河北省邢台市宁晋县东汪中学高三物理上学期期末试题含解析

河北省邢台市宁晋县东汪中学高三物理上学期期末试题含解析 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. 关于分子运动，下列说法中正确的是 A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．布朗运动图示中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 C．反映分子热运动的宏观物理量是温度 D．物体温度改变时物体内分子的平均动能不一定改变 参考答案： C 2. （单选）如图所示，U形管两臂竖直固定，右管中一段水银柱A与管底部水银间有一段空气柱B被封于右臂管子的中部，A部分水银在水平管中，设U形管内粗细均匀，两端均开口与大气相通，现保持温度不变，向左管缓慢注入少量水银，则重新平衡后                 A．空气柱B的压强增大　　　 B．空气柱B的长度不变 C．图中h减小           　　D．图中h不变 参考答案： C 3. （多选）若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是     A. 0~10s内空降兵运动的加速度越来越大     B. 0~10s内空降兵和降落伞整体所受重力大于空气阻力     C. 10~15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小     D. 10~15s内空降兵处于失重状态 参考答案： BC 4. （单选）质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是  A．M带负电，N带正电 B.M的速度率小于N的速率 C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间 参考答案： B 5. （单选）如图所示，长方体木块搁在光滑方形槽中，则长方体木块除重力外还受到弹力的个数是（　　） 　 A． 1个 B． 2个 C． 3个 D． 4个 参考答案： 考点： 物体的弹性和弹力． 专题： 弹力的存在及方向的判定专题． 分析： 根据弹力条件：接触并发生弹性形变，进行受力分析． 解答： 解：长方体木块搁在光滑方形槽中，与槽接触的地方三处，并且都有相互作用，故长方体木块除重力外还受到弹力的个数是3个，故C正确． 故选：C 点评： 此题考查弹力存在的条件，可以利用假设法和物体的状态判定． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm.把一个q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小是         V/m，并在图中作出这个电场线。　   参考答案： 1000V/m, 7. 如图为频率f=1Hz的波源产生的横波，图中虚线左侧为A介质，右侧为B介质。其中x=14m处的质点振动方向向上。则该波在A、B两种介质中传播的速度之比vA：vB=      。若图示时刻为0时刻，则经0．75 s处于x=6m的质点位移为       cm。           参考答案：   2∶3（2分）    5（ 8. 摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于     ；设转弯、不侧滑时的车速为v ，则地面受到摩托车的作用力大小为        。 参考答案：        由静摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托车的作用力为摩托车的重力与摩擦力的合力。 9. 如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．                                        参考答案： 甲 10. 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 11. 如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________. 参考答案： ; 12. 静电场是___________周围空间存在的一种物质；通常用___________来描述电场的能的性质。 参考答案： 静止电荷；电势 13. 某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题： (1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）． A 交流电源、导线       B. 天平（含配套砝码）     C. 秒表     D. 刻度尺     E. 细线、砂和小砂桶 (2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字） (3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________． 参考答案：     (1). C    (2). 1.71    (3). 木板角度太大，平衡摩擦力过度    (4). 砂和砂桶的质量太大 【详解】(1)[1]在实验中，打点计时器可以测量时间，所以不需要秒表．上述器材中不必要的为C． (2)[2]因为计数点间时间间隔T=0.1s；根据△x=aT2得： (3)[3]由图象可知小车的拉力为0时，小车的加速度大于0，说明合外力大于0，说明平衡摩擦力过度，即木板与水平面的夹角太大． [4]该实验中当小车的质量远大于砂和小砂桶质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砂和小砂桶的总重力大小；随着砂和小砂桶质量增大，细线对小车的拉力大小小于砂和小砂桶的总重力大小，因此会出现较大误差，图象会产生偏折现象． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动．忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若a＝l，试求M是m的多少倍？ 参考答案： 1.5m 15. （6分）某同学用伏安测定一节干电池的电动势和内电阻，图是用测出的实验数据画出的干电池U—I图线，根据图线可求出干电池的电动势ε=          V，内阻r =          Ω。 参考答案：     答案：1.40     1.0 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图17所示，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m.竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触，两杆的总电阻为R，导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t＝0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好．求： (1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度大小之比； (2)两杆分别达到的最大速度． 图17 参考答案： (1)细线烧断之前，对整体分析有F＝3mg                             ① 设细线烧断后任意时刻MN的速度为v，M′N′的速度为v′ MN的加速度为a，M′N′的加速度为a′， 由牛顿第二定律知：a＝                                          ② a′＝                                                          ③ 二者受到的安培力大小相等F安＝F安′                                       ④ 任意时刻两杆速度之比＝                                           ⑤ 由①②③④⑤解得＝                                                  ⑥ (2)两杆速度达到最大值时a＝0                                             ⑦ 由安培力公式知F安＝BIl                                                  ⑧ 由闭合电路欧姆定律知 I＝                                                          ⑨ 由①②⑥⑦⑧⑨得vm＝                                                ⑩ 此时M′N′的速度值为vm′＝v＝                                     ? 答案　(1)2∶1　(2)　 17. 如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A。一质量为m的小球在水平地面上的C点受水平向左的恒力F由静止开始运动，当运动到A点时撤去恒力F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点B点，最后又落在水平地面上的D点（图中未画出）。已知A、C间的距离为L,重力加速度为g。 （1）若轨道半径为R，求小球到达圆轨道B点时对轨道的压力FN; （2）为使小球能运动到轨道最高点B，求轨道半径的最大值Rm； （3）轨道半径R多大时，小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大？最大距离xm是多少？ 参考答案： 解：（1）设小球到达B点时速度为，根据动能定理有 设B点时轨道对小球的压力为，对小球在B点时进行受力分析如图，则有 根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力，方向竖直向上 （2）小球能够到达最高点的条件是 故轨道半径的最大值 18. 如图所示，A、B两圆柱形气缸中用活塞封闭着质量相同、温度相同的氧气，A气缸放在水平地面上，B气缸悬在空中。A、B两气缸质量分别是MA=12kg,MB=2kg,面积分别是SA=30cm2,SB=20cm2.两活塞用轻绳经两个高度相同定滑轮相连接，两气缸和活塞均处于静止状态。设大气压强p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,轻绳与定滑轮间以及活塞与容器壁间无摩擦。 求：A、B两气缸中气体的高度之比HA ：hB. 参考答案： (2)设A、B两气缸内气体压强分别为和，绳的张力为F。 对气缸B     (2分)对活塞A    (2分) 对气缸B和活塞B整体    (2分)ks5u 两气缸内气体种类、质量温度均相同，遵循玻意耳定律，即    (2分) 由以上各式解得