江西省吉安市洲坑中学高三物理期末试卷含解析
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. 如图所示为“探就求合力的方法”实验装置,现保持O点的位置和a弹簧测力计的拉伸方向不变,使b弹簧测力计从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转至虚线Oc所示的位置(Oc与Oa垂直),则整个过程中,关于a,b两弹簧测力计示数的变化情况是( )
A.a示数增大,b示数减小
B.a示数减小,b示数减小
C.a示数减小,b示数增大
D.a示数减小,b示数先减小后增大
参考答案:
B
【分析】点0受到三个力作用处于平衡状态,保持O点的位置,说明一个拉力大小和方向不变,a弹簧秤的拉伸方向不变,说明一个拉力方向不变,判断另一拉力变化情况,因此利用“图示法”可正确求解
【解答】解:对点O受力分析,受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力,如图,其中橡皮条长度不变,其拉力大小不变,oa弹簧拉力方向不变,ob弹簧拉力方向和大小都在改变;根据平行四边形定则可以看出b的读数和a的读数都在不断变小,当b弹簧转至oc位置时,oa和ob相互垂直,此时b的弹力最小;故B正确,ACD错误.
故选:B.
2. 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,此方法能将g值测得很准.具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中的O点向上抛小球,从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2;小球在运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于 ( )
A. B. C. D.
参考答案:
A
3. 如图所示为空间中某电场的电场线,M、N为电场中的两点.
下列选项正确的是………………………………………( )
A.该电场可能由空间某孤立的负点电荷形成
B.M点的场强和电势大于N点的场强和电势
C.在M点静止释放一正点电荷,该电荷一定沿电场线运动
D.将一负试验电荷从M点移至N点,其电势能一定增大
参考答案:
D
4. (多选)如图所示,甲、乙两车均在光滑的水平面上,质量都是M,人的质量都是m,甲车上人用力F推车,乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与轮的质量和摩擦均不计),人与车始终保持相对静止.下列说法正确的是( )
A.
甲车的加速度大小为
B.
甲车的加速度大小为0
C.
乙车的加速度大小为
D.
乙车的加速度大小为0
参考答案:
解:对甲:以整体为研究对象,水平方向不受力,所以甲车的加速度大小为0;
对乙:乙整体为研究对象,水平方向受向左的2F的拉力,故乙车的加速度大小为.
故选:BC
5. (单选)如图所示,在白光照射下,能在竖直放置的肥皂膜上看到
A.上疏下密的黑白条纹 B.上疏下密的彩色条纹
C.上密下疏的黑白条纹 D.上密下疏的彩色条纹
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. 一灯泡的电功率为P,若消耗的电能看成全部以波长为入的光波均匀地向周围辐射,设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c,普朗克常量为h.则这种光波光子的能量为,在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上,单位时间内通过的光子数目为 。
参考答案:
7. 为了测量两个质量不等的沙袋的质量,某实验小组在实验室找到了下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表,由于没有找到直接测量工具,他们决定根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行测量,通过选择合适的变量得到线性关系,再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量,于是他们进行了下列操作:
①实验装置如图,设两边沙袋的质量分别为m1、m2;
②砝码的总质量为△m=0.5kg,实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中,剩余砝码都放在m2沙袋中,发现m1下降m2上升;
③用米尺测出沙袋运动的距离h,用秒表测出沙袋的运动时间t,则可知沙袋的加速度大小为a= ;
④改变m′,测量加速度a,得多组(m′,a)数据,作出 “a — m′ ”图线;
⑤该小组成员得到图线的斜率为k=4m/kg·s2,截距为b=2,请你算出沙袋的质量m1=_________kg,m2=________kg。(其中g取10m/s2)
参考答案:
3kg 1.5 kg
8. 26.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出,汽车加速运动经历的时间为 s,汽车全程通过的位移为 m。
时刻(s)
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度(m/s)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
参考答案:
4.0 96
9. (3分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针____(填:“有”或“无”)偏转。
参考答案:
有 无 无
首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,线圈中磁通量变化,屏幕上的电流指针有偏转。然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转。最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,线圈中磁通量不变化,电流指针无偏转。
10. 如图所示,一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车,车顶面光滑,在牵引力为零时,仍在向前运动,设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比,且比例系数μ=0.3。当车速为 v0 = 7 m/s 时,把一个质量为 m=1kg 的物块(视为质点)轻轻放在车顶的前端,并开始计时。那么,经过t= s物块离开平顶车;物块落地时,落地点距车前端的距离为s= m。
参考答案:
11. 在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦(但所描出的细绳拉力的方向较准确),则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较,F的大小偏________.
参考答案:
_小____
12. 物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1,使它们以相同的初速度沿水平地面滑行,若它们受到的阻力相等,那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______,若两物体与地面的动摩擦因数相同,那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______
参考答案:
4:1;1:1
13. 如图所示,一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向 ,进入磁场后,β粒子的动能 (填“增加”、“减少”或“不变”)。
参考答案:
答案:里 不变
解析:由图可知,β粒子(带负电)进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右,根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动,洛伦兹力不做功,所以β粒子的动能不变。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图甲是某研究小组设计的一个实验电路,R为阻值可调节的电阻箱,R0为定值电阻,K为单刀双掷开关,电流表量程适当、内阻忽略不计,用该实验电路测量直流电源的电动势E和内阻r.
(1)读出图乙中电阻箱的阻值R= Ω.
(2)根据图甲实验电路,用笔画线代表导线将图乙仪器连接好.
(3)将单刀双掷开关K分别打到a、空置两种状态下并保持电阻箱阻值(已知)不变,闭合开关K1时电流表的读数分别为Ia、I0,则直流电源的电动势E= (用符号表示).
参考答案:
解:(1)图乙中电阻箱的阻值R=1×100Ω+1×10Ω=110Ω.
(2)根据电路图连接实物图:
(3)将单刀双掷开关K分别打到a,闭合开关K1时电流表的读数为Ia,
根据闭合电路欧姆定律得:
Ia(+r)=E
将单刀双掷开关K分别打到空置,闭合开关K1时电流表的读数是I0,
根据闭合电路欧姆定律得:
I0R+I0r=E
联立解得:E=
故答案为:(1)110 (2)如图 (3)
【考点】测定电源的电动势和内阻.
【分析】电阻箱的读数方法:各旋盘对应的指示点(图中的箭头)的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值.
根据电路图连接实物图.
根据闭合电路欧姆定律列出等式求解.
15. “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a= m/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
请根据实验数据在答案卷上作出a-F的关系图像。
(3)根据提供的试验数据作出的a-F图线不通过原点,其主要原因是 。
参考答案:
(1) 0.16 ,
(2)
(3) 未计入砝码盘的重力
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f,取=10 m/s2, 求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
参考答案:
见解析
(1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1,由图知
①
根据牛顿第二定律,得
②
③
(2)由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v1=4m/s,设球第一次离开地面时的速度为v2,则
④
第一次离开地面后,设上升过程中球的加速度大小为a2,则
a2=12m/s2 ⑤
于是,有
⑥
解得 ⑦
17. 我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用,为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了跃飞技术,如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型:AB部分水平,BC部分倾斜,倾角为θ。战斗机从A点开始滑跑,C点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F,ABC甲板总长度为L,战斗机质量为m,离舰时的速度为vm。求AB部分的长度。