山东省潍坊市高崖镇中学高三物理上学期期末试题含解析

山东省潍坊市高崖镇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. （多选）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是 A. A、B之间的摩擦力可能大小不变 B. A、B之间的摩擦力一定变小 C. B与墙之间可能没有摩擦力 D. 弹簧弹力一定不变 参考答案： AD 2. 已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N，则（                   ） A.F1的大小是唯一的                       B.F2的方向是唯一的 C.F2有两个可能的方向                   D.F2可取任意方向 参考答案： C 3. 某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体，其加速度a，速度v，位移s随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则A、B、C、D四个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象是 参考答案： C 由位移-时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故A错误；由速度-时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，2-4s沿负方向运动，方向改变，故B错误；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故C正确；由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2-3s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故D错误． 4. 航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体 (         ) A. 不受地球的吸引力          B. 受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态 C. 受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态      D. 对支持它的物体的压力为零 参考答案： D 5. （单选）测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为固定测速仪，A为汽车，开始两者相距335 m，当B发出超声波的同时A由静止开始做匀加速直线运动。当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355 m，已知声速340 m/s，则汽车的加速度大小为 A．20  　　      B．10     　　 C．5    　　  D．无法确定 参考答案： 【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2 【答案解析】B 解析：设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有at2=355-335m=20m，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为1：3，在t时间内的位移为20m，则时间内的位移为x′=5m，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以1s，t=2s．所以汽车的加速度大小为10m/s2．故B正确，A、C、D错误．故选：B． 【思路点拨】在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为20m．根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据x=at2，求出汽车的加速度大小．解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间，即可知道汽车匀加速运动的时间，然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加速度． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求： ①此时左管内气体的温度为多少？ ②左管内气体　放出　（填“吸收”或“放出”） 的热量，　大于　（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功． 参考答案： 解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S  T1=577.5K 降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHg V2=20S 由理想气体状态方程得： 代入数据解得：T2=280K ②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功． 答：①此时左管内气体的温度为280K ②左管内气体放热大于外界对气体做功． 7. 如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于            ；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是             ．     参考答案： 答案：I2 ：I1    V1与V2 8. （6分）物体以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经 4s 滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为        m/s，加速度为       m/s2．（规定初速度方向为正方向）。 参考答案：     －10； －2.5 9. （5分）装煤机在2s内将10t煤无初速装入水平匀速前进的车厢内，车厢速度为5m/s，若不计阻力，车厢保持原速匀速前进，则需要增加的水平牵引力的大小为________N。 参考答案：     答案：2.5×104 10. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为       。 参考答案： 4.5m      ；  3mv02/8  11. 在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为           m。 参考答案： 15 12. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是       氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为     g； 参考答案： ①      ② 250 根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是α粒子．该核反应的方程是： 氡核的半衰期为3.8天，根据半衰期的定义得：，其中m为剩余氡核的质量，m0为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。 由于T=3.8天，t=7.6天， 解得： 13. 一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是       ，温度持续升高的过程是_______。 参考答案： 答案：c→d、b→c 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用如图所示电路来测定电池的电动势和内阻。 ①实验开始时，滑片P应位于____________端。(填A或B) ②该同学测得如下表的五组数据。根据数据在答题卷相应图中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=________V，内阻r=___________Ω。(结果均保留二位小数)。   1 2 3 4 5 U/V 1.37 1.32 1.24 1.10 1.05 I/A 0.12 0.20 0.31 0.50 0.57 参考答案： (1)①A   ②E=1.43V-1.48V   r=0.64Ω-0.78Ω   ， 15. 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。 ①为了测得重物下落的速度和加速度，还需要的实验器材有      。 A．天平    B．秒表    C．米尺     D．弹簧测力计 ②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，下图为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……。打点计时器打F点时，重物下落的速度为         m/s，该重物下落的加速度为　　　　m/s2。（结果保留三位有效数字） 参考答案： ．(1) (9分) ①C 　　②1.16    9.60 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝2T。若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图像。试求： （1）金属棒的最大速度； （2）金属棒的速度为3m/s时的加速度； （3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热. 参考答案： 17. （28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和、等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成。 （1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×106 m，地球质量m＝6.0×1024 kg，日地中心的距离r＝1.5×1011 m，地球表面处的重力加速度 g＝10 m/s2 ，1年约为3.2×107 秒，试估算目前太阳的质量M。 （2）已知质子质量mp＝1.6726×10－27 kg，质量mα＝6.6458×10－27 kg，电子质量 me＝0.9×10－30 kg，光速c＝3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。 （3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。） 参考答案： 解析： （1）估算太阳的质量M 设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知                                 ①   地球表面处的重力加速度                                                 ②                                   ③   以题给数值代入，得 M＝2×1030 kg             ④   （2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为   △E＝（4mp＋2me－mα）c2                  ⑤   代入数值，得          △E＝4.2×10－12 J                                         ⑥   （3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为                                                      ⑦   因此，太阳总共辐射出的能量为：E＝N·△E 设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为           ε＝4πr2w