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湖南省怀化市黄茅园镇合田中学高三物理上学期期末试题含解析
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. 水平桌面上一个重200 N的物体,与桌面间的滑动摩擦系数为0.2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),当依次用15 N,30 N,80 N的水平拉力拉此物体时,物体受到的摩擦力依次为( )
A.15 N,30 N,40 N B.0,15 N,15 N
C.0,20 N,40 N D.15 N,40 N,40 N
参考答案:
A
由题意知Fmax=40N。当水平拉力F=15N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,大小为15N.
当水平拉力F=30N<Fmax,则物体未被拉动,受到静摩擦力作用,大小为30N.
当水平拉力F=80N>Fmax,则物体被拉动,受到滑动摩擦力作用,大小为f=μFN=μG=40N.
故选A.
2. 奥运会上,跳水项目是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)( BD )
A.他的动能减少了Fh B.他的重力势能减少了mgh
C.他的机械能减少了(F-mg)h D.他的机械能减少了Fh
参考答案:
3. 某物体运动的速度图象如图,根据图象可知 ( )
A.0-2s内的加速度为1m/s2
B.0-5s内的位移为10m
C.0-2s与4-5s的速度方向相反
D.第1s末与第5s末加速度方向相同
参考答案:
A
4. (单选)理想变压器与电阻R及交流电流、电压表V和A按图示方式连接,已知变压器原副线圈的匝数比为,n1:n2=10:1,电阻R=10 ,原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是
A.V表的读数为220V
B.通过R的电流为2A
C.A表的读数为2A
D.变压器的输入功率为40W
参考答案:
B
5. 如图甲所示,两个平行金属板a、b竖直放置,两板加如图乙所示的电压:t=0时刻在两板的正中央O点由静止开始释放一个电子,电子仅在电场力作用下运动,假设始终未与两板相碰。则电子速度方向向左且大小逐渐减小的时间是
参考答案:
B
由题意可知0-,电子向左做匀加速运动;-2,电子向左做匀减速运动;2时刻,电子速度为0; 2-3,电子向右做匀加速运动;3-4,电子向右做匀减速运动,4时刻,电子速度为0;4- 5 ,电子向左做匀加速运动,综上可知B正确。
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若某质量为m的地球同步通讯卫星,离开地面的高度为H ,则它绕地球运行时所受的向心力大小为________,运行时的线速度大小为________。
参考答案:
7. 如图所示,直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L,可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,电荷量为q,B球不带电,处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放,当杆OA转过37°时,小球A的速度最大,则匀强电场的场强E的大小为___________;若A球、B球都不带电,重复上述操作,当A球速度最大时,杆OA转过的角度将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:
;减小
8. (4分)某物质的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达:NA=_______________和NA=______________。
参考答案:
;
9. 质量为2吨的打桩机的气锤,从5 m高处白由落下与地面接触0.2 s后完全静止下来,空气阻力不计、g取10 m/s2,则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。
参考答案:
设向上为正方向,由冲量定理可得,由机械能守恒可得,解得=N,由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。
10. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连.
(1)使电容器带电后与电源断开
①将左极板上移,可观察到静电计指针偏转角 变大 (选填变大,变小或不变);
②将极板间距离减小时,可观察到静电计指针偏转角 变小 (选填变大,变小或不变);
③两板间插入一块玻璃,可观察到静电计指针偏转角 变小 (选填变大,变小或不变);
④由此可知平行板电容器的电容与 两板正对面积、两板距离和两板间介质有关 有关.
(2)下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有 A
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C.静电计可以用电压表替代
D.静电计可以用电流表替代.
参考答案:
考点:
电容器的动态分析.
专题:
电容器专题.
分析:
(1)抓住电容器的电荷量不变,根据电容的决定式C= 判断电容的变化,结合U= 判断电势差的变化,从而得出指针偏角的变化.
(2)静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况.静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代.
解答:
解:(1)①根据电容的决定式C= 知,上移左极板,正对面积S减小,则电容减小,根据U= 知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大.
②根据电容的决定式C= 知,将极板间距离减小时,电容增大,根据U= 知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.
③根据电容的决定式C= 知,两板间插入一块玻璃,电容增大,根据U= 知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小.
④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关;
(2)A、B、静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况,无法判断电量的变化情况.故A正确,B错误.
C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同,不能替代.电流表、电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转.故CD错误.
故选:A.
故答案为:(1)变大,变小,变小,两板正对面积、两板距离和两板间介质有关; (2)A.
点评:
解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差,处理电容器动态分析时,关键抓住不变量,与电源断开,电荷量保持不变,结合电容的决定式和定义式进行分析.
11. 如图(a)所示,阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场(向里为正),磁感应强度B随时间t变化的关系如图(b)所示,图中B1、t1为已知量。导线电阻不计,则t1时刻经过电阻的电流方向为_________(选填“a→b”或“b→a”),电流的大小为___________。
参考答案:
b→a,
12. 甲、乙两天体的质量之比为l:80,它们围绕二者连线上的某点O做匀速圆周运动。据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为
参考答案:
13. 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板固定,用弹簧测力计拉动木块.如图(a)所示.
方案B:弹簧固定,用手拉动木板,如图(b)所示.
除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外,该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个.
(g=10 m/s2)
(1)上述两种方案中,你认为更合理的是方案________
(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码,弹簧测力计稳定后的示数为1.5N , 则木板与木块间的动摩擦因数μ=________.
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用如图的电路可以精确测量定值电阻R0的电阻值和滑动变阻器R2的总阻值,图中R1为电阻箱,主要操作步骤如下,完成步骤中的填空:
①将滑动变阻器滑片调到最左端,断开S2,接着闭合S、S1,读出电流表的示数I1;
②再断开 S1 ,闭合 S2 ,调节 电阻箱 的电阻值,当电阻箱的电阻为5.6Ω时,电流表的示数也为I1,断开S;
③将滑动变阻器滑片调到最右端,断开S2,闭合S、S1;读出电流表的示数I2;
④再断开 S1 .闭合 S2 .调节电阻箱的电阻值为15.8Ω时,电流表的示数也为I2;
⑤则定值电阻R0= 5.6 Ω;滑动变阻器R2的总阻值为 10.2 Ω.
参考答案:
解:由题意可知,本题应采用替代法进行测量,第①步中接入电路的只有R0,故断开S1,闭合S2,使电流仍为I1时,可知,电阻箱的阻值即为R0的阻值,则可知R0=5.6Ω;
为了测量滑动变阻器的总阻值,应将滑动变阻器全部接入时得出电流值,再用电阻箱替代两电阻,得出相对的电流值,可得出滑动变阻器的总阻值与R0的阻值为电阻箱的电阻,故滑动变阻器的总阻值为:15.8﹣5.6=10.2Ω;
故答案为:②S1;S2;电阻箱;
④S1,S2;
⑤5.6;10.2
15. 12(8分)如图是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为_____mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是_________(选填“×10”、“×100”或“×1K”)。换档结束后,实验操作上首先要进行的步骤是____________。
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,球1和球2静止在光滑水平面上的B点,由于某种内力的作用两球反向弹开,球2与右端的墙壁发生弹性碰撞,结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。已知AB=BO=S,两球均可看作质点,求:两球在A点碰后的共同速度大小。
参考答案:
设1、2两球质量分别为m1、m2,两球弹开时的速度大小分别为v1、v2.根据题意及动量守恒定律得:
........2分
v2=3v1=3S/t ........1分
.....2分
解得: ......1分
17.
参考答案:
解析:
18. (07年如东、启东联考)(14分)如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为300、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为.现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上作加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)力F对A物块做的总功。
参考答案:
解析:(1)A、B、C处于静止状态时,
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