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北京后沙峪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. 如图所示,a、b、c为纸面内等边三角形的三个顶点,在a、b两顶点处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向垂直于纸面向里,则c点的磁感应强度B的方向为
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab边垂直,水平向右
D.与ab边垂直,水平向左
参考答案:
B
2. a是放在地球赤道上的物体,b是近地卫星,c是地球同步卫星,a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动,某时刻,它们运行通过地心的同一直线上,如图甲所示.一段时间后.它们的位置可能是图乙中的
参考答案:
AC解析:地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同,近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后.它们的位置可能是图乙中的AC。
3. 16.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,,则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体),下列说法正确的是
A. 内能不变 B.内能增大 C.向外界放热 D.内能减小
参考答案:
A
4. 如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上,有两个质
量和电量均相同的正、负离子(不计重力),从O点以相同的速度
先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负离子在磁场中
A.运动轨迹的半径相同
B.运动时间相同
C.重新回到边界时速度的大小和方向相同
D.重新回到边界的位置与O点的距离相等
P
参考答案:
ACD
5. (单选)一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然减小到F1-?F,则该质点以后
(A)一定做变加速曲线运动
(B)在相等的时间内速度的变化一定相等
(C)可能做匀速直线运动
(D)可能做变加速直线运动
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. A,B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们( )
A. 线速度大小之比为3:4
B. 角速度大小之比为3:4
C. 圆周运动的半径之比为8:9
D. 向心加速度大小之比为1:2
参考答案:
C
【详解】A.线速度,A、B通过的路程之比为4:3,时间相等,则线速度之比为4:3,故A错误。
B.角速度,运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度,A、B转过的角度之比为3:2,时间相等,则角速度大小之比为3:2,故B错误。
C.根据v=rω得,圆周运动的半径
线速度之比为4:3,角速度之比为3:2,则圆周运动的半径之比为8:9,故C正确。
D..根据a=vω得,线速度之比为4:3,角速度之比为3:2,则向心加速度之比为2:1,故D错误。
7. 欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M,半径为R,万有引力恒量为G,则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍,在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1,在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2,则为______________。
参考答案:
,10/3
8. 某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是
_______________________________。
参考答案:
加速向下运动或减速向上运动。
测力计的示数减小,砝码所受的合力方向向下,根据牛顿第二定律得知,加速度向下,砝码处于失重状态,而速度方向可能向上,也可能向下,所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降.
故答案为:减速上升或加速下降.
9. 已知氮气的摩尔质量为M,在某状态下氮气的密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,在该状态下体积为V1的氮气分子数为 ▲ ,该氮气变为液体后的体积为V2,则一个氮分子的体积约为 ▲ .
参考答案:
气的质量为:
氮气的物质的量为:;
故质量为m的水所含的分子数为:;
该氮气变为液体后的体积为,则一个氮分子的体积约为:。
10. 一正方形线圈边长为40cm,总电阻为3Ω,在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区,已知磁感应强度为0.5T,线圈在通过磁场区域的全过程中,有电磁感应时产生的感应电流I=___________A,所产生的热量Q=___________J。
参考答案:
0.4,0. 048
11. 如图所示,三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳________.
参考答案:
OA
12. 一探测飞船,在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,则X星球的质量为M=__________;当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2= ___________。(已知引力常量为G)
参考答案:
,T1
13. 氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中,一个氘核与一个氚核结合成一个氦核.已知氘核的比结合能是1.09 MeV;氚核的比结合能是2.78 MeV;氦核的比结合能是7.03 MeV.则氢核聚变的方程是________;一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.
参考答案:
(1)H+H→He+n(2分)
聚变释放出的能量ΔE=E2-E1=7.03×4-(2.78×3+1.09×2)=17.6 MeV
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (13分)如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路,如果采用新电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表______________________, 原因是:___________________________________________,从而影响测量值的精确性.为了较精确地测量一节新电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(R0=1.50Ω),滑动变阻器R1(0 ~ 10Ω),滑动变阻器R2(0 ~ 200Ω),开关S.
(1)实验电路原理图如图乙,加接电阻R0有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是______________________________________________________________.
(2)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填R1或 R2).
(3)用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图.
(4)实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池内阻的表达式r = .(用I1、I2、U1、U2和R0表示)
(5)处理实验数据时,测出两组U、I值,便可计算出电池的电动势和内阻,这样做虽然简单,但误差可能较大.处理数据时如何减少实验误差,请你提出一个处理方法:
参考答案:
答案:电压表读数变化很小(1分),新电池的内阻很小,内电路的电压降很小.(2分)
(1)防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏(或限制电流,防止电源短路). (2分)
(2)R1(2分)
(3)如图所示,有一处画错不给分(2分)
(4) (2分)
(5)尽可能多测几组U、I值,分别求出每组 的E、r值,最后求平均值(或作U-I 图像利用图线在坐标轴上截距求出E、r).(2分)
15. (9分)在做“碰撞中的动量守恒”实验中
(1)安装和调整实验装置的要求是:
① ;
② 。
(2)本实验若采用如图所示的装置,且碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,则下列式子中可能成立的有
A. B.
C. D.
参考答案:
(1)①安装斜槽时要保持斜槽末端水平;②调节支柱的高度,使小球碰撞时球心在同一水平高度。(2)A。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,光滑坡道顶端距水平面高度为h,质量为m的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于滑道的末端O点。已知在OM段,物块A与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:
(1)物块速度滑到O点时的速度大小;
(2)弹簧为最大压缩量d时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零);
(3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?
参考答案:
(1)由机械能守恒定律得
解得
(2)在水平滑道上物块A克服摩擦力所做的功为
由能量守恒定律得
以上各式联立求解得
(3)物块A被弹回的过程中,克服摩擦力所做的功仍为
由能量守恒定律得
解得物块A能够上升的最大高度为:
17. 如图所示,质量均为的木块并排放在光滑水平面上,上固定一根轻质细杆,轻杆上端的小钉(质量不计)O上系一长度为L的细线,细线的另一端系一质量为的小球,现将球的细线拉至水平,由静止释放,求:
(1)两木块刚分离时,速度各为多大?
(2)两木块分离后,悬挂小球的细线与竖直方向的最大夹角多少?
参考答案:
(1)三者组成的系统满足动量守恒和机械能守恒,选取最低点,球到达最低点时共同速度为,速度为,规定向左为正方向:
解得:
(2)、从球在最低点开始,与组成一个系统满足动量守恒和机械能守恒,设摆到最高处为,此时,共同速度为:
解得:;
18. (10分)带负电的小物体A放在倾角为(sin=0.6,cos=0.8)的绝缘斜面上。整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中,如图所示。物体A的质量为m,电量为-q,与斜面间的动摩擦因数为,它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半,物体A在斜面上由静止开始下滑,经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。
(1)物体A在斜面上的运动情况如何?说明理由。
(2)物体A在斜面上运动过程中由多少能量转化为内能?
参考答案:
解析:
(1)先做匀加速运动,后做加速度增大的变加速运动
∵ 在增加磁场之前物体A受恒力作用,而在增加匀强磁场后由于滑动摩擦力的减小
∴ 物体A先做匀加速运动后做加速度增大的变加速运动(3分)
(2)如图
在加磁场前
解出(2分)
(2分)
在物体A离开斜面瞬间
解出(
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