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河北省张家口市安家堡乡中学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. (单选)如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知mA=6kg,mB=2kg.A、B间动摩擦因数,A物上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,下述中正确的是(g=10m/s2)( )
A.当拉力F<12N时,A静止不动
B.当拉力F>12N时,A相对B滑动
C.当拉力F=16N时,B受A摩擦力等于12N
D.在绳可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止
参考答案:
D
2. (单选)对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是
A.采用大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
参考答案:
C 解析: A、采用了大功率的发动机后,一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,不是由于使小质量的物体获得大惯性,是由于功率增大的缘故.故A错误.B、射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,是由于速度减小了,不是由于惯性减小,子弹的惯性没有变化.故B错误.C、货车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量改变了,会改变它的惯性.故C正确.D、摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,改变向心力,防止侧滑,而人和车的惯性并没有改变.故D错误.故选C
3. (单选)如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高h,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以v向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30°,则( )
A.从开始到绳与水平夹角为30°时,拉力做功mgh
B.从幵始到绳与水平夹角为30°时,拉力做功
C.在绳与水平夹角为30°时,拉力功率为mgv
D.在绳与水平夹角为30°时,拉力功率等于
参考答案:
B 解析: A、B、将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,如图所示
货物速度为:v=v0cosθ,由于θ逐渐变小,故货物加速上升;当θ=30°时,货物速度为v0;
当θ=90°时,货物速度为零;根据功能关系,拉力的功等于货物机械能的增加量,
故WF=△EP+△EK=mgh+ mv02,故A错误,B正确;C、在绳与水平夹角为30°时,拉力的功率为:P=Fv,其中v=v0,由于加速,拉力大于重力,故P>mgv0,故C错误;D、由于物体加速,绳子对货物的拉力大于重力,由于两端拉力相等,夹角为60°,故合力大于 mg,故D错误;故选B.
4. (多选)(2011?江苏模拟)如图,A、B是一条电场线上的两点,若在某点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A运动到B,其速度随时间变化的规律如图所示.则( )
A. 电场力FA<FB B. 电场强度EA=EB C. 电势UA<UB D电势能EA<EB
参考答案:
AC
考点:电场强度;匀变速直线运动的图像;电场线
解:A、由速度图象看出,图线的斜率逐渐增大,电子的加速度增大,电子所受电场力增大,则电场力FA<FB.故A正确.
B、电子所受电场力增大,场强增大,电场强度EA<EB.故B错误.
C、由题,电子静止开始沿电场线从A运动到B,电场力的方向从A到B,电子带负电,则场强方向从B到A,根据顺着电场线电势降低可知,电势UA<UB.故C正确.
D、由速度图象看出,电子的速度增大,动能增大,根据能量守恒得知,电子的电势能减小,则电势能EA>EB.故D错误.
故选AC
5. 下列单位属于国际单位制中基本单位的是( )
(A)牛顿(N) (B)安培(A) (C)特斯拉(T) (D)库仑(C)
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 已知地球半径为R,地球自转周期为T,同步卫星离地面的高度为H,万有引力恒量为G,则同步卫星绕地球运动的线速度为________,地球的质量为________。
参考答案:
,
7. 某一单摆在小角度自由摆动时的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为 △△ m,摆动的最大偏角正弦值约为 。
参考答案:
1 0.04
8. 如图所示电路,电池组的内阻r=4W,外电阻R1=2W,当滑动变阻器R2的电阻调为4W时,电源内部的电热功率为4W,则电源的最大输出功率为______W。欲使R2的电功率达到最大值,则R2应调为______W。
参考答案:
6.25,6
9. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴 ▲ (选填“正”或“负”)方向传播,传播速度为 ▲ m/s。
参考答案:
负 (2分) 10m/s (2分)
10. 如图所示,一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧,如果要使线圈中产生图示方向的感应电流,滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动,应给线圈施加一水平向____的外力。 (填向“左"或向“右”)
参考答案:
左 右
a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反,说明螺线管中磁场在增强,进一步说明回路中电流在增强,故划片向左滑动;a与螺线管相排斥,要使其保持不动,施加的外力要向右。
11. 如图为“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(如图所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
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,小车所受外力,
(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力成正比,②C,
12. 如图所示,完全相同的三块木块,固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,子弹穿透第三块木块的速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹先后射入三木块前的速度之比为_ ________________,穿过三木块所用的时间之比_________________。
参考答案:
13. 物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如下图的实验装置。
(1)某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题:如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s,通过光电门时的速度v,试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用 测出小球的直径为10.0mm;(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)
③用刻度尺测出电磁铁下端到 的距离为80.40cm;
④电磁铁先通电,让小球 。
⑤让电磁铁断电,小球自由下落。
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s。
⑦计算得出重力做的功为4.02J,小球动能变化量为 J。(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)试根据在(2)中条件下做好本实验的结论: 。
参考答案:
(2) ②游标卡尺, ③光电门, ④吸在电磁铁下端 ⑦ 4.00 (3) 在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 如图所示,是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处,并通过定滑轮的细绳与钩码相连,光电计时器安装在B处。测得滑块(含遮光板)质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g。将滑块在图示A位置释放后,光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间分别为△t,小华所在的实验小组将本实验的研究对象定为钩码和滑块整体,则:
①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M (填:是、否)
②实验中还需要测量的物理量是 (用文字及相应的符号表示)。
③本实验中验证机械能守恒的表达式为: (用以上对应物理量的符号表示)。
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量,请指出实验的调节可能出的问题
参考答案:
)①否(2分)②两光电门中心之间的距离L (2分)
③ (2分) ④气垫导轨不水平 (2分)
15. 在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1) 实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的 (填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)在操作过程中,对减小实验误差有益的说法有 (填字母代号)。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
(3) 如图所示,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,请从图中读出水平弹簧秤拉力大小为________ N.
参考答案:
(1) BD (2) BC (3) 4.00
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 已知金属铯的逸出功为1.9eV,在光电效应实验中,要使铯表面发出的光电子的最大初动能为1.0eV,求入射光的波长应为多少?
参考答案:
由 (4分) 得 (4分)
代入数据 λ=4.3×10-7m (2分)
17. 折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图所示,求:
①光在A面上入射角的最大值.
②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?
参考答案:
解:①光路图如右图所示,要在纤维中发生全反射,
其临界角C有sinC= ①
折
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