山东省济宁市微山县第二中学高三物理下学期期末试卷含解析
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. 两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,带电量分别是q1和q2,用两等长的绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与竖直方向成夹角α1和α2,如图9-36-6所示,若α1=α2,则下述结论正确的是( )
A.q1一定等于q2 B.一定满足
C.m1一定等于m2 D.必定同时满足q1=q2,m1=m2
参考答案:
C
2. 如图所示,用轻绳吊一个重为G的小球,欲施一力F使小球在图示位置平衡(θ<30°),下列说法不正确的是( )
A.力F最小值为Gsin θ
B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成θ角
C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角
D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角
参考答案:
C
3. 质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供,不含重力).今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h,如图所示,以下说法中正确的是:
A、从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功为
B、飞机受到的升力大小
C、在高度h处飞机的动能为
D、飞机运动的加速度大小为,方向竖直向上
参考答案:
AB
4. 马拉着车在水平地面上沿直线做加速运动的过程中 ,则正确的是( )
A.马拉车的力等于车拉马的力 B.马拉车的力大于车拉马的力
C.马拉车的力等于车受到的阻力 D.马拉车的力大于车受到的阻力
参考答案:
AD
5. 如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
A. B. C. D.
参考答案:
ACD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 做匀速直线运动的小车上,水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子 (填“向前”或“向后”或“不动”)运动。
参考答案:
向后
7. 某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-变化的图线如图(乙)所示.,则弹簧的劲度系数为 N/m.弹簧的原长l0=
参考答案:
8. 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
9. 一个质量为50kg的人站立在静止于平静水面上的质量为400kg的船上,突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸,不计水的阻力,则船以_____ ___m/s的速度后退,若该人向上跳起后,以人船为系统,人船系统的动量_____ __ __。(填守恒或不守恒)
参考答案:
0.25 不守恒
10. 三根绳a、b、c长度都为l,a、b悬挂在天花板上,c的下端与质量为m=2kg物体相连,它们之间的夹角为120°,如图所示。现用水平力F将物体m缓慢向右拉动,绳a的拉力为T1,绳b的拉力为T2,当绳c与竖直方向的夹角为某一角度时,T2的值恰为零,此时T1= N,水平拉力F的大小为 N。(取g=10m/s2)
参考答案:
40,
11. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器应接在 电源上.调整定滑轮高度,使 .
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ= .
(3)如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.52cm,x5=8.42cm,x6=9.70cm.则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字).
参考答案:
12. (4分)如图所示,是一只电流电压两用表的电路。图中表头的内阻为100欧,满偏电流为500微安,R1、R2的阻值分别是0.1欧和100欧。则它当作电流表使用时,量程是 mA,当作电压表使用时,量程是 V。(两空均保留整数)
参考答案:
答案:500mA 50V
13. 如图所示,在倾角为37°的固定光滑斜面上放着一块质量不计的薄板,水平放置的棒OA,A端搁在薄板上,O端装有水平转轴,将薄板沿斜面向上和向下匀速拉动时所需拉力大小之比为3:4,则棒对板的压力大小之比为__________,棒和薄板间的动摩擦因数为_____________。(cos37o=0.8,sin37o=0.6)
参考答案:
3:4;
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目,还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施,处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
额定电压为3V的LED灯,正常工作时电阻大约500Ω左右
电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)
定值电阻R2=1985Ω
滑动变阻器R1(0至20Ω)一只
电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)
蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
电键S一只
(1)不增减上述器材的情况下在下边方框中画出应采用的电路图
(2)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx ,当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为正常工作时电阻。
参考答案:
15. 有位同学想知道家中一把小铁锁的重心位置,做了如下实验:把一根轻细线的一端系在小铁锁上,将其悬挂起来,如图(a)所示,近似将其当作单摆处理。先用米尺量出悬点到小铁锁下端的距离L,然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放,测出其30次全振动的时间,算出振动周期T。多次改变悬线长并重复上面操作,得到多组L、T的数据,作出L—T2图像如图(b)所示。则可知小铁锁的重心到其下端的距离为________cm;同时可测得当地重力加速度大小为________m/s2。
参考答案:
1.0 cm;9.5 m/s2
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (1)有一条横截面积为S的铜导线,通过的电流为I.已知铜的密度ρ,铜的摩尔质量M,阿佛加德罗常数NA,电子的电量e.在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子.求铜导线中自由电子定向移动的速率.
(2)把通有电流I,长度L的直导线垂直放入磁感应强度为B的匀强磁场中,导线受到安培力F=BIL.关于对安培力的微观实质的探究中,不能认为安培力是导线上自由电子所受洛伦兹力的合力,也不能认为安培力是自由电子与导线的晶格骨架碰撞产生的.导线内有带负电的自由电子和带正电的晶格,展开你想象的翅膀,给出一个合理的模型,在此基础上,证明导线的晶格骨架所受到的力即为安培力.
参考答案:
解:(1)设铜导线中自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t.则导线的长度为l=vt,体积为V=Sl=Svt,质量为m=ρvtS,这段导线中自由电子的数目为n==
在t时间内这些电子都能通过下一截面,则
电流I==,代入解得,I=
所以v=
(2)导线内有带负电的自由电子和带正电的晶格,当自由电子定向移动时,带正电的晶格相对与自由电子也会运动,形成晶格电流,此时晶格电流的大小跟自由电子形成的电流大小相同,此时晶格电流受到的力为F=BIL,即为安培力
答:(1)铜导线中自由电子定向移动的速率为.
(2)自由电子的定向运动会形成晶格电流,故晶格受到的力为安培力;
17. 小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。求:
(1)绳断时球的速度大小;
(2)绳能承受的量大拉力;
(3)改变绳长(绳承受的最大拉力不变),保持手的位置不动,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
参考答案:
(1)设绳断后环做平抛运动时间为t1,
竖直方向:,水平方向:………………………………(2分)
得……………………………………………………………………(1分)
(2)设绳能承受的最大拉力大小为Fm,
球做圆周运动的半径为R=………………………………………………(1分)
………………………………………………………………(2分)
得。…………………………………………………………………(1分)
(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为,
有…………………………………………(1分)
绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-,水平位移为x时间为t2。
有……………………………………………………(2分)
有………………………………………………………………(1分)
当时,x有极大值xmx=…
18. 有一初速为零的电子经电压U1加速后,进入两块间距为d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从B板边缘穿出电场,设电子的电荷量为,质量为m,(重力不计)求:
(1)电子刚进入平行金属板时的初速度;
(2)平行金属板的长度。
参考答案: