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山东省临沂市傅庄中学高三物理期末试卷含解析
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. (单选)下列说法正确的是( )
A. γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B. β射线比α射线更容易使气体电离
C. 太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D. 核电站产生的能量来自轻核聚变
参考答案:
解:A、γ射线不带电,所以在电场和磁场中都不会发生偏转,故A正确;
B、α射线比β射线更容易使气体电离,故B错误;
C、太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变,故C错误;
D、核电站产生的能量来自铀235的裂变,故D错误;
故选:A
2. 如图所示,S是平静水面上的波源,、是水面上的两块挡板,其中板固定,可以左右移动,两板之间有一狭缝。当波源沿垂直于水面的方向持续振动时,水面上的质元没有发生明显的振动。为了使质元能够明显地振动起来,可采用以下哪些方法
A. 适当减小波源的振动频率 B. 适当增大波源的振动频率
C. 将挡板向左移动适当距离 D. 将挡板向右移动适当距离
参考答案:
AC
3. 土星的卫星众多,其中土卫五和土卫六的半径之比为,质量之比为,围绕土星作圆周运动的半径之比为,下列判断正确的是
A.土卫五和土卫六的公转周期之比为
B.土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为
C.土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为
D.土卫五和土卫六的公转速度之比为
参考答案:
AD
4. 如图所示,在xOy平面内有一列沿x轴传播的简谐横波,频率为2.5HZ 。在t=0时,P点位于平衡位置,且速度方向向下,Q点位于平衡位置下方的最大位移处。则在t=0.35s时,P、Q两质点( )
A.位移大小相等,方向相同
B.速度大小相等,方向相同
C.速度大小相等,方向相反
D.加速度大小相等,方向相反
参考答案:
BD
5. (多选)为了测量某地地磁场的水平分量Bx,课外兴趣小组进行了如图所示的实验:在横截面为长方形、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以导电液体,将导管沿东西方向放置时,A、B两面出现电势差,测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量。假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、高为b,A、B面的电势差为U 。则下列判断正确的是
A.Bx=
B.Bx=
C.A面的电势高于B面
D.B面的电势高于A面
参考答案:
BC
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 如图所示,为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象,波速v=l.0m/s。此时x=0.15 m的P点沿y轴负方向运动,则该波的传播方向是 (选填“x轴正向”或“x轴负向”),P点经过 s时间加速度第一次达到最大。
参考答案:
7. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程:
N+He→ .
参考答案:
O+H
解析:由核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒,核反应方程为N+He→O+H。
8. .一质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧相连组成一体系,置于光滑水平桌面上,弹簧的另一端与固定墙面相连,小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察,此体系的机械能是否守恒,并说明理由。
。
参考答案:
1.否.原因是墙壁对于该体系而言是外界,墙壁对弹簧有作用力,在运动参考系里此力的作用点有位移,因而要对体系做功,从而会改变这一体系的机械能.
9. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s,则x = 0.5m处质点在0.5s时的位移为 cm,x = 0m处的质点做简谐运动的表达式为 。
参考答案:
-5 ; x=5sin(2πt+π) cm
10. 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:
11. 如图所示,质量为m=5kg的物体,置于一倾角为30°的粗糙斜面上,用一平行于斜面的大小为40N的力F拉物体,使物体沿斜面M向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=2m/s2,斜面始终保持静止状态。则水平地面对斜面的静摩擦力大小为__________N,2s末该系统克服摩擦力做功的瞬时功率为__________W。
参考答案:
答案:15;20
12. (4分)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为
kg?m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s,则小球受到地面的平均作用力大小为
N(g=10m/s2)。
参考答案:
2 12
13. 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(a)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(b)关闭小车电源后,小车的加速度大小为 m/s2;
(c)该电动小车的额定功率为 W。
参考答案:
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数, 得到的实验数据如下表:
用作图法求得该弹簧的劲度系数k = _________N/m;(作图3分,填空2分)
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N,请在图中画出这两个共点力的合力F合;(3分)
(3)由图得到F合 =__________N。(2分)
参考答案:
15. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的小灯泡标有“2.5V 0.75W”,其它可供选择的器材有:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为3kΩ);
B.电压表V2(量程15V,内阻约为15kΩ);
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω);
D.电流表A2(量程0.6A,内阻约为1Ω);
E.滑动变阻器R1(0~1kΩ,0.5A)
F.滑动变阻器R2(0~10Ω,2A)
G.滑动变阻器R3(0~6Ω,1A)
H.电源E(6V,内阻不计)
J.开关S及导线若干
(1)实验中电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(请填写器材前面的字母代码)
(2)图中已经连接了部分电路,请完成余下电路的连接。
参考答案:
ADF
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小,现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到杆底端时速度恰好为零并静止悬挂在杆的底端.从学生开始下滑时刻计时,传感器显示拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,求:
(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)图中力F1的大小;
(3)滑杆的长度.
参考答案:
解:(1)人重mg=500N.………………………………①
在0~1s内,人受杆的力F=380N,人向下加速
mg-F=ma1………………………………………………②
得a1=2.4m/s2…………………………………………③
v1=a1t1=2.4m/s.………………………………………④
(2)1s~5s内人向下减速
有a2t2 =a1t1……………………………………………⑤
得a2=0.6m/s2…………………………………………⑥
又有F1-mg=ma2…………………………………………⑦
得F1=530N.……………………………………………⑧
(3)L=a1t12+a2t22=6m.……………………………………⑨
17. (12分)为了使航天员能适应在失重环境下是的工作和生活,国家航天局组织对航天员进行失重训练。故需要创造一种失重环境;航天员乘坐到民航客机上后,训练客机总重5×104kg,以200m/s速度沿300倾角爬升到7000米高空后飞机向上拉起,沿竖直方向以200m/s 的初速度向上作匀减速直线运动,匀减速的加速度为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,仍沿竖直方向以加速度为g加速运动,在前段时间内创造出完全失重,当飞机离地2000米高时为了安全必须拉起,后又可一次次重复为航天员失重训练。若飞机飞行时所受的空气阻力f=Kv(k=900N·s/m),每次飞机速度达到350m/s 后必须终止失重训练(否则飞机可能失速)。求:
(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。
(2)飞机下降离地4500米时飞机发动机的推力(整个运动空间重力加速度不变)。
(3)经过几次飞行后,驾驶员想在保持其它不变,在失重训练时间不变的情况下,降低飞机拉起的高度(在B点前把飞机拉起)以节约燃油,若不考虑飞机的长度,计算出一次最多能节约的能量。
参考答案:
解析:
(1)上升时间
上升高度
判断当速度达到350m/s时,下落高度,此时离地高度为h+h上-h下=7000+2000—6125=2875>2000m,,
所以一次上下创造的完全失重的时间为55s
(2)当飞机在离地4500m>2875m,所以飞机仍在完全失重状态,飞机自由下落的高度
推力
(3) 为了节约能量,那么让飞机在2000m是速度正好为350m/s,所以此时最大离地高度为2000+h下=8125m,故飞机拉起的高度为8125-h上=6125m,即比原来提前
Δh=7000-6125=875m拉起,
飞机节省的能量就是在这875m中克服重力和阻力做的功之和(因为在这个过程飞机是匀速的,动能没有改变)
18. 如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m.木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L.小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s2
(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下
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