资源描述
湖北省荆门市旧口中学2022-2023学年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. 如图质量相同分布均匀的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力均为G,其中b的下一半刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在水平面上,现过a的轴心施以水平作用力F,则( )
A.当F=G时,物体a恰好离开地面
B.从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中,拉力F逐渐减小
C.从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中,拉力F先减小后增大
D.从物体a恰好离开地面到物体被拉着开始沿物体b表面缓慢移动到最高位置的过程中,a、b间的压力先减小后增大
参考答案:
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】a球缓慢上升,合力近似为零,分析a受力情况,由平衡条件得到F以及b球对a的支持力与θ的关系式,即可分析其变化.
【解答】解:对于a球,受到重力G、拉力F和b球的支持力N,由平衡条件得:
F=Ncosθ
Nsinθ=G
则得:
F=Gcotθ
N=
根据数学知识可知,θ从30°增大到90°,F和N均逐渐减小,当θ=30°,F有最大值为G,N有最大值为2G,故ACD错误,B正确.
故选:B.
2. 如图所示,光滑大圆环管道固定在竖直平面内,两个直径略小于管道直径的小球在其中做圆周运动。已知两个小球顺时针运动经过圆管底部时速度相同,某时刻一个处于顶部,一个处于底部。则在其后的运动中,两小球可能出现的位置是
参考答案:
B
3. 物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,现用平行于水平面的拉力F分别拉A、B、C,所得加速度与拉力F的关系如图所示,对应直线A、B、C中的A、B两直线平行,则下列说法中正确的是 ( )
A. B.
C. D.
参考答案:
AD
4. (多项选择题)如图所示,人重G1,板重G2,滑轮质量和绳的质量及轴上的摩擦可不计,若人拉绳子,使人和板一起匀速上升,则下列说法正确的是( )
A.人拉绳子的力为(G1+G2)/4
B.人拉绳子的力为(G1+G2)/3
C.若人不脱离板,必须有G1≥G2/3
D.若人不脱离板,必须有G1≤G2/3
参考答案:
AC
5. 潮汐现象主要是由于月球对地球的万有引力而产生的。可以近似认为地球表面均有水覆盖,如果地球与月球的相对位置如图所示,则在图中a、b、c、d四点中 ( )
(A)c点处于高潮位,d点处于低潮位
(B)a点处于高潮位,c点处于低潮位
(C)d点处于高潮位,c点处于低潮位
(D)b点既不处于高潮也不处于低潮位
参考答案:
A
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 初速度为v0的匀加速直线运动,可看作是一个同方向的一个 运动和一个 运动的合运动。
参考答案:
匀速直线运动,初速度为0的匀加速直线运动。
7. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为 ▲
参考答案:
8. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=450。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=140。如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,则空气阻力大小为___ ___N,水箱中水的质量M约为_______kg。(sin140=0.242;cos140=0.970)(保留两位有效数字)
参考答案:
试题分析:直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时,水箱受力情况如下图,根据牛顿第二定律,则有,,解得,。
考点:本题考查了牛顿第二定律的应用。
9. 一列沿着x轴传播的横波,在t=0时刻的波形如图甲所示,图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴 方向传播(填“正向”或“负向”),波速为 m/s。在4s内,K质点的路程是 m。
参考答案:
10. 如图,两光滑斜面在B处连接,小球自A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s,AB=BC.设球经过B点前后速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比为 9:7 ,球由A运动到C的过程中平均速率为 2.1 m/s.
参考答案:
考点:
平均速度.
专题:
直线运动规律专题.
分析:
根据和加速度的定义a==,=解答.
解答:
解:设AB=BC=x,AB段时间为t1,BC段时间为t2,根据知AB段:,BC段为=
则t1:t2=7:3,根据a==知AB段加速度a1=,BC段加速度a2=,则球在AB、BC段的加速度大小之比为9:7;
根据=知AC的平均速度===2.1m/s.
故答案为:9:7,2.1m/s.
点评:
本题考查基本概念的应用,记住和加速度的定义a==,=.
11. 用如右图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角为α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球 B 的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB; 碰后动量分别为 PA/、PB/,则PA =_________,PA/ =_________, PB =_________,PB/ =_________。
参考答案:
mA ,mA ,0 ,
12. 第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料。在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239()很不稳定,经过_____次β衰变后变成钚239()。
参考答案:
2
13. (4分)绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象,则采用 色光也可以产生(写出一种颜色的可见光);若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了,则入射光的 (填“频率”或“强度”)增大了。
参考答案:
蓝/靛/紫;强度
三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示,在滑雪运动中一滑雪运动员,从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台,从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s,斜坡足够长,不计空气阻力,若g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离;
(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.
参考答案:
18.75m
试题分析:(1)根据位移时间公式求出下落的高度,结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。(2)根据水平位移和时间求出初速度的大小。
(1)平抛运动下落的高度为:
则落点与斜坡顶点间的距离为:
(2)平抛运动的初速度为:
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和数学公式进行求解,并且要知道斜面的倾角是与位移有关,还是与速度有关。
15. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级态跃迁,并发出光子.如欲碰后发出一个光子,则速度v0至少需要多大?己知氢原子的基态能量为E1 (E1<0)。
参考答案:
解析:,--------------(1分)
,--------------(1分)
,--------------(1分)
--------------(2分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此 时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0.
参考答案:
(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ① 1分
Fsinθ=f ② 1分
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③ 1分
联立①②③式得 ④ 2分
(3)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,
应有Fsinθ≤λN⑤ 2分
这时①式仍满足。联立①⑤式得⑥ 2分
现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有 ⑦ 2分
使上式成立的θ角满足θ≤θ0,这里θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为⑧ 2分
17. 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线,上的为为O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常量为G;由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
(1)可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O。点处质量为的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为、,试求,(用、表示);
(2)求暗星B的质量与可见星A的速率v、运行周期T和质量之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量的2倍,它将有可能成为黑洞。
若可见星A的速率v = ,运行周期,质量,试
通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗?
()
参考答案:
18. 如图所示,在水平桌面上有一半径为R=0.8m、竖直放置的光滑圆弧轨道MNQ,MN为竖直直径,OQ连线与MN夹角为.在光滑圆弧轨道左侧放一倾角的固定斜面,Q点到斜面的竖直边的距离,现在斜面的底端有一质量为m的电动小车(体积可忽略),小车与斜面间动摩擦因数为u=0.5,现电动小车以恒定功率Po沿着斜面向上运动,当小车到达斜面最高时水平飞出,同时关闭电动装置,速率不变。过一段
展开阅读全文
温馨提示:
金锄头文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
相关搜索