从N孔射出,须电场力与重力平衡,有:

(2分)?

得:

(2分)

油滴在半圆形细管中运动时,洛伦兹力提供向心力,由

? (2分)

得:

(2分)?

(3)若油滴恰不能撞到a板,且再返回并穿过M点,由动能定理,

? (2分)

得:

(2分)?

考虑到油滴返回时速度方向已经相反,为了使油滴沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔,磁感应强度的大小不变,方向相反,即:B′=- B? (2分)

16.如图所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有A、B两个金属小球,质量、电量分别为m、3q和3m、q ,现将真空管与水平面成30°放置时,A球处在管底,而B球恰在管的正中央位置,试求真空管的长度。

?

参考答案:

18. 如图甲所示,MN、PQ为间距L=0 .5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg电阻为r(大小未知)的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求:

(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;

(2)cd离NQ的距离s;

(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;

(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。

参考答案:

(1)当v=0时,a=2m/s2

μ=0.5? (3分)

(2)由图像可知:vm=2m/s? 当金属棒达到稳定速度时,有

? ?

?

? (6分)

(3)

?

? (5分)

(4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。?

  

(6分)