湖北省恩施市宣恩县第二中学高三物理期末试题含解析
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. 如图所示,m1和m2两木块上下叠放在一起,以初速度v斜向上抛出,不考虑空气阻力,抛出后m2的受力情况是
A.只受重力
B.受重力、抛力和m1给的支持力
C.受重力、m1给的压力和摩擦力
D.所受合力的方向与初速度方向在同一直线上
参考答案:
答案:A
2. 美国宇航局在2011年12月5日宣布,他们在太阳系外发现了一颗类似地球的、可适合人类居住的行星一“开普勒-22b”,该行星环绕一颗类似于太阳的恒星运动的周期为290天,它距离地球约600光年,体积是地球的2. 4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度,假定该行星环绕这颗类似于太阳的恒星运动的轨迹为圆轨道,根据以上信息,下列推理中正确的是
A. 若已知该行星的轨道半径,可求出该行昂.所受的万有引力
B. 若已知该行觅的轨道半径,可求出类于太阳的恒虽的密度
C. 若该行觅的密度与地球的密度相等,可求山该行觅表面的重力加速度
D. 根据地球的公转周期与轨道半径,可求出该行星的轨道半径
参考答案:
C
3. 下列说法是某同学对电学中相关概念及公式的理解,其中正确的是
A.电场强度公式E=U/d只适用于匀强电场
B.根据电容的定义式C=Q/U,电容器极板上的电荷量每增加lC,电压就增加lV
C.根据电场力做功的计算式W=qU,一个电子在lV电压下加速,电场力做功为 leV
D.电场线就是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹
参考答案:
AC解析:电场强度公式E=U/d只适用于匀强电场,选项A正确;根据电容的定义式C=Q/U,电容器极板上的电荷量与电压成正比,选项B错误;根据电场力做功的计算式W=qU,一个电子在lV电压下加速,电场力做功为 leV,选项C正确;电场线是为形象化描述电场引入的假想曲线,不是正电荷只在电场力作用下运动的轨迹,选项D错误。
4. 气象研究小组用图示简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.则( )
A.θ=60°时,风速v=6m/s
B.若风速增大到某一值时,θ 可能等于90°
C.若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ 不变
D.若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ 减小
参考答案:
5. 如图所示,A、B分别是甲、乙两球从同一地点沿同一直线运动的图象,根据图象判断下列说法正确的是
A.两球在=2s时速率相等
B.两球在=8s时相距最远
C.两球运动过程中不会相遇
D.甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相等方向相反
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 当你在商店时打工时,要把货箱搬上离地12m高的楼上,现有30个货箱,总质量为150kg,如果要求你尽可能快地将它们搬上去。你身体可以提供的功率(单位为W)与你搬货箱的质量关系如图所示,则要求最快完成这一工作,你每次应该搬 个货箱,最短工作时间为 s(忽略下楼、搬起和放下货箱等时间)。
参考答案:
3、720
7. 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图12中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只须测量出________,即可计算玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率n=________.
参考答案:
光线指向圆心入射时不改变传播方向,恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射,测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ,此时入射角θ即为全反射临界角,由sin θ=得n=.
答案 (1)CD (2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ
8. 如图所示,两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,在它们相同位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:
(1)B球进入水平轨道后将做________________运动;改变A轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:________________________________________________。
(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处,固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm,则可算出A铁球刚达P点的速度为________m/s。(g取10m/s2,结果保留两位小数)
参考答案:
(1)匀速直线,A球的水平分运动是匀速直线运动(2)3.35
9. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震,强震引发了福岛核电站危机.核电中的U发生着裂变反应,试完成下列反应方程式U+n→Ba+Kr+______;已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn,该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________.(已知光速为c)
参考答案:
3n(mu-mBa-mKr-2mn)c2
10. (4分)如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端,使物体从A点起由静止开始运动。若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,若图中AB=BC,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中,物体对地面的摩擦力______________(选填“增大”、“不变”或“减小”),W1_________W2(选填“<”、“=”或“>”)。
参考答案:
减小,>
11. 自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O(图中未画出)做圆周运动,如图所示为自行车转弯的俯视图,自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L,虚线表示两点转弯的轨迹,OB距离。则前轮与车身夹角θ= ;B点速度大小v1=2m/s。则A点的速度v2=______m/s。
参考答案:
30o;2.31
12. 一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连,通过打点计时器打下一系列点,从打下的点中选取若干计数点,如图中A、B、C、D、E所示,纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm,AC=6.39cm,AD=12.59cm,AE=20.79cm,已知打点计时器电源频率为50Hz。
①打D点时,小车的瞬时速度大小为___ ____m/s(保留两位有效数字)。
②小车运动的加速度大小为___ ____m/s2(保留两位有效数字)。
③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止,本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2,设两个小车的加速度分别为a1和a2,上述四个物理量的关系式为______________________。
参考答案:
① 0.72 ② 2.0 ③
13. 一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上,给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动,经过时间1s后撤掉力F,再经过时间1s后小球刚好落回地面,取g=10m/s2,则所加的恒力F= N,小球落回地面时的速度为 m/s.
参考答案:
40 , (或6.67)
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 研究小球平抛运动的性质实验过程中,用如图所示的装置。
(1)该实验装置中,关于DIS传感器作用的叙述,以下说法正确的是
A.光电门传感器的作用是测量小球的直径
B.光电门传感器的作用是测量小球的速度
C.安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移
D.安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间
(2)如图所示,利用数码相机的连拍功能记下了作平抛运动的小球的三个位置A、B和C.闪光间隔时间为1/30s.在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s。则该地的重力加速度为__________m/s2。(已知背景方格纸均为正方格)
参考答案:
(1)( BD )、(2)____ 9.84_____m/s2
15. 下图中螺旋测微器读数应为_______mm;游标卡尺的计数为_______mm。
参考答案:
(1)6.124 (2)30.5
螺旋测微器的固定刻度为6mm,可动刻度为12.4×0.01mm=0.124mm,
所以最终读数为6mm+0.124mm=6.124mm;
游标卡尺的主尺读数为:3cm=30mm,游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐,
所以游标读数为5×0.1mm=0.5mm,所以最终读数为:30mm+0.5mm=30.5mm。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒,用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后,放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上,两根导体棒均与桌边缘平行,一根在桌面上,另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上.整个空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B.开始时两棒静止,自由释放后开始运动.已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态,导线与桌子侧棱间无摩擦.求:
(1)刚释放时,导体棒的加速度大小;
(2)导体棒运动稳定时的速度大小;
(3)若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q,求该过程中系统产生的焦耳热.
参考答案:
解:(1)刚释放时,设细线中拉力为
对a棒: (2分)
b棒: (2分)
解得: (1分)
(2)导体棒运动稳定时,设细线中拉力为
b棒: (1分)
对a棒: (1分)
又: (1分)
解得: (1分)
(3)从开始下滑到稳定,设b棒下降的高度为
则通过横截面的电荷量 (2分)
由能量关系得:系统产生的焦耳热 (2分)
解得
17. (15分)如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率, 为负的常量。用电阻率为、横截面