天津蓟县蓟州中学高三物理期末试题含解析

天津蓟县蓟州中学高三物理期末试题含解析 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. 质量为m的汽车以恒定功率P启动后沿水平道路行驶，经过一段时间后将达到最大速度v．若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v时，汽车的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 参考答案： B 试题分析： 汽车恒定功率启动当牵引力等于阻力时，汽车以最大速度匀速行驶，可求得阻力大小，再求出速度为时的牵引力，再根据牛顿第二定律可求得加速度。 解：当牵引力等于阻力时，汽车以最大速度匀速行驶，即 P=F牵v=f阻v 则阻力为： 当车速为时，由P=Fv得牵引力为： 根据牛顿第二定律，可知： F-f阻=ma 解得： 故应选B。 【点睛】恒定功率启动最大速度时F牵=f阻，同时知道P定=F牵×v，再由牛顿第二定律可得加速度。 2. （单选）关于惯性，下列说法中正确的是（　　） 　 A．静止的物体没有惯性 B． 物体运动速度大时惯性大 　 C．航天员在空间站中失去惯性 D． 物体在任何情况下都有惯性 参考答案： 考点： 惯性． 分析： 一切物体在任何情况下都有惯性，惯性的大小只与物体的质量有关． 解答： 解：A、惯性大小只与物体的质量有关，而与其他因素无关，故A错误； B、惯性的大小只与物体的质量有关，与速度无关，故B错误； C、任何物体在任何情况下都有惯性，那么就不存在没有惯性的物体，故C错误； D、任何物体在任何情况下都有惯性，故D正确； 故选：D 点评： 惯性是物理学中的一个性质，它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质，不能和生活中的习惯等混在一起．解答此题要注意：一切物体任何情况下都具有惯性．惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来． 3. 理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为11∶2，如图乙所示，定值电阻R0 = 10 Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20 Ω，下列说法中正确的是 A．变压器输出电压的频率为100 Hz B．电压表的示数为56.5 V C．当滑动变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大 D．当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为16 W 参考答案： C 4. 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（  ） A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性；        B.没有力作用，物体只能处于静止状态； C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性； D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动； 注意：请同学们将选择题的答案写在下面的答题卡上! 欢迎你参加这次测试，祝你取得好成绩！ 参考答案： AD 5. 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（　　） A．a一定带正电，b一定带负电           　 B．a的速度将减小，b的速度将增加 C．a的加速度将减小，b的加速度将增加     D．两个粒子的电势能都减小 参考答案： CD 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50kW，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 ________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________s。 参考答案： 10   40/3 7. 利用如图所示的电路可以测定电压表的内阻，其中滑动变阻器R很小。不改变滑动变阻器R滑动触头位置，当电阻箱R0的阻值为10kΩ时，电压表正好满偏；当电阻箱R0的阻值为30kΩ时，电压表正好半偏。则电压表的内阻RV =           kΩ． 参考答案：       答案：10  8. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则 E＝________V， r＝________Ω 参考答案： 2.0；  1.4；  9. 甲、乙两个物体静止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，当甲物体获得某一速度后与静止的乙物体发生弹性正碰，碰撞后，系统的总动量　不变　（选填“减小”、“增大”或“不变”），甲的速度　小于　乙的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）． 参考答案： 考点： 动量守恒定律． 分析： 两物体碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可分析答题． 解答： 解：两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞后系统总动量不变；设甲的初速度为v0，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣① 物体发生弹性碰撞，机械能守恒，由机械能守恒定律得： m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，则v甲＜v乙； 故答案为：不变，小于． 点评： 本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律得应用，注意弹性碰撞机械能守恒，难度适中． 10. 如图所示,理想气体作图示的循环,其中2→3过程是绝热过程,3→1过程是等温过程,则2→3过程中气体内能____(填“增加”“减小”或“不变”),3→1过程中气体____(填“吸热”或“放热”). 参考答案：     (1). 减小    (2). 放热 2→3过程是绝热过程, 体积增大，气体对外界做功,内能减小；3→1过程是等温过程,内能不变，体积减小，外界对气体做功,气体向外放热。 11. 在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现　  　（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为　  　． 参考答案： 亮；． 【考点】光的干涉． 【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化． 【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹； A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x， 则相邻条纹间距为△x==； 根据△x=λ知，激光的波长为λ=； 故答案为：亮；． 12. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字） 参考答案： 13. 如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。 参考答案： BIl；mg/4。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 利用如图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题． （1）实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整： A．按实验要求安装好实验装置； B．使重物靠近打点计时器，接着先　接通电源　，后　放开纸带　，打点计时器在纸带上打下一系列的点； C．图2为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…． （2）已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为　　，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为　　，减少的重力势能为　mgh2　． （3）取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为　　（用k1和k2表示）． 参考答案： 考点： 验证机械能守恒定律．. 专题： 实验题． 分析： （1）实验时为了提高纸带的利用率，应先接通电源后释放纸带； （2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量． （3）若机械能守恒，因为初位置的机械能为零，则每个位置动能和重力势能的绝对值应该相等，图线不重合的原因是重物和纸带下落过程中需克服阻力做功．根据动能定理，结合图线的斜率求出阻力与重物重力的比值． 解答： 解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动． （2）B点的瞬时速度vB=， 则重物动能的增加量△Ek=mvB2=，重力势能的减小量为△Ep=mgh2． （3）取打下O点时重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图线的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功． 根据图中的数据可以计算计算图线Ⅱ的斜率k2=2.80 J/m． 根据动能定理得，mgh﹣fh=mv2，则mg﹣f=， 图线斜率k1==mg， 图线斜率k2=，知k1﹣f=k2，则阻力f=k1﹣k2． 所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为． 故答案为：（1）接通电源 放开纸带；（2），，mgh2；（3）． 点评： 解决本题的关键知道实验的原理，验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等．以及知道通过求某段时间内的平均速度表示瞬时速度． 15. （16分）⑴小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)： I/A 0．12 0．21 0．29 0．34 0．38 U/V 0．20 0．40 0．60 0．80 1．00 I/A 0．42 0．45 0．47 0．49 0．50 U/V 1．20 1．40 1．60 1．80 2．00 (1)（5分）在左下框中画出实验电路图．可用的器材有：电压表．电流表．滑动变阻器（变化范围0~10 Ω)．电源．小灯泡．电键．导线若干． (2) （5分）在右下图中画出小灯泡的U－I曲线． （3）（6分）把该小灯泡接在电动势为1．5 V．内阻是2．0 Ω的电池两端,小灯泡的实际功率是_________。（保留两位有效数字）   参考答案： (1)见图（5分）   (2)见下图曲线部分（5分） （3）PL=UL·IL．＝0．82×0．33＝0．27（W）[允许误差0．05W] （6分） 解析: (1)本实验一般要求加在小灯泡两端的电压由零开始增大,所以滑动变阻器应接成分压式供电电路．从表格的数据可以计算出小灯泡的电阻比较小,应采用电流表外接法的测量电路． (2)先在U-I坐标系中描出各组(I,U)的坐标点,然后再把各点用平滑的曲