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湖北省荆州市南岳高级中学高三物理期末试卷含解析
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. (5分)雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度,空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距600 m发生闪电,两云团间的电场可视作场强为2×106 N/C的匀强电场。则此时两云团间的电势差为____________V。若这次闪电通过的电量为20C,则释放的电能为________J(设闪电的火花路径为直线)。
参考答案:
1.2×109 V,2.4×1010 J
2. (单选)1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验:他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈,那么,从上向下看,这个线圈中将出现
A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流
B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流
C.顺时针方向的持续流动的感应电流
D.逆时针方向的持续流动的感应电流
参考答案:
D
3. (单选)中国承诺到2020年碳排放量下降40—45%。为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是 ( )
A. B.
C. D.
参考答案:
A
4. 如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端栓连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,则( )
A.弹簧可能处于压缩状态
B.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点
C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点
D.大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力
参考答案:
C
【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】对小球受力分析,根据共点力平衡,分析弹簧的弹力方向,作出正确的受力分析图,根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系.
【解答】解:A、若弹簧处于压缩状态,弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外,还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力,这三个力不可能平衡,所以弹簧处于伸长状态,受力如图所示,故A错误.
B、由A选项分析可知,大圆环对小球的弹力方向背离圆心O,故B错误.
C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡,小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等,方向相反,可知指向圆心O,故C正确.
D、如图,△G′NB∽△PQO,因为,可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力,故D错误.
故选:C.
5. 7.如图所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头p移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是
A.p向a移动,V1示数增大、V2的示数减小
B.p向b移动,V1示数增大、V2的示数减小
C.p向a移动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值
D.p向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
参考答案:
AC
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 汽车发动机的功率为60kW,若汽车总质量为5×103 kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5×103 N,则汽车所能达到的最大速度为 12 m/s;若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持的时间为 16 s.
参考答案:
考点:
功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律..
专题:
功率的计算专题.
分析:
当汽车在速度变大时,根据F=,牵引力减小,根据牛顿第二定律,a=,加速度减小,当加速度为0时,速度达到最大.
以恒定加速度开始运动,速度逐渐增大,根据P=Fv,发动机的功率逐渐增大,当达到额定功率,速度增大,牵引力就会变小,所以求出达到额定功率时的速度,即可求出匀加速运动的时间.
解答:
解:当a=0时,即F=f时,速度最大.
所以汽车的最大速度=12m/s.
以恒定加速度运动,当功率达到额定功率,匀加速运动结束.
根据牛顿第二定律,F=f+ma
匀加速运动的末速度===8m/s.
所以匀加速运动的时间t=.
故本题答案为:12,16.
点评:
解决本题的关键理解汽车的起动问题,知道加速度为0时,速度最大.
7. 一简谐横波沿x轴正向传播,t=0时刻的波形如图(a)所示,x=0.30m处的质点的振动图线如图(b)所示,该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________(填“正向”或“负向”)。已知该波的波长大于0.30m,则该波的波长为_______m。
参考答案:
正向,0.8m,
根据图(b)可知,图线在t=0时的切线斜率为正,表示此时质点沿y轴正向运动;质点在图(a)中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm),当t=0时,,可得.当时,y=2cm达到最大。结合图(a)和题意可得,解得
8. 如图所示,为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力大小作为___________,用DIS测小车的加速度。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如右图所示)。分析此图线OA段可得出的实验结论是_________________________________。
(3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )(单选题)
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大
参考答案:
(1)小车的总质量,(2分)小车所受外力,(2分)
(2)在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,( 2分) (3)C
9. 如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2,喷出水的速度为20m/s(水的密度为1×103kg/m3).当它工作时,估计水枪的功率为 240 W,如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零,则对煤层的压强为 4×105 Pa.
参考答案:
考点:
功率、平均功率和瞬时功率.
专题:
功率的计算专题.
分析:
先求出时间ts内喷出水的质量,再求出做的功,由P=求得功率;根据压强的公式,结合作用力的大小求出压强的大小.
解答:
解:ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg,
水枪在时间ts内做功为W=
故水枪的功率为P=.
压强pa.
故答案为:240,4×105,
点评:
本题主要考查了功率的计算,注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可;
10. 在2010年温哥华冬奥会上,首次参赛的中国女子冰壶队喜获 铜牌,如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中,冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰,碰后中国队的冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等,则对方冰壶获得的速度为 m/s。
参考答案:
0.3
11. 如图,竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点,下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点,BC是木板的直径;O为圆心,B端用铰链连接于竖直墙上,半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度,使线与圆盘的连接点D逐渐右移,并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小 ;悬线拉力对B点的力矩大小 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”)
参考答案:
12. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体,并与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高后,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管 (填“向上”或“向下”)移动.
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用表示气体升高的温度,用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量.则根据测量数据作出的图线应是:_______
参考答案:
(1)向上 (2)A
13. (填空) 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材
A. 精确秒表一只 B. 已知质量为m的物体一个 C. 弹簧秤一个 D. 天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为________,________。(用序号表示)
(2)两次测量的物理量分别是________,________。(物理量后面注明字母,字母不能重复。)
(3)用该数据写出半径R,质量M的表达式。R=________,M=________。
参考答案:
(1)A;BC (2)周期T;物体重力F (3);
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R0;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干。
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为___ ____V;
(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值,他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U~I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是__________,可直接算出定值电阻R0的图是__________。
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是( )
A.由电压表V1、V2分流共同造成
B.由电压表V1、V2分流及电流表A分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成
D.由电流表A、滑动变阻器R分压共同造成
参考答案:
(1)0.15 (2)A、C (3)C
15. 某同学要测量仪电流表A(量程300μA)内部通电小球导线的电阻率ρ,实验步骤如下:
(1)用米尺测量通电小球导线的长度L;
(2)用螺旋测微器测量其直径为D;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此电流表A的电阻,表盘的示数如图1,则该电表的内阻约为 Ω;
(4)现要精确测量此电流表A的内阻r1,给定器材有:
ⅰ.待测电流表A(量程300μA)
ⅱ.电压表V(量程3V,内阻r2=1kΩ)
ⅲ.电源E(电动势4V,内阻忽略不计)
ⅳ.定值电阻R1=20Ω
ⅴ.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许通过的最大电流0.5A)
ⅵ.电键S一个,导线若干
要求测量时两电表的指针的偏转均超过其量程的一半.
a.在框中画出电路原理图2.
b.电路接通后,测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,用已知和测得的物理量表示电流表内阻r1= .
参考答案:
解:(3)用多用电表的电阻“×10”挡测电阻,由图示表盘可知,欧姆表的读数为:19×10=190Ω;
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