浙江省衢州市峡口镇中心中学高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省衢州市峡口镇中心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. （单选）如图所示，A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，已知mA=mB＞mC，下列说法正确的是（　　） 　 A． 角速度速度大小的关系是ωA＞ωB=ωC B． 周期关系是TA＜TB=TC 　 C． 向心力大小的关系是FA=FB＞FC D． 向心加速度大小的关系是aA＜aB=aC 参考答案： 考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用． 专题： 人造卫星问题． 分析： 根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可． 解答： 解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有 F向==m=mω2r=ma A、ω=，根据题意得rA＜rB=rC 所以ωA＞ωB=ωC，故A正确； B、T=2π，所以周期关系是TA＜TB=TC．故B正确； C、向心力F向=， 已知mA=mB＞mC，rA＜rB=rC，所以FA＞FB＞FC，故C错误； D、a=，所以aA＞aB＞aC，故D错误； 故选：AB． 点评： 本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论． 2. 据报道，北京时间2012年5月5日夜晚，天空中出现“超级月亮”是指处在近地点上的满月。专家介绍，月球轨道为椭圆，距地球最近时约35万公里。因距离不一样，公众眼中的月亮也就有了“大月亮”和“小月亮”之分。由以上信息和学过的知识，判断下列说法正确的是 A．“大月亮”运行速度最小 B．“大月亮”对地球上物体的引力要比“小月亮”大 C．如果已知引力常量G，结合以上信息，可以计算出月球的质量 D．如果要使月球以“大月亮”到地球的距离绕地球做圆周运动，需要使月球适当减速 参考答案： BD 3. 如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是 A. 转动的角速度越大，细线中的拉力越大 B. 转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大 C. 转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大 D. 转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等 参考答案： D 试题分析：由于两环相对杆的位置恒定，所以以N为突破口（因为N处于静止状态），对N分析判断细线的拉力以及竖直杆对N作用力的变化；然后对M受力分析，其向心力来源为细线沿水平方向上的分力与摩擦力的合力，随着角速度的变化，摩擦力大小和方向都在变化，据此分析． 设细线与竖直方向的夹角为，对N受力分析，受到竖直向下的重力，绳子的拉力T，杆给的水平支持力，因为两环相对杆的位置不变，所以对N来说处于静止状态，合力为零，故在竖直方向上，在水平方向上，因为重力恒定，角度恒定，所以细线的拉力不变，环N与杆之间的弹力恒定，AC错误；对M受力分析，受到绳子的拉力T，竖直向下的重力，竖直向上的支持力，以及水平杆给的摩擦力f，在竖直方向上有，恒定不变，若以较小角速度转动时，摩擦力方向右，即，随着角速度的增大，摩擦力方向可能变成向左，即，故可能存在，摩擦力向左和向右时相等的情况，B错误D正确． 4. 在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如右图所示．下列关于该空降兵在0～t2或t1～t2时间内的平均速度的结论正确的是(　　) A．0～t2；＝　　　　　　B．t1～t2；＝ C．t1～t2；＞         D．t1～t2；＜ 考点：本题考查速度时间图象，涉及到匀减速和变减速的对比。 参考答案： 5. （多选题）如图1所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出如图2滑块的Ek﹣h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s2，由图象可知（　　） A．小滑块的质量为0.1kg B．轻弹簧原长为0.2m C．弹簧最大弹性势能为0.5J D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J 参考答案： BC 【考点】功能关系． 【分析】根据对Ek﹣h图象的理解：图线的斜率表示滑块所受的合外力，高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线和能量守恒定律求解． 【解答】解：A、在从0.2m上升到0.35m范围内，△Ek=△EP=mg△h，图线的斜率绝对值为：k===2N=mg，所以：m=0.2kg，故A错误； B、在Ek﹣h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所示从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m．故B正确； C、根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35﹣0.1）=0.5J，故C正确； D、由图可知，当h=0.18m时的动能最大； 在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知，EPmin=E﹣Ekm=Epm+mgh﹣Ekm=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J，故D错误； 故选：BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 金属杆在竖直面内构成足够长平行轨道，杆间接一阻值为R的电阻，一个质量为m的、阻值为r的长度刚好是轨道宽L的金属棒与轨道间的摩擦力恒为f，金属棒始终紧靠轨道运动。此空间存在如图所示的水平匀强磁场（×场），磁感应强度为B，当金属棒由静止下滑h时已经匀速，则此过程中整个回路产生的焦耳热为__________。 参考答案： 答案： 7. 如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： 1.2  大于 8. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 （1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合； （2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2） 参考答案： 1）红（2）400kg 9. （5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示： 质量为M＝70 kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。 参考答案： 6 m/s，0.3 m/s2 10. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。 （1）根据电路图完成实物图的连线； （2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 电动机的电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 所提重物的重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 ∞           计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。 （3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。 参考答案： （1）（2分）如右图    （2）（2分），（2分）74% （3）（2分）0，（2分）2.4 11.     （选修3—3含2—2） （6分）布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的          引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果．布朗运动的激烈程度与          和         有关。 参考答案： 答案：不平衡；微粒的质量；液体的温度．（每空2分） 12. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、 乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的 小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的 轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及 一切摩擦。    （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足       。 实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____    （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。 实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为        （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将   ____（填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 13. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列          (填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。这是光的            (填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。 参考答案： 不等距、衍射 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：（阻值约，额定电流约）； 电压表：（量程，内阻约）； 电流表：（量程，内阻约）； （量程，内阻约）； 电源：（电动势3V，内阻不计） （电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器：（最大阻值约） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。 ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，