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湖南省益阳市双丰乡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. 如图所示,在匀强电场E内的0点放置一个点电荷+ Q。a、 b、c、d、e,f为以O为球心的球面上的点,aecf平面与电场平 行,bedf平面与电场垂直,则下列说法正确的是
A. b,d两点的电场强度相同
B. a点的电势等于/点的电势
C. 将点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D. 将点电荷+Q在球面上任意两点之间移动时,从a点移动到c点其电势能的变化惫一 定最大
参考答案:
D
2. 如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )
A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2π
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π
C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg
D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能等于2mg
参考答案:
B
3. 如图所示的电场线,可判定( )w.w.w.k.s.5 u.c.o.m
A.该电场一定是匀强电场
B.A点的电势一定低于B点的电势
C.负电荷放在B点电势能比在A点时大
D.负电荷放在B点所受电场力方向向右
参考答案:
答案:C
4. 质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从末落地则( )
A.小球受电场力是重力的3倍。
B.从加电场开始到小球运动到最低点的时间为
C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了
D.从A点到最低点小球重力势能减少了mg2t2
参考答案:
BD
5. (多选)如下图所示的水平传送带静止时,一个小物块A以某一水平初速度从传送带左端冲上传送带,然后从传送带右端以一个较小的速度v滑出传送带;若传送带在皮带轮带动下运动时,A物块仍以相同的水平速度冲上传送带,且传送带的速度小于A的初速度,则( )
A.若皮带轮逆时针方向转动,A物块仍以速度v离开传动带
B.若皮带轮逆时针方向转动,A物块不可能到达传送带的右端
C.若皮带轮顺时针方向转动,A物块离开传送带的速度仍可能为v
D.若皮带轮顺时针方向转动,A物块离开传送带右端的速度一定大于v
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. 如图所示,一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60 J,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,若以地面为零势能点,则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J,在撤去恒力F之前,当物体的动能为7 J时,物体的机械能为E=_________J。
参考答案:
EK=60 J、 E=28 J
7. 图是某一半导体器件的U-I图, 将该器件与标有“9V,18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端,用电器恰能正常工作,此时电源的输出功率是___________W;若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端,则该器件消耗的电功率约为__________W。
参考答案:
答案:20、15
8. 氢原子第n能级的能量为En=,其中E1为基态能量.当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时,发出光子的频率为;若氢原子由第3能级跃迁到基态,发出光子的频率为,则= 。
参考答案:
9. 后,该矿石中的铀、钍质量之比为___________.
参考答案:
39:115
10. 如图为声波干涉演示仪的原理图,O形玻璃管粗细均匀,分为A和B两部分,两侧各有一小孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率_____________的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅_____ _____;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________________。[
参考答案:
11. 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图像如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,则:弹性球受到的空气阻力f的大小为________N,弹性球第一次碰撞后反弹的高度h为________m。
参考答案:
0.2N 3/8
12. 已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r,运动周期为T。
(1)若中心天体的半径为R,则其平均密度ρ=_______
(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动,则其平均密度的表达式ρ=_______。
参考答案:
答案:
13. 如图所示电路中,L为带铁芯电感线圈,和为完全相同的小灯泡,当开关S断开的瞬间,流过灯的电流方向为_______,观察到灯______________(填“立即熄灭”,“逐渐熄灭”,“闪亮一下再逐渐熄灭”)。
参考答案:
断开开关S时,灯泡中原来的电流I2突然减小到零,线圈产生的感应电流流过灯泡,灯泡中电流由Il逐渐减为零,方向由a至b,与I2相反,由于线圈有一定的内阻,故Il< I2,灯泡逐渐熄灭,不会发生闪亮一下。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图甲为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
(1)如图乙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为____m/s,小车的加速度大小为____m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图丙所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。___________
丙 丁
(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。___________
参考答案:
(1). (1)1.6, (2). 3.2; (3). (2)如图所示:; (4). (3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
(1)AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度,即B点的瞬时速度为:,由逐差法求解小车的加速度,
。
(2)根据描点法作出图象,如图所示:
(3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。
15. 某同学用单摆测定当地的重力加速度g。
①如图2所示,用游标卡尺测摆球直径。摆球直径d= mm。
②实验操作步骤如下:
A. 取一根细线,下端系住一个金属小球,上端固定在铁架台上;
B. 用米尺(最小刻度为1mm)测得摆线长l;
C. 在摆线偏离竖直方向较小夹角的位置由静止释放小球;
D. 用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n;
E. 改变摆线长,重复B、C、D的操作。
该同学采用两种方法处理实验数据。第一种方法:根据每一组T和l,利用求出多组g值,然后计算g值的平均值,求得当地的重力加速度g。第二种方法:根据每一组T和l,在图3中描点,然后连线;根据图线的斜率,求出当地的重力加速度g。a. 如果实验中测量摆线长l和单摆周期T的偶然误差都比较小,那么,第一种方法求出的重力加速度 当地的重力加速度(选填“大于”、“等于”或“小于”);
b. 根据该同学在图3中描出的点,请在图3中描绘出T2---l图线;
c. 该同学从图3中求出图线斜率k,则重力加速度g与斜率k的关系式为g= ;代入数据求得g= m/s2(结果保留3位有效数字)。
参考答案:
①16.50 【3分】
② a. 小于 【2分】
b. 连线如下图所示 【2分】
c. 【2分】 9.68~9.78 【2分】
游标卡尺的主尺读数为16mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.05×10mm=0.50mm,所以最终读数为:主尺读数+游标尺读数=16mm+0.50mm=16.50mm;(3)第一种方法计算摆长时漏加了摆球的半径,故求得的重力加速度小于实际值;将已知点连线,使尽可能多的点落在线上,不在线上的均匀分布在线的两侧,误差较大的点予以舍去;图线的斜率,故。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一薄的长木板B置于光滑水平地面上,长度为L=0.25m、质量为M=4kg。另有一质量为m=2kg的小滑块A置于木板的左端,二者均相对地面静止。已知A与B之间的动摩擦因数为μ=0.1,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若B受到如图所示的水平外力F作用,求:
(1)0~2s时间内,B在水平地面上的滑动的距离;
(2)2s~4s时间内,B在水平地面上滑动的距离。
参考答案:
见解析
当A、B之间达到最大静摩擦力时。由牛顿第二定律得,
对B有 1分
对A有 1分
解得 1分
(1)当时,A、B相对静止,一起向右运动,有 1分
在内的位移为 1分
解得 2分
(2)在上一过程中,运动末速度为 1分
当时,A运动的加速为a2,有 1分
B的运动的加速度为 1分
设A滑至木板右端时时间为t,则A、B的位移分别为:
1分
1分
由几何关系得L=s2-s3 1分
解得t=1s,故符合题意 1分
此时,木板的速度为 1分
之后,木板匀速运动位移 1分
2s~4s时间内,B在水平地面上滑动的距离
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