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湖南省怀化市洪江托口镇中学高三物理上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. 如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2) A.物体经10s速度减为零 B.物体经2s速度减为零 C.物体速度减为零后将保持静止 D.物体速度减为零后将向右运动 参考答案: BC 物体受到向右的滑动摩擦力,f=μFN=μG=3N,根据牛顿第二定律得, a= = m/s2=5m/s2 ,方向向右.物体减速到0所需的时间t= = s=2s,B正确A错误。减速到零后,F<f,物体处于静止状态,不再运动.C正确D错误。 2. 据中新社3月10日消息,我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器,2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后,画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道。由此假想图,可以判定 ( ) A.“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B.“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期 C.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度 D.“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接 参考答案: BD 3. 如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示,g为重力加速度,则 A.升降机停止前在向上运动 B.0~t1时间小球处于失重状态,t1~t2时间小球处于超重状态 C.t1~t3时间小球向下运动,动能先减小后增大 D.t3~t4时间弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量 参考答案: A 4. 我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中速度图像,如图所示。以下判断正确的是( ) A.3-4min内,潜水员处于超重状态 B.4-6min内,深潜器停在深度为6m处 C.6-8min内,深潜器的加速度最大 D.6-10min内,深潜器的加速度不变 参考答案: A 5. (单选)一质量为2kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速 运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,中 给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度。根据以上信息不能精确 得出或估算得出的物理量有 A.物体与水平面间的动摩擦因数 B.物体运动的时间 C.物体匀速运动时的速度 D.合外力对物体所做的功 参考答案: B 二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分 6. (5分)竖直放置的两块平行金属板A、B,分别跟电源的正负极连接,将电源正极接地,如图所示。在A、B中间固定一个带正电的电荷q,现保持A板不动,使B板向右平移一小段距离后,电荷q所在位置的电势U将 ,电荷q的电势能将 。(填:变大、变小或不变。) 参考答案: 答案:变大、变大 7. 半径分别为 r 和 2r的两个质量不计的圆盘,共轴固定连结在一起,可以绕水平轴O无摩擦转动,大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点,小圆盘上绕有细绳。开始时圆盘静止,质点处在水平轴O的正下方位置。现以水平恒力 F拉细绳,使两圆盘转动,若恒力 F=mg,两圆盘转过的角度θ= 时, 质点m的速度最大。若圆盘转过的最大角度θ=,则此时恒力 F= 。 参考答案: 答案:,mg 解析:速度最大的位置就是力矩平衡的位置,则有 Fr=mg2rsin,解得θ=。若圆盘转过的最大角度θ=,则质点m速度最大时θ=,故可求得 F=mg。 8. 如题12B-1图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz。 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为___▲____。 (A)1Hz (B)3Hz (C)4Hz (D)5Hz 参考答案: A )受迫振动的频率等于驱动力的频率,f=1hz,故A对;B、C、D错。 9. 参考答案: (1)小车与滑轮之间的细线与小车平面平行(或与轨道平行)(2分) (2)远小于(3分) (3)根据知,与成正比(3分) 10. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境,某兴趣小组通过查资料获知,:弹簧振子做简谐运动的周期为(其中m时振子的质量,k时弹簧的劲度系数)。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量,如图所示,A时带夹子的金属块,金属块和夹子的总质量为m0,B时待测质量的物体(可以被A上的夹子固定),弹簧的劲度系数k未知,当他们有一块秒表。 (1)请你简要地写出测量待测物体质量的方法,测量的物理量用字母表示 ①______________________________; ②______________________________。 (2)用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m=____ (3)由于在太空中受到条件限制,只能把该装置放在如图所示的粗糙的水平桌上进行操作,则该操作对该实验结果________(填“有”或“无”)影响,因为___________________ 参考答案: (1) ①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1 ②将B固定在A上,用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2 (此两步共4分,明确写出只测一次全振动时间的最多给2分) (2) (2分) (3) 无 (1分) 物体与支持面之间没有摩擦力,弹簧振子的周期不变。(3分) 11. 如图,AB为竖直固定的金属棒,B为转轴,金属杆BC重为G、长为L,并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动,AC为轻质金属丝,。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场,其磁感线垂直穿过的一部分,初始时刻磁感应强度,变化率为K,整个闭合回路的总电阻为R,则回路中感应电流为 经过 时间后金属丝所受的拉力为零 参考答案: 12. 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50 Hz。在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离:xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm.若无法再做实验,可由以上信息推知: (1)相邻两计数点的时间间隔为___________s; (2)打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为_____________(用xA、xB、xD和f表示). 参考答案: (1)0.1 (2)2.5 (3) 13. 一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则: _____弹簧的原长更长,_____弹簧的劲度系数更大。(填“a”或“b”) 参考答案: b a 三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分 14. 用滴水法可以测定重力加速度的值,装置如图所示: (1)下列操作步骤的正确顺序为______________(只需填写步骤前的序号) ①仔细调节水龙头和挡板的位置,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落; 次数 高度h/cm 空中运动 时间t′/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 38.45 0.28 5 44.00 0.30 6 50.12 0.32 ②用秒表计时:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、…”,一直数到“n”时,计时结束,读出秒表的示数为t。 ③用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度h; ④在自来水龙头下安置一块挡板A,使水一滴一滴断续地滴落到挡板上。 (2)写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度g的表达式:g=__________。 (3)为了减小误差,改变h的数值,测出多组数据,记录在表格中(表中t′ 是水滴从水龙头口到A板所用的时间,即水滴在空中运动的时间)。利用这些数据,以_______为纵坐标、以________为横坐标做图,求出的图线斜率的大小即为重力加速度g的值。 参考答案: 1)④①②③或④①③②(2)(3)h,t′2 15. 在测定金属电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=______mm。如图乙所示,是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置,则金属丝阻值的测量值R=______Ω,若测出金属丝长度的测量值为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ=_______(请用上述测量值d、L、R表示)。 参考答案: 0.730 (2分);90 (2分);πd2R./4L (2分) 螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm,可动刻度读数为0.01×23.0=0.230mm,所以最终读数为:固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.230mm=0.730mm. 欧姆挡测电阻读数时务必乘以倍率。 。 四、计算题:本题共3小题,共计47分 16. (16分)如图甲所示,CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,CD=DE=L,∠CDE=60°,CD和DE单位长度的电阻均为r0,导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆,其长度大于L,电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好,并且与C、E所确定的直线平行。 (1)求MN滑行到C、E两点时,C、D两点电势差的大小; (2)推导MN在CDE上滑动过程中,回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式; (3)在运动学中我们学过:通过物体运动速度和时间的关系图线(v – t 图)可以求出物体运动的位移x,如图乙中物体在0 – t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道:如果画出力与位移的关系图线(F-x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功。 请你推导MN在CDE上滑动过程中,MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式,并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中,MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。 参考答案: (1)MN滑行到C、E两点时,在回路中的长度等于L 此时回路中的感应电动势 由于MN的电阻忽略不计,CD和DE的电阻相等 所以C、D两点电势差的大小 (2)设经过时间t运动到如图所示位置, 此时杆在回路中的长度 电动势 (3)在第(2)题图示位置时,回路中的电阻 回路
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