2022-2023学年甘肃省张掖市重点校高三上学期期中检测 物理(PDF版)
展开2022—2023学年度上学期高三期中检测试卷
物 理
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题:本题共10小题,每小题6分,共60分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 【答案】C
【解析】
2. 【答案】B
3. 【答案】C
4. 【答案】D
5. 【答案】D
6. 【答案】D
7. 【答案】BC
8. 【答案】BD
9. 【答案】CD
10. 【答案】AD
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
二、非选择题:本题共5小题,共50分。
11. 在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中,用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示,金属丝的匝数为39,用刻度尺测出金属丝的长度为L,金属丝的阻值大约为,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系。
(1)从图中得出金属丝的直径为___________。(结果保留三位小数)
(2)实验室提供两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表(,内阻约为)
B.电压表(,内阻约为)
C.电流表(,内阻约为)
D.电流表(,内阻约为)
E.滑动变阻器(阻值为)
F.滑动变阻器(阻值为)
①要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选___________,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。(均填器材前的字母符号)
②实验中某同学连接的实物图如图乙所示,请指出该同学实物图中的两处明显错误:___________和___________。
【答案】 ①. 0.646 ②. A ③. C ④. E ⑤. 导线连接在滑动变阻器滑片上 ⑥. 采用了电流表内接法
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由图可知,紧密绕制的金属丝的宽度为2.52cm,故直径为
(2)①[2][3][4]因为两节干电池的电动势约为3V,电压表选A;因为金属丝的电阻大小约为,如果把3V的电动势全部加在金属丝上,电流最大为0.6A,故电流表选C;金属丝的电阻约为,为了减小误差,滑动变阻器选E;
②[5]由图可知,其中一明显错误为导线连接在滑动变阻器滑片上;
[6]由题中数据可得
故电流表应采用外接法,所以错在采用了电流表内接法。
12. 某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E(约为36V左右)和内阻r(约为10Ω左右),需要将一个量程为15V的电压表(内阻Rg约为10kΩ左右)改装成量程为45V的电压表,然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。
(1)由于不知道该电压表内阻的确切值,该小组将一个最大阻值为50kΩ的电位器RP(可视为可变电阻)与电压表串联后,利用如图甲所示的电路进行改装,请完成③的填空
①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端,同时将电位器的阻值调为零;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置,使电压表的示数为9V;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电位器,使电压表的示数为___________V;
④不再改变电位器的阻值,保持电压表和电位器串联,撤去其他电路,即可得到量程为45V的电压表。
(2)该小组利用一个电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω)和改装后的电压表(电压表的表盘没有改变,读数记为U)连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻。该小组首先得出了与的关系式为=___________(用E、r和U表示),然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出~图像如图丙所示,则该电池的电动势E=___________V、内阻r=___________Ω;
(3)不考虑电压表改装时的误差。利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,E测___________E真,r测___________r真(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 3 ②. ③. 36 ④. 8 ⑤. 小于 ⑥. 小于
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由于电压表内阻不确定,所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V,所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表,电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍,由于二者之间是串联关系,所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此,当电压表的示数为9V时,只需调节电位器,使电压表的示数变为3V即可;
(2)[2]由闭合电路欧姆定律可知
整理可得
[3][4]故由图像可得
解得
E=36V
r=8Ω
(3)[5][6]设电压表和电位器的总阻值为R′,则由闭合电路欧姆定律可得
整理得
而
故有
E测<E真
r测<r真
13. 如图所示,一质量为、带电荷量大小为的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向夹角为θ=37°。小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度g取。求:(,)
(1)该电荷带正电还是带负电?
(2)电场强度E的大小;
(3)若在某时刻将细线突然剪断,求经过1s时小球的速度大小v及方向。
(4)若撤去电场,求小球摆到最低点时细线的弹力的大小。
【答案】(1)带负电;(2);(3)v=12.5m/s,方向与竖直方向夹角为37°斜向下;(4)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由于小球静止时偏向左边,受电场力水平向左,所以该小球带负电;
(2)对小球,由平衡条件可得
qE=mgtanθ
解得电场强度E的大小为
(3)剪断细线后,小球只受重力和电场力,所以两力合力沿着绳的方向,小球做初速度为零的匀加速直线运动,小球受到的合力为
由牛顿第二定律得
F=ma
由速度-时间公式得
v=at
代入数据解得
v=12.5m/s
方向与竖直方向夹角为37°斜向下;
(4)若撤去电场
在最低点
解得
14. 如图所示,滑动变阻器的最大阻值为,定值电阻,电源的内阻,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为,电源的输出功率为。此时灯泡L正常发光,求:
(1)灯泡的电阻阻值;
(2)若开关S断开时,灯泡正常发光,求滑动变阻器接入电路的电阻。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)当开关S闭合时,由
得
由
得
路端电压为
通过的电流为
通过灯泡的电流为
故灯泡L的阻值为
(2)当开关S断开时,灯泡正常发光,灯泡的电流
则变阻器接入的阻值为
15. 如图所示,在平面内,有一电子源持续不断地沿x轴正方向每秒发射N个速率均为v的电子,形成宽为、在y轴方向均匀分布且关于x轴对称的电子流。电子流沿x轴正方向射入一个半径为R、圆心位于原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于平面向里,电子经过磁场偏转后均从y轴上的P点射出。在磁场区域的正下方有一对足够长且平行于x轴的平行金属板K和A,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为且关于y轴对称的小孔。K板接地,A与K两板间加有方向和大小均可调节的电压,穿过K板小孔到达A板的所有电子被收集且导出,从而形成电流。已知,电子的质量为m,电荷量为e,忽略电子的重力和电子间的相互作用。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)求电子流从P点射出时速度方向与y轴负方向的最大夹角;
(3)求进入K板小孔的电子数与电子源射出电子数的比值(,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由
由几何关系知,轨道半径
r = R
解得
(2)
上端和下端电子从P点射出时与负y轴所成夹角最大,设最大夹角为,由几何关系得
得
(3)进入小孔的电子速度与y轴间夹角正切值的最大为,则
得
此时对应的能够进入平行板内电子长度为,根据几何关系知
设每秒进入两极板间的电子数为n,则进入K板小孔的电子数与电子源射出电子数的比值为
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