陕西省西安市湾子中学高三物理上学期期末试卷含解析

陕西省西安市湾子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. 四亿年前，地球每年是400天，那时，地球每自转达一周的时间为21.5h，科学家们猜想，地球自转变慢的原因主要有两个：一个是潮汐时海水与海岸碰撞、与海底摩擦而使能量变成内能；另一个是由于潮汐的作用，地球把部分自转能量传给了月球，使月球的机械能增加了（不考虑对月球自转的影响），由此可以判断，与四亿年前相比月球绕地球公转的 A．半径减小          B．线速度增大     C．周期增大          D．角速度增大 参考答案： C 2. 如图OO`点放置两个等量正电荷,在00`直线上有A、B、C三个点，且OA=0`B=0`C,一点电荷q(q>0) 沿路径Ⅰ从B运动到C电场力所做的功为W1, 沿路径Ⅱ从B运动到C电场力所做的功为W2, 同一点电荷在从A沿直线运动到C电场力所做的功为W3，则下列说法正确的是 A．W1大于W2         B．W1为负值 C．W1大于W3         D．W1等于W3 参考答案： D 3. 在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示): (1)下列说法中正确的是(   ). A.平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上 B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行 C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力 D.小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 (2)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(   ). A.实验前甲同学没有平衡摩擦力 B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 C.实验前乙同学没有平衡摩擦力 D.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了 参考答案： ①BD ， ②BC 4. （单选）如图，一颗小弹丸从离水面不高处落入水中，溅起的几个小水珠可以跳得很高（不计能量损失），下列说法正确的是（　　） 　 A． 小弹丸下落时具有的重力势能等于几个水珠在最高点的重力势能 　 B． 小弹丸下落时具有的重力势能大于几个水珠在最高点的重力势能 　 C． 小弹丸下落时具有的重力势能小于几个水珠在最高点的重力势能 　 D． 小水珠跳起的高度超过弹丸下落的高度，是违背能量守恒的 参考答案： 考点： 功能关系． 分析： 该题中，弹丸的重力势能转化弹丸的动能，再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能，在这一过程中，水的总动能要小于弹丸的动能，但是，各个水珠的质量都比较小，因此，小水珠跳起的高度存在多种可能性，这样，即可对题目的各选项做出判断． 解答： 解：弹丸的重力势能转化弹丸的动能，再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能，小水珠升高的过程中，动能又转化为重力势能，（即表现为小水珠的高度），在这一过程中，水的总动能要小于弹丸的动能，但是，各个水珠的质量都比较小，因此，小水珠跳起的高度存在多种可能性．当弹丸的质量又比较大的时候，完全有可能出现个别小水珠跳起的高度较高的情况，甚至可以超过弹丸下落的高度．故B正确，ACD都错误 故选：B． 点评： 该题考查能量的转化与守恒，题目中弹丸的重力势能转化成小水珠的势能，在这一过程中，各个水珠的质量都比较小，因此，小水珠跳起的高度存在多种可能性．考虑到这样的多种性，才能对题目做出正确的判定． 5. （单选）甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时开始做直线运动， v－t图象如图所示，则 A．1 s时甲和乙相遇 B．0～6 s内甲乙相距最大距离为1 m C．2～6 s内甲相对乙做匀速直线运动 D．4 s时乙的加速度方向反向 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为mA和mB的木块A、B.A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右作匀加速直线运动，加速度为a以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是aA=______，小块B的加速度是aB=______. 参考答案： ，a 7. 如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当  盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期  ▲  ，摆长   ▲   。 参考答案：     8. 19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指            （填“宏观问题”或“微观问题”）与          （填“高速问题”或“低速问题”）。 参考答案： 微观问题   高速问题 9. 一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。水的摩尔体积是___________m3/mol。已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则需要__________分钟蒸发完。 参考答案： 1.8×10－5，6.67×1012 10. 质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。 参考答案： 1.5m/s，乙  11. 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______________Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______________W。 参考答案： 2.45Ω，30.3W 12. 一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By =B0(1+ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。俯视观察，圆环中的感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）；圆环收尾速度的大小为________。 参考答案： 顺时针； 13. 人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为         ，线速度大小变为        。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）用如图所示的装置进行以下实验： A、先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g。 B、用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边。 C、剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时到重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2。 （1）为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母：                     （2）动量守恒的表达式为：（用上述物理量的字母表示）                        参考答案： 答案：桌面离地面高度h（3分）       M（5分） 15. ①在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，为减小实验误差，方便调节，请在给定的四个电路图A、B、C、D和三个滑动变阻器E、F、G中选取适当的电路或器材，并将它们的编号填在横线上．应选取的电路是     ，滑动变阻器应选取      。   E．总阻值15Ω．最大允许电流2A的滑动变阻器   F．总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器   G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器 ②若将一节与实验①中相同的干电池串联后与该小灯泡组成闭合回路，则灯泡实际工作电压为          ，实际功率为          ．（本题小数点后取两位） 参考答案： ①C  E    ②0.58,    0.72 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 水平的浅色长传送带上放置一质量为0.5kg 的煤块．煤块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0. 2 ．初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度 a0 = 3m/ s2 开始运动，其速度达到v= 6 m/s 后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后，煤块相对传送带不再滑动． g取 10m / s2. ( 1 ）请你从物理学角度简要说明黑色痕迹形成的原因，并求此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小．       ( 2 ）求：黑色痕迹的长度．  参考答案： 有相对运动    3m 17. 如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，质量M=2kg的cd绝缘杆垂直静止在水平导轨上，在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场．现有质量m=1kg的ab金属杆以初速度v0=12m/s水平向右与cd绝缘杆发生正碰后，进入磁场并最终未滑出，cd绝缘杆则恰好能通过半圆导轨最高点，不计其它电阻和摩擦，ab金属杆始终与导轨垂直且接触良好，取g=10m/s2，求： （1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v； （2）电阻R产生的焦耳热Q． 参考答案： 解：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时，由牛顿第二定律有：Mg=M 解得：v==m/s （2）碰撞后cd绝缘杆滑至最高点的过程中，由动能定理有： ﹣Mg?2r= 解得碰撞后cd绝缘杆的速度：v2=5m/s 两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向，则有：mv0=mv1+Mv2 解得碰撞后ab金属杆的速度：v1=2m/s ab金属杆进入磁场后，由能量守恒定律有： =Q 解得：Q=2J 答：（1）cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度大小v是m/s； （2）电阻R产生的焦耳热Q是2J． 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律． 【分析】（1）cd杆恰好通过半圆轨道的最高点，在最高点，重力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出速度． （2）两杆碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律求出碰撞后ab杆的速度，然后由能量守恒定律可以求出电阻产生的焦耳热． 18. 动车组列车（如图17所示）是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组，它将动力装置分散安装在多节车厢上。在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组，每节动车可以提供Pe=750kW的额定功率，每节车厢平均质量为m=20t。该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动，达到额定功率后再做变加速直线运动，总共经过550s的时间加速后，动车组便开始以最大速度vm=270km/h匀速行驶。设每节动车在行驶中的功率相同，行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求： （1）动车组在匀加速阶段的牵引力大小； （2）动车组在整个