河北省邢台市宁晋县东汪中学高三物理上学期期末试题含解析
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. 关于分子运动,下列说法中正确的是
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹
C.反映分子热运动的宏观物理量是温度
D.物体温度改变时物体内分子的平均动能不一定改变
参考答案:
C
2. (单选)如图所示,U形管两臂竖直固定,右管中一段水银柱A与管底部水银间有一段空气柱B被封于右臂管子的中部,A部分水银在水平管中,设U形管内粗细均匀,两端均开口与大气相通,现保持温度不变,向左管缓慢注入少量水银,则重新平衡后
A.空气柱B的压强增大 B.空气柱B的长度不变
C.图中h减小 D.图中h不变
参考答案:
C
3. (多选)若在某次军事演习中,某空降兵从悬停在空中的直升机上跳下,从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 0~10s内空降兵运动的加速度越来越大
B. 0~10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力
C. 10~15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小
D. 10~15s内空降兵处于失重状态
参考答案:
BC
4. (单选)质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是
A.M带负电,N带正电
B.M的速度率小于N的速率
C.洛伦磁力对M、N做正功
D.M的运行时间大于N的运行时间
参考答案:
B
5. (单选)如图所示,长方体木块搁在光滑方形槽中,则长方体木块除重力外还受到弹力的个数是( )
A.
1个
B.
2个
C.
3个
D.
4个
参考答案:
考点:
物体的弹性和弹力.
专题:
弹力的存在及方向的判定专题.
分析:
根据弹力条件:接触并发生弹性形变,进行受力分析.
解答:
解:长方体木块搁在光滑方形槽中,与槽接触的地方三处,并且都有相互作用,故长方体木块除重力外还受到弹力的个数是3个,故C正确.
故选:C
点评:
此题考查弹力存在的条件,可以利用假设法和物体的状态判定.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20 cm.把一个q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的场强大小是 V/m,并在图中作出这个电场线。
参考答案:
1000V/m,
7. 如图为频率f=1Hz的波源产生的横波,图中虚线左侧为A介质,右侧为B介质。其中x=14m处的质点振动方向向上。则该波在A、B两种介质中传播的速度之比vA:vB= 。若图示时刻为0时刻,则经0.75 s处于x=6m的质点位移为 cm。
参考答案:
2∶3(2分) 5(
8. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全,将身体及车身倾斜,车轮与地面间的动摩擦因数为μ,车手与车身总质量为M,转弯半径为R。为不产生侧滑,转弯时速度应不大于 ;设转弯、不侧滑时的车速为v ,则地面受到摩托车的作用力大小为 。
参考答案:
由静摩擦力提供向心力可得,解得v=,地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。
9. 如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F′表示F1和F2的等效力,则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的.
参考答案:
甲
10. 在图(a)所示的电路中,合上电键S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图(b)、(c)所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V,电源内阻r=________Ω。
参考答案:
12,3
11. 如图所示,半径为R的光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A,现给它一个水平初速度,当这一水平初速度v0至少为_______________时,它将做平抛运动,这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.
参考答案:
;
12. 静电场是___________周围空间存在的一种物质;通常用___________来描述电场的能的性质。
参考答案:
静止电荷;电势
13. 某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:
(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材:其中不必要的器材是_______(填代号).
A 交流电源、导线 B. 天平(含配套砝码) C. 秒表 D. 刻度尺 E. 细线、砂和小砂桶
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示,已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm,小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.(结果保留三位有效数字)
(3)在验证“质量一定,加速度a与合外力F的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象,其中图线不过原点的原因是_______,图线在末端弯曲的原因是_____________.
参考答案:
(1). C (2). 1.71 (3). 木板角度太大,平衡摩擦力过度 (4). 砂和砂桶的质量太大
【详解】(1)[1]在实验中,打点计时器可以测量时间,所以不需要秒表.上述器材中不必要的为C.
(2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s;根据△x=aT2得:
(3)[3]由图象可知小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过度,即木板与水平面的夹角太大.
[4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时,才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小;随着砂和小砂桶质量增大,细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小,因此会出现较大误差,图象会产生偏折现象.
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示是一种研究劈的作用的装置,托盘A固定在细杆上,细杆放在固定的圆孔中,下端有滚轮,细杆只能在竖直方向上移动,在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮,轻质劈放在两滚轮之间,劈背的宽度为a,侧面的长度为l,劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码,调整托盘上所放砝码的质量M,可以使劈在任何位置时都不发生移动.忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力,若a=l,试求M是m的多少倍?
参考答案:
1.5m
15. (6分)某同学用伏安测定一节干电池的电动势和内电阻,图是用测出的实验数据画出的干电池U—I图线,根据图线可求出干电池的电动势ε= V,内阻r = Ω。
参考答案:
答案:1.40 1.0
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图17所示,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与导轨接触,两杆的总电阻为R,导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直.导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断,保持F不变,金属杆和导轨始终接触良好.求:
(1)细线烧断后,任意时刻两杆运动的速度大小之比;
(2)两杆分别达到的最大速度.
图17
参考答案:
(1)细线烧断之前,对整体分析有F=3mg ①
设细线烧断后任意时刻MN的速度为v,M′N′的速度为v′
MN的加速度为a,M′N′的加速度为a′,
由牛顿第二定律知:a= ②
a′= ③
二者受到的安培力大小相等F安=F安′ ④
任意时刻两杆速度之比= ⑤
由①②③④⑤解得= ⑥
(2)两杆速度达到最大值时a=0 ⑦
由安培力公式知F安=BIl ⑧
由闭合电路欧姆定律知
I= ⑨
由①②⑥⑦⑧⑨得vm= ⑩
此时M′N′的速度值为vm′=v= ?
答案 (1)2∶1 (2)
17. 如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A。一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出)。已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。
(1)若轨道半径为R,求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN;
(2)为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值Rm;
(3)轨道半径R多大时,小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大?最大距离xm是多少?
参考答案:
解:(1)设小球到达B点时速度为,根据动能定理有
设B点时轨道对小球的压力为,对小球在B点时进行受力分析如图,则有
根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力,方向竖直向上
(2)小球能够到达最高点的条件是
故轨道半径的最大值
18. 如图所示,A、B两圆柱形气缸中用活塞封闭着质量相同、温度相同的氧气,A气缸放在水平地面上,B气缸悬在空中。A、B两气缸质量分别是MA=12kg,MB=2kg,面积分别是SA=30cm2,SB=20cm2.两活塞用轻绳经两个高度相同定滑轮相连接,两气缸和活塞均处于静止状态。设大气压强p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,轻绳与定滑轮间以及活塞与容器壁间无摩擦。
求:A、B两气缸中气体的高度之比HA :hB.
参考答案:
(2)设A、B两气缸内气体压强分别为和,绳的张力为F。
对气缸B (2分)对活塞A (2分)
对气缸B和活塞B整体 (2分)ks5u
两气缸内气体种类、质量温度均相同,遵循玻意耳定律,即 (2分)
由以上各式解得