湖南省益阳市北洲子镇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. (单选)将一个质量为1的物块置于倾角为37°的固定斜面上,物块在与斜面夹角为30°的拉力F作用下加速上升,已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.2,F大小为10N,则物块上升的加速度约为:(37°=0.6,37°=0.8,30°=0.5,30°=0.866)( )
A. B. C. D.
参考答案:
C
2. 如图所示,匀强磁场边界水平,方向垂直纸面向里,两固定竖直光滑金属导轨电阻不计,完全相同的导体棒ab、cd水平置于磁场上方且相距一定距离.现同时由静止释放ab、cd,ab进入磁场时恰好做匀速运动,ab出磁场时,cd刚好进入磁场,已知导体棒与导轨接触良好。竖直导轨足够长,则cd在穿越磁场过程中
A.d端电势高于c端
B.匀速穿过磁场
C.运动时间小于ab在磁场中运动时间
D.克服安培力做的功等于ab穿越磁场过程中克服安培力做的功
参考答案:
AC
3. 用长为 l 的细线,一端固定在 O 点,另一端系一质量为 m 的小球,小球可在竖直平面内做圆周运动,如图所示.MD 为竖直方向上的直径,OB 为水平半径,A 点位于 M、B 之间的圆弧上,C 点位于 B、D 之间的圆弧上,开始时,小球处于圆周的最低点 M,现给小球某一初速度,下述说法正确的是
A.若小球通过 A 点的速度大于 ,则小球必能通过 D 点
B.若小球通过 B 点时 ,绳的拉力大于3mg,则小球必能通过 D 点
C.若小球通过 C 点的速度大于,则小球必能通过 D点
D.小球通过 D 点的速度可能会小于
参考答案:
AB
小球能通过 D 点的最小速度,由机械能守恒知此时小球通过M 点的速度等于 ,小球通过 B 点的速度等于,小球通过 B 点时绳的拉力等于3mg,由此推断可知A、B对,C选项不一定正确,小球通过 D 点的速度不可能小于,D错。
4. (单选)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是
参考答案:
解析:根据开普勒周期定律:周期平方与轨道半径三次方正比可知,
两式相除后取对数,得:,整理得:,选项B正确。
5. (多选)2007年10月24日,我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ,使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实.嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动,经多次变轨,最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道,开始进行科学探测活动.设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的( )
A由题目条件可知月球的平均密度为
B 在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为
C嫦娥一号绕月球运行的周期为
D嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为
参考答案:
【知识点】万有引力定律及其应用.D5
【答案解析】AB 解析: CD、根据万有引力提供向心力,即:,解得;v=,T=2π嫦娥一号的轨道半径为r=R+h,结合黄金代换公式:GM=gR2,代入线速度和周期公式得:v=,T=2π,故CD错误;A、由黄金代换公式得中心天体的质量M=,月球的体积V=πR3,则月球的密度ρ=,故A正确;B、月球表面万有引力等于重力,则G=mg′,得:g′=()2g,故B正确;故选:AB
【思路点拨】根据万有引力提供向心力,推导出线速度和角速度及周期的公式,得出选项.本题关键根据卫星的万有引力等于向心力,以及星球表面重力等于万有引力列两个方程求解.
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,则电能转化为化学能的功率为________,充电器的充电效率为________.
参考答案:
7. (4分)为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号,已知传播无线电广播所用的电磁波波长为500m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站转发___________(选填:无线电广播信号或电视信号)。这是因为:________________________________________________。
参考答案:
答案:电视信号 电视信号的波长短,沿直线传播,受山坡阻挡,不易衍射
8. 如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,
闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光 ▲ (选
填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观
察到车厢的长度比静止时变 ▲ (选填“长”或“短”)了。
参考答案:
先到达后壁 短(
9. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是
遏制电压)
UC/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
v/l014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象;从图象中可知这种金属的截止频率为 ;已知e=1.6010-19C,用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。
参考答案:
10. 如图所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B,叠放在一起,共同沿倾角为的斜面匀速下滑,斜面体放在水平地面上,且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为 ,A所受滑动摩擦力大小为 。
参考答案:
;
以整体为研究对象有:(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)gμcosθ,即有gsinθ=μgcosθ,解得μ=;隔离出A来,A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等,即f=mAgsinθ。
11. 水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B,碰撞后A、B的速度方向相同,它们的总动量为___________;如果碰撞后滑块B获得的速度为v0,则碰撞后滑块A的速度为____________。
参考答案:
mv,v- v0
12. 如图,三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω,3W”、“8Ω,5W”、“6Ω,6W”,则允许接入电路的最大电压为 10.8 V,此时三个电阻消耗的总功率为 10.8 W.
参考答案:
考点:
电功、电功率;串联电路和并联电路.
专题:
恒定电流专题.
分析:
根据电路结构及已知条件:三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W,分析保证电路安全的条件,然后求电路的最大功率.
解答:
解:由可求得R1的额定电压U1=6V,R2的额定电压U2=2V,R3的额定电压U3=6V,
R1与R2的并联阻值为R′=,则因R3大于其并联值,则当R3达到6V时,并联电压小于6V,
则以R3达到额定电压为安全值计算: 即 求得U1=4.8V
则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V 功率为:P=
故答案为:10.8,10.8
点评:
考查串联并联电路,明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压.
13. 海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字) 。
参考答案:
1.5.(5分)
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用下面的方法测量重力加速度:如图所示,用一根轻绳将一小球悬挂在O点,小球可在竖直面内自由地左右摆动,P点是小球球心运动的最低点,“在正对P点垂直摆动平面,安装一个光电门,并与光电计时器连接。将小球从某一高度释放,通过P点时,计时器记录下小球通过光电门的时间为t,测出小球释放点到P点的竖直高度h和小球的直径d.
(1)用上面的字母写出计算重力加速度的表达式
(2)改变小球的释放高度,重复上面操作,用测量的相关数据作出如图所示的图像,图像的横坐标表示小球的释放高度h,纵坐标表示 ,计算出图线的斜率为k,则重力加速度是 。
(3)下面关于此实验误差的分析正确的是: ( )
A.所用小球的直径越小误差越小
B.由于空气阻力的影响,使重力加速度的测量值偏小
C.通过多次测量取平均值的方法,可以减小由于空气阻力带来的误差
D.-用上面的图像法处理数据,可以减小测量的偶然误差
参考答案:
15. (8分)如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定、一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是 .
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答: .(填“合理”或“不合理”);
③本次实验中,是否应该满足M?m这样的条件?
答: (填“是”或“否”);理由是 .
参考答案:
① ②合理 ③否 因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. (15分)如图所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为vs和vA。空气中声音传播的速率为vp,设vs
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