河南省新乡市西王庄中学高三物理下学期期末试卷含解析

河南省新乡市西王庄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. 如图所示，在一水平长木板上放一木块P，缓慢抬起木板的右端，木块P和木板始终相对静止，则（　　） A．木块受到木板的支持力减小、摩擦力减小 B．木块受到木板的支持力增加、摩擦力增加 C．木块受到木板的作用力大小不变、方向不变 D．木块受到木板的作用力大小变化、方向变化 参考答案： C 【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力． 【分析】在长直木板由水平位置缓慢向上转动的过程中，物体受到的是静摩擦力，对物体受力分析可以求得物体受到的摩擦力大小． 【解答】解：A、对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力和沿斜面向上的摩擦力的作用，木块开始滑动前，物体受力平衡，所以摩擦力和重力沿斜面向下的分力相等，即f=mgsinθ，所以夹角增大的过程中，木块所受的摩擦力一直在增大；木块受到的支持力FN=mgcosθ，由于运动过程中，夹角增大，故支持力减小；故AB错误； C、由于木块一直处于平衡状态，故木块受到的作用力始终等于重力，故木块受到木板的作用力大小不变、方向不变，故C正确，D错误． 故选：C． 2. 如图1所示，在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。巳知重力加速度g = 10 m/s2，由图线可知（    ） A.甲、乙之间的动摩擦因数是0.2 B. 甲的质量是4kg C. 甲的质量是2kg D甲、乙之间的动摩擦因数是0.6 参考答案： A 3. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示；有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为+q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计。则以下说法中正确的是 A．第1秒内上极板为正极 B．第2秒内上极板为正极 C．第2秒末粒子回到了原来位置 D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为 参考答案： BD 0～1s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，下极板带正电，A错误，由于粒子带正电，故粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动；1～2s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s末速度减小为零；2～3s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动；3～4s内的情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动，4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置．故选项AC错误B正确。两极板间的电场强度大小E= =，选项D正确。 4. 下列说法正确的是 A．在国际单位制中，力学的基本单位是：质量、时间、长度 B．牛顿第二定律的公式 F=kma 中，K 在任何情况下都等于 1 C．在国际单位制中，kg、m 、s  、N 、T 、mol  、K 都是国际基本单位 D．牛顿第三定律可以通过现实的实验得到验证 参考答案： D 5. （多选）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物。直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法正确的是（    ） A．钢绳的最大拉力为       B．钢绳的最大拉力为 C．重物的最大速度为    D．重物做匀加速运动的时间为 参考答案： BCD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某实验小组采用如图所示的装置探究“探究做功和物体动能变化间的关系”,图中桌  面水平放置,小车可放置砝码,实验中小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。 ①实验的部分步骤如下：        a.在小车放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码；     b.将小车停在打点计时器附近, _________,_________,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点断开开关；     c.改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复第二步的操作。 ②如图a所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点,相邻计 数点间的时间间隔为T则打c点时小车的速度为___________。 要验证合外力的功与动能变化的关系,除钩码和砝码的质量、位移、速度外,还要测 出的物理量有：_______________________。      ③某同学用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认   为在实验中还应该采取的两项措施是：  a._________________________________；   b. _________________________________；   ④实验小组根据实验数据绘出了图b中的图线(其中△v2=v2-v02),根据图线可获得的   结论是_____________________________________________。   参考答案： ．①接通电源（1分）  释放小车（1分） ② （2分）     小车的质量（1分） ③a.平衡摩擦力（1分）   b.重物的重力远小于小车的总重力（1分） ④小车初末速度的平方差与位移成正比（或合外力做功等于物体动能的变化）。 7. （15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g . 某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法： 地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有 又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有   由以上两式得:             ⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。     ⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程). 参考答案： 解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)   正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)   (2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)       所以……………(1分)   ②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分) 【或：万有引力提供向心力……………(1分)   对地面上的物体有：……………(1分)，   所以得：……(2分)】 8. 物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零 )逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)． 参考答案： (1)10－10　布朗运动(或扩散现象)　先增大后减小 9. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案： A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示. B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示. V 打出的纸带如下图： 试回答下列问题： ①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打B点时滑块速度vB=___________. ②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________. ③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______. 参考答案： ①由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t   VB=(x3- x1)/2⊿t    ②整个系统按图甲运动，撤去重锤后，滑块下滑时所受合外力就是重锤的重力，由动能定理，只要知道滑块下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功为mgx. ③由动能定理可得W=Mv2/2,若描点作出v2-W图像,是一条过坐标原点的倾斜直线,直线斜率为k,滑块质量M=2/k. 10. 在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52 kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10 m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=         。 参考答案： .0.6  11. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴        (填“正”或“负”)方向传播，波速大小为       m/s. 参考答案： 负，10 12. 如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现       分布规律；T1温度下气体分子的平均动能     （选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。 参考答案： 中间多、两头少；小于 试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能． 考点：考查了分子平均动能 【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化． 13. （选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___       ，单位体积的分子数为                    。   参考答案： 答案：M / NA  （2分）；  ρNA / M （2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为　10　cm；该