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1、2022-2023学年河北省迁西县一中高三下学期第19周物理试题考试试题请考生注意:1请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用05毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前,认真阅读答题纸上的注意事项,按规定答题。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、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮,三个齿轮的齿数分别为 32、12、20,当齿轮绕各自的轴匀速转动时,A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A8:3:5B5:3:8C15:40:24D24
2、:40:152、当矩形线框在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动时,产生的交变电流随时间的变化规律如图甲所示。已知图乙中定值电阻R的阻值为10,电容器C的击穿电压为5V。则下列选项正确的是()A矩形线框中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=0.6sin100t(A)B矩形线框的转速大小为100r/sC若将图甲中的交流电接在图乙的电路两端,电容器不会被击穿(通过电容器电流可忽略)D矩形线框的转速增大一倍,则交变电流的表达式为i=1.2sin100t(A)3、用国际单位制的基本单位表示磁感应强度的单位,下列符合要求的是()AWbm2BWb/m2CNm/ADkg/(S2A)4、如图所示,真空中,垂直于纸面
3、向里的匀强磁场只在两个同心圆所夹的环状区域存在(含边界),两圆的半径分别为R、3R,圆心为O一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场,其运动轨迹如图,轨迹所对的圆心角为120若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,不论其入射方向如何,都不可能进入小圆内部区域,则v1:v2至少为ABCD25、如图,水平导体棒PQ用一根劲度系数均为k=80 N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来,置于水平向里的匀强磁场中,PQ长度为L=0.5 m,质量为m=0.1 kg。当导体棒中通以大小为I=2 A的电流,并处于静止时,弹簧恰好恢复到原长状态。欲使导体棒下移2 cm后能重新处于静止状态,
4、(重力加速度g取10 m/s2)则( )A通入的电流方向为PQ,大小为1.2 AB通入的电流方向为PQ,大小为2.4 AC通入的电流方向为QP,大小为1.2 AD通入的电流方向为QP,大小为2.4 A6、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力A方向向左,大小不变B方向向左,逐渐减小C方向向右,大小不变D方向向右,逐渐减小二、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、如图所示,一根不可伸长的细绳两端分别连接在
5、固定框架上的A、B两点,细绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态若缓慢移动细绳的端点,则绳中拉力大小的变化情况是()A只将绳的左端移向A点,拉力变小B只将绳的左端移向A点,拉力不变C只将绳的右端移向B点,拉力变小D只将绳的右端移向B点,拉力变大8、关于光的干涉和衍射现象,下列各种说法中正确的是( )A光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果B光可以发生干涉和衍射现象,所以光是一种波C干涉和衍射的条纹都是明暗相间的,所以不能通过条纹来判断是干涉现象还是衍射现象D通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的衍射现象E.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,是由于各种色光传播速度不同9、
6、以点电荷A、B的连线为x轴,以点电荷B为坐标原点建立如图所示的坐标系,点电荷A、B带电量分别为q1、q2,间距为x0。一电子以一定的初速度进入该电场,由靠近坐标原点的位置沿x轴正方向运动,其电势能的变化如图中实线所示,图线与x轴交点的横坐标为x1,图线最高点对应的横坐标为x2,则下列判断正确的是A0x1之间电场强度沿x轴正方向BA电荷带正电,B电荷带负电CD10、2019年9月11日,自然天文学杂志登载了英国伦敦大学一个研究小组的报告:他们成功通过开普勒望远镜发现,一颗代号为K2-18b的类地行星的大气中有水汽,含量可能在0.1%至50%之间。如果K2-18b和地球均视为均匀球体,其半径与地球
7、半径之比为p,其质量与地球质量之比为q,则K2-18b和地球()A表面的重力加速度之比为B表面的重力加速度之比为C第一宇宙速度之比为D第一宇宙速度之比为三、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)在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中:(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径d_cm。(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径,但测量了两次摆线长和周期,第一次测得悬线长为L1,对应振动周期为T1;第二次测得悬线长为L2,对应单摆的振动周期为T2,根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_。12(12分)某实验小
8、组同学,用铁架台、弹簧和多个质量均为的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系如图(甲)所示。(1)该组同学在做该实验时,依次在弹簧下端挂上钩码,并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度,记录数据如下:钩码个数12345弹力0.51.01.52.02.5指针对应刻度12.51_15.3916.1117.30当挂2个钩码时,指针对应刻度如图(甲)所示,将指针示数填入表格;在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度L为横轴的坐标系中,如图(乙)所示。描点画出第2组对应的数据点,并连线得到图像_。请根据图像分析并得出以下结论弹簧原长为_cm。弹簧的劲度系数_(保留两位有效数字)。(2)弹簧
9、与绳有一点相似之处,都可以认为是一个传递力的媒介。某位同学根据这个观点推广认为:将两个同样的弹簧串接在一起后,弹簧的劲度系数k与原来一样。你认为他的想法正确么_?并解释一下你的理由_。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,内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7 的环境中,左侧管上端开口,并用轻质活塞封闭有长l114 cm的理想气体,右侧管上端封闭,管上部有长l224 cm的理想气体,左右两管内水银面高度差h6 cm.若把该装置移至温度恒为27 的房间中(依然竖直放置),大气压强恒为p076 cmHg
10、.不计活塞与管壁间的摩擦分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度14(16分)如图a所示。水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过后,电荷以的速度通过MN进人其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻),计算结果可用表示。(1)求正电荷在正向磁场和负向磁场中运动的半径及周期;(2)如果在O点右方47.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。15(12分)物体沿着圆周的运动是一种常见的运动,匀速圆周运动是当
11、中最简单也是较基本的一种,由于做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化,因而匀速周运动仍旧是一种变速运动,具有加速度。(1)可按如下模型来研究做匀速圆周运动的物体的加速度:设质点沿半径为r、圆心为O的圆周以恒定大小的速度v运动,某时刻质点位于位置A。经极短时间后运动到位置B,如图所示,试根据加速度的定义,推导质点在位置A时的加速度的大小;(2)在研究匀变速直线运动的“位移”时,我们常旧“以恒代变的思想;在研究曲线运动的“瞬时速度”时,又常用“化曲为直”的思想,而在研究一般的曲线运动时我们用的更多的是一种”化曲为圆”的思想,即对于般的曲线运动,尽管曲线各个位置的弯曲程度不详,但在研究时,可以将曲
12、线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做半径为某个合适值的圆周运动的部分,进而采用圆周运动的分析方法来进行研究,叫做曲率半径,如图所示,试据此分析图所示的斜抛运动中。轨迹最高点处的曲率半径;(3)事实上,对于涉及曲线运动加速度问题的研究中,“化曲为圆”并不是唯的方式,我们还可以采用一种“化圆为抛物线”的思考方式,匀速圆周运动在短时间内可以看成切线方向的匀速运动,法线方向的匀变速运动,设圆弧半径为R,质点做匀速圆周运动的速度大小为v,据此推导质点在做匀速圆周运动时的向心加速度a。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
13、求的。1、C【解析】三个齿轮同缘转动,所以三个齿轮边缘的线速度相等,即为:vA=vB=vC三个齿轮的齿数分别为32、12、20,根据得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A. 8:3:5与计算结果不符,故A错误。B. 5:3:8与计算结果不符,故B错误。C. 15:40:24与计算结果相符,故C正确。D. 24:40:15与计算结果不符,故D错误。2、A【解析】A由图象可知,矩形线框转动的周期T=0.02s,则所以线框中产生的交变电流的表达式为i=0.6sin100t(A)故A项正确;B矩形线框转动的周期T=0.02s,所以线框1s转50转,即转速为,故B项错误;C若将图甲中的交流电接在图乙的
14、电路两端,通过电容器电流可忽略,则定值电阻两端电压为u=iR=0.610sin100t(V)=6sin100t(V)由于最大电压大于电容器的击穿电压,电容器将被击穿,故C项错误;D若矩形线框的转速增大一倍,角速度增大一倍为=200rad/s角速度增大一倍,电流的最大值增大一倍,即为Im=1.2A则电流的表达式为i2=1.2sin200t(A)故D项错误。3、D【解析】考查单位制。【详解】ABC国际单位制的基本单位为kg、m、s,由题目易知,选项ACD中的韦伯(Wb)、牛顿(N)均不是国际单位制中的基本单位,故ABC都错误;D磁感应强度为:B磁感应强度单位为T,则有:1T1故D正确。故选D。4、
15、B【解析】粒子在磁场中做圆周运动,如图:由几何知识得:,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:;当该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,若粒子竖直向上射入磁场粒子恰好不能进入磁场时,即粒子轨道半径,则不论其入射方向如何,都不可能进入小圆内部区域,此时洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,则:,故B正确,ACD错误5、C【解析】由题意知通电后弹簧恢复到原长,说明安培力方向向上,由平衡条件可得ILB=mg,代入数据解得磁感应强度大小B=1 T。欲使导体棒下移2 cm后能重新处于静止状态,假设安培力方向向下,由平衡条件可得mg+ILB=kx,解得:I=1.2 A,假设成立,此时
16、通入的电流方向为QP,故C正确,ABD错误。6、A【解析】试题分析: A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动,对A和B整体根据牛顿第二定律有,然后隔离B,根据牛顿第二定律有:,大小不变;物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左,摩擦力向左;故选A考点:本题考查牛顿第二定律、整体法与隔离法【名师点睛】1、整体法:整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法在力学中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的
17、整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变体规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵活地解决问题通常在分析外力对系统的作用时,用整体法2、隔离法:隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力隔离法的优点:容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形,问题处理起来比较方便、简单,便于初学者使用在分析系统内各物体(或一个物体的各个部分)间的相互作用时用隔离法二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题
18、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】设细绳长为L,AB两点间的水平距离为x,绳与竖直方向的夹角为,则由图可得:设绳中拉力为F,对滑轮与绳的结点处受力分析,由平衡知识可得:解得:AB.只将绳的左端移向A点,L、x均不变,拉力不变;故A项错误,B项正确;CD.只将绳的右端移向B点,L不变、x变大,拉力变大;故C项错误,D项正确。8、ABD【解析】A干涉条纹是两列频率相同、相位和振动情况相同的光波叠加,衍射条纹是从单缝通过的两列或多列频率相同的光波叠加,故A正确;B干涉和衍射是波的特有现象,光可以发生干涉衍射现象,光是波
19、,故B正确;C干涉和衍射都产生明暗相间的条纹,但干涉条纹的宽度是相等的,而衍射条纹宽度不等,中央最宽,故C错误;D通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象,故D正确;D白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光,光的颜色由频率决定,不同单色光,频率不同,在真空中传播速度相同,故E错误。故选ABD。9、AC【解析】A0到之间电子的电势能增大,电场力对电子做负功,电场力沿轴负方向,故电场强度沿轴正方向,A正确;B0到过程中,电场力水平向左做负功,合电场强度水平向右,之后,电场力水平向右做正功,合电场强度水平向左,可知A电荷带负电,B电荷带正电,B错误;CD电场力做功改变电势能,所以电场力的大小表
20、示为:所以电势能随位移变化的图像的斜率为电场力,处电场力为0,电场强度为0,所以:解得:,C正确,D错误。故选AC。10、AD【解析】根据星球表面物体受到的万有引力等于物体的重力有得星球表面重力加速度故可知A正确,B错误;根据万有引力提供向心力有得第一宇宙速度故可知C错误,D正确。故选AD。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、2.030 【解析】(1)1游标卡尺的主尺读数为20mm,游标尺读数为0.056mm0.30mm,则摆球的直径d20.30mm2.030cm(2)2设小球的半径为r,根据单摆的周期公式得T12T22联立方程组解得1
21、2、 () () 不正确 两个劲度系数相同的弹簧串联后,施加外力后,与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍,所以劲度系数发生改变 【解析】(1)1刻度尺的读数为。2描点并作图:3弹力为0时,弹簧原长为。4根据胡克定律可知,图像斜率的物理意义为弹簧的劲度系数(2)5不正确。6两个劲度系数相同的弹簧串联后,施加外力后,与单独一个弹簧相比弹簧的等效伸长量变为原来的2倍,所以劲度系数发生改变。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、15 cm25 cm【解析】设管的横截面积为S,活塞再次平衡时左侧管中气体的长度为l,
22、左侧管做等压变化,则有 其中V114S,T280 K,T300 K,V2l1S解得l115 cm设平衡时右侧管气体长度增加x,则由理想气体状态方程可知 其中p076 cmHg,h6 cmHg解得x1 cm所以活塞平衡时右侧管中气体的长度为25 cm.点睛:本题要能用静力学观点分析各处压强的关系要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化,选择合适的气体实验定律解决问题14、 (1)5cm,;3cm,;(2)【解析】(1)当磁场垂直纸面向外时,设电荷运动的半径为由得当磁场垂直纸面向里时,设电荷运动的半径为由圆周运动规律得当磁场垂直纸面向外时,周期当磁场垂直纸面向里时,周期(2)故电荷从时刻开始做周期性
23、运动,结合磁场的周期性可知运动轨迹如图所示电荷第一次通过MN开始。其运动的周期此时粒子距离点的水平距离为即每经过一个周期,粒子在水平方向向右前进,根据电荷的运动情况可知,电荷到达挡板前运动的完整周期数为10个,即则最后7.5cm的距离如图所示有解得则故电荷运动的总时间15、 (1)或;(2);(3)【解析】(1)当足够小时,、的夹角就足够小,角所对的弦和弧的长度就近似相等。因此,在时间内,所对方向变化的角度为联立可得代入加速度定义式,以及把代入,可得向心加速度大小的表达式为上式也可以写为(2)在斜抛运动最高点,质点的速度为可以把质点的运动看成是半径为的圆周运动,因为质点只受重力,所以根据牛顿第二定律可得联立可得(3)质点在短时间内将从A以速度v匀速运动到,则,由图可知联立解得若足够小,即所以