山西省忻州市原平南河底中学高三物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市原平南河底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. 2012年6月24日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”飞行器成功手动对接，“神舟九号”与“天宫一号”对接前按如图5-34所示的轨道示意图运行，下列说法中正确的是(　　)． A．“神舟九号”的加速度比“天宫一号”小 B．“神舟九号”运行的速率比“天宫一号”小 C．“神舟九号”运行的周期比“天宫一号”长 D．“神舟九号”运行的角速度比“天宫一号”大 参考答案： D 2. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15kg的重物，重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子，从绳的另一端沿绳向上爬，如图1-1所示。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g=10m/s2）（    ） A．25m/s2    B．5m/s2    C．10m/s2     D．15m/s2                   参考答案： B 3. 下列关于功和机械能的说法，正确的是 　A．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功 　B．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量 　C．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用势能，其大小与势能零点的选取有关 　D．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量 参考答案： BC 4. 已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为w，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为　 A                       B       C                  D   参考答案： AD 5. 如图所示，理想变压器原副线圈匝数之比为4:1，原线圈接人一电压为u=U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R=27.5Ω的负载电阻。若Uo=220V，ω=100πrad/s，则下述结论正确的是（       ） A、副线圈中电压表的读数为55V； B、副线圈中输出交流电的周期为s； C、原线圈中电流表的读数为0.5A； D、原线圈中的输入功率为110W。 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为      ▲              参考答案：    （3）  7. 一质点作匀变速直线运动，其速度表达式为v＝（5－4t）m/s，则此质点运动的加速度a为___________m/s2，4s末的速度为___________m/s；t＝_________s时物体的速度为零，质点速度为零时的位移s＝___________m。 参考答案： －4   　　－11  　　1.25　 　　3.125 8. 一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h） 参考答案： 9. 水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。 参考答案： mv，v－ v0 10. 如图所示，一列简谐波沿+x方向传播,实线为t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度v＝________m/s；这列波的频率f＝___________Hz。 参考答案： 0.25m/s， 6.25Hz。 11. ）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出 后的折射光线的强度进行记录，发现折射 O   光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为  ▲ ，折射率为    ▲       . 参考答案： 60°（2分）， （ 12. （4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 参考答案： 收缩，变小 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 13. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为　　m/s，小车运动的加速度为　　m/s2． 参考答案： 0.27，0.4； 解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小． vB==0.27 m/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：a==0.4m/s2． 故答案为：0.27，0.4； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 关于做“测电源电动势和内电阻”的实验 （1）有同学按图（a）电路进行连接，他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf，由于其中混进了一根内部断开的导线，所以当他按下开关后，发现两个电表的指针均不偏转，他用多用表的电压档测量bc′间的电压，读数约为1.5V（已知电池电动势约为1.5V），根据上述现象可推得，这6根导线中可能哪几根内部是断开的？答：　    　（写导线编号）．为了确定哪一根导线的内部是断开的，他至少还要用多用表的电压档再测量几次？答：　   　次 （2）排除故障后，该同学通过改变滑动变阻的电阻，测得了6组U、I的数据，根据第1、2、3、4、5和6组的数据，他在U﹣I图上标出了这些数据点，并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U﹣I图线[如图（b）所示]，由这一图线，可求得电源的电动势E为　   　V，内电阻r为　   　Ω．如果他不利用这一图线，而是利用任意两组U、I数据，那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大？答：　    （写数据组编号） 参考答案： （1）bb′、cc′；1；（2）1.45；0.5；2、3 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【分析】（1）电路故障问题涉及到欧姆定律、闭合电路欧姆定律及电路的串并联知识，一般是先用电压表从电源两端开始，再逐级往下测量，最后找出故障． （2）明确闭合电路欧姆定律以及伏安特性曲线的应用即可求得电动势和内电阻． 【解答】解：（1）、根据欧姆定律及电压就是电势之差原理可知，电压表在b、c间示数等于电动势，说明b、c间不含源电路间断路，及bb′、cc′间可能断路，因此，至少再测量一次才能确准到底是哪段断路． 故答案为：bb′、cc′，1 （2）、根据闭合电路欧姆定律知，U﹣I图象的纵轴截距是电动势，斜率的绝对值是电源内电阻，可得：E=1.45V（或1.46、1.44）；r==0.5Ω（或0.51、0.49）；，如果不通过图象而只取两点显然2、3两组误差最大． 故答案为：（1）bb′、cc′；1；（2）1.45；0.5；2、3 15. 有一个小灯泡上标有“4.0V 0.7A”的字样，现要求测定小灯泡在不同电压下的功率P，并作出功率P与其两端电压的平方U2的关系图．可供选择器材如下： A.小灯泡L，规格“4.0V 0.7A”        B.电流表A1（0～3A，内阻约0.1Ω） C.电流表A2（0～0.6A，内阻r2 =0.2Ω）    D.电压表V1（0～3V，内阻9kΩ） E.电压表V2（0～15V，内阻约为30kΩ）    F.标准电阻R1=1Ω G.标准电阻R2=3kΩ                    H.滑动变阻器R（0～10Ω） I.学生电源（E=6V，内阻不计）        J.开关S及导线若干 （1）甲同学设计了如图甲所示电路来测量，当电压表读数为2.40V时，电流表示数如图乙所示为____A，此时L的电阻为____Ω （2）学习小组同学经讨论认为要想更准确地描绘出L完整的P—U2曲线，需要重新设计电路．请你在甲同学的基础上利用所供器材，在图丙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；若伏特表读数为2.70V，安培表读数为0.50A，则灯L消耗的功率P=____W 参考答案：     (1). 0.48    (2). 5（或5.00）    (3). 如图所示： R1  R2  2.16  （1）电流表的分度值为0.02A，故读数为0.48A，小灯泡的电阻为 （2）小灯泡的额定电流为0.7A，所以电流表量程小，而电流表量程太大，所以并联一个定值电阻扩大的量程，根据可得，故选定值电阻，电压表也需要扩大量程，选择定值电阻，如图所示 当电压表读数为2.70V时，小灯泡两端的电压为，电流表读数为0.5A时，通过小灯泡的电流为，故小灯泡此时消耗的电功率为 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，固定在水乎面上的斜面其倾角，长方形木块A的MN面上钉着一颗钉子，质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦因数。现将木块由静止释放，木块与小球将一起沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中； (1)木块与小球的共同加速度的大小 (2)小球对木块MN面的压力的大小和方向。 (取g=l0m／s2) 参考答案： （1）2.0 m/s2．（2）6.0N，方向沿斜面向下． 解析：（1）由于木块与斜面间有摩擦力作用，所以小球B与木块间有压力作用，并且以共同的加速度a沿面下滑，将小球和木块看作一整体，设木块的质量为M，根据牛顿第二定律有： 代入数据得：a ＝ 2.0 m/s2 （2）选小球为研究对象，设MN面对小球的作用力为N， 根据牛顿第二定律有：mgsinθ－N ＝ ma， 代入数据得：N＝ 6.0N 根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0N，方向沿斜面向下。 17. 如图15中（a）所示，一倾角为37o的传送带以恒定速度运行．现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示．（取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）求： （1）0~10s内物体位移的大小； （2）物体与传送带间的动摩擦因数； （3）0~10s内物体机械能增量及与传送带摩擦产生的热量Q． 参考答案： (1)从图b中求出物体位移s=（4+8）×6/2-3×2/2=33m （2分） (2)由图象知，物体在传送带上滑动时的加速度a=l.5m/s2  对此过程中物体分析得，μmg cosθ-m