北京汇成中学高三物理上学期期末试题含解析

北京汇成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. 一同学为探月宇航员估算环绕月球做匀速圆周运动的卫星的最小周期，想出了一种方法：在月球表面以初速度竖直上抛一个物体，测出物体上升的最大高度为h，假设物体只受月球引力作用，又已知该月球的直径为d，则卫星绕月球做圆周运动的最小周期为                  A．   B．  C．     D． 参考答案： B 2. （多选）一辆汽车正以v1=10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发现正前方有一辆自行车以v2=4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动，汽车恰好没有碰上自行车，则（　　） 　 A． 关闭油门后，汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为10s 　 B． 关闭油门后，汽车恰好没有碰上自行车时所用时间为s 　 C． 关闭油门时，汽车与自行车的距离30 m 　 D． 关闭油门时，汽车与自行车的距离m 参考答案： 考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系． 专题： 直线运动规律专题． 分析： 根据速度时间公式求出速度相等的时间，结合位移关系，根据位移公式求出汽车不撞上自行车的条件． 解答： 解：撞不上的临界为速度相等时恰好追上，设汽车的初速度为v1 自行车的速度为v2， 则有：v1﹣at=v2 代入数据解得：t=10s，故A正确，B错误； 又设汽车的位移为s1 自行车位移为s2，则由位移关系有：s1=s2+x即： 代值解得：x=30m，故C正确，D错误 故选：AC 点评： 本题考查了运动学中的追及问题，知道速度大者减速追及速度小者，若追不上，速度相等时有最小距离．恰好追不上的临界情况是速度相等时恰好不相撞． 3. “蹦极”是一项既惊险又刺激的运动．运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下，从开始到下落到最低点的速度—时间图象如图所示，，设运动员开始跳下时的初速度为零，不计阻力，则下列说法正确的是 A．0-时间内，运动员做自由落体运动 B．-时间内，运动员做加速度逐渐减小的加速运动 C．-时间内，重力对运动员做的功大于运动员克服拉力做的功 D．-时间内，运动员动能的减少量大于克服拉力做的功 参考答案： ABC 4. 拍皮球是大家都喜欢的体育活动，既能强身又能健体。已知皮球质量为0.4kg，为保证皮球与地面碰撞后自然跳起的最大高度均为1.25m，小明需每次在球到达最高点时拍球，每次拍球作用距离为0.25m，使球在离手时获得一个竖直向下4m/s的初速度。若不计空气阻力及球的形变，g取10m/s2，则每次拍球 A. 手给球的冲量为1.6 kg·m/s B. 手给球的冲量为2.0kg·m/s C. 人对球做的功为3.2J D. 人对球做的功为2.2J 参考答案： D 【详解】人排球的过程，由动量定理：，则，则手给球的冲量小于1.6 kg·m/s，选项AB错误；由动能定理：，解得，选项D正确，C错误。 5. 如图(甲)，质量为M=60kg的人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处，不计滑轮的质量和摩擦，选竖直向上为正方向，已知货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T间的函数关系如图(乙)所示，且整个过程中人未离开地面，可以判定(g取10m／s2) A．货物的质量是120kg B．货物的质量是12kg C．货物上升的最大加速度为40m／s2 D．当货物上升的加速度等于l0m／s2时，人对地面的压力大小为480N   参考答案：     答案：BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为 ___________ 。   参考答案： () 7. （4分）一带电量为q的小圆环A，可沿着长为2的光滑绝缘固定的细杆在竖直方向运动，小圆环直径远小于。杆的下端固定一质量为m、带电量为q的小球B。平衡时，小圆环A恰好悬于细杆的正中间，如图所示。这时杆对B小球的拉力为___________；若取B小球位置重力势能为零，当设法使B小球所带的电瞬间消失，则此后经过时间_____________A小环的动能恰等于其重力势能。（一切阻力均不计，静电力恒量用k表示）。 参考答案： ； 8. 某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。 a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动； b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……； c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……； d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……； e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……； f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线； (重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位） ①         该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0 = _________m/s； ②  小车的质量M=          kg。 参考答案： 9. 木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于      。 参考答案：     答案：2FS/3 10. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的　　　　　　现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是　　　　　图． 参考答案： 干涉，  C    11. 为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。 （1）该同学需要测量的物理量是_____________。（用文字和字母符号来表示） （2）动摩擦因数的表达式=______________（用所测量物理量的符号表示）。 参考答案： （1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s （2分） （2）h/s （3分） 12. 某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’:     (1)如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动。     (2)如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A, B, C,D,E是纸带上五个计数点。     ①图乙中滑块下滑的加速度为_______。(结果保留两位有效数字)     ②若重锤质量为m，滑块质量为M,重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为________。     ③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字) 参考答案： 13. 一小船与船上人的总质量为160kg，以2m/s的速度匀速向东行驶，船上一个质量为60kg的人，以6m/s的水平速度向东跳离此小船，若不计水的阻力，则人跳离时小船的速度大小为______m/s，小船的运动方向向______． 参考答案： 0.4 向西 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲所示的实验装置： （1）以下实验操作正确的是　   　． A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘牵引下恰好做匀速运动 B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C．先接通电源后释放小车 D．试验中小车的加速度越大越好 （2）在实验中，得到一条如图乙所示的纸带，已知相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s，且间距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出，则小车加速度a=　  　m/s2（结果保留两位有效数字）； （3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a﹣F图线．如图丙所示，图线　  　是在轨道倾斜情况下得到的（选填“①”或“②”）：小车及车中的砝码总质量m=　   　kg． 参考答案： （1）BC；（2）0.33；（3）①，0.5 【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【分析】（1）平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，． （2）从纸带上求加速度可以用逐差法求解． （3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，根据F=ma得a﹣F图象的斜率k=． 【解答】解：（1）A、平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力．所以平衡时应为：将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A错误； B、为了使绳子拉力代替小车受到的合力，需要调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确； C、使用打点计时器时，先接通电源后释放小车，故C正确； D、试验中小车的加速度不是越大越好，加速度太大，纸带打的点太少，不利于测量，故D错误． 故选：BC （2）由匀变速运动的规律得： s4﹣s1=3aT2 s5﹣s2=3aT2 s6﹣s3=3aT2 联立得：（s4+s5+s6）﹣（s1+s2+s3）=9aT2 解得： a===0.33m/s2， （3）由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的． 根据F=ma得a﹣F图象的斜率k=，由a﹣F图象得图象斜率k=2，所以m=0.5kg． 故答案为：（1）BC；（2）0.33；（3）①，0.5 15. 利用右图验证机械能守恒的装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。 ①（2分）根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________。 ②（4分）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是_______。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝_  _____