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山西省长治市李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. 下列关于机械能守恒的说法中正确的是( )
A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒
B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒
C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒
D.除重力做功外,其他力做的功之和为零,物体的机械能一定守恒
参考答案:
D
2. 从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个斜上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出后到落地
A.运行的时间相等
B.加速度相同
C.落地时的速度相同
D.落地时的动能相等
参考答案:
BD
3. 如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号,Z表示该门电路输出端的信号,则根据它们的波形可以判断该门电路是( )
(A)非门 (B)与非门
(C)与门 (D)或门
参考答案:
D
4. 如图所示,在演示平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.该实验现象说明了A球在离开轨道后---( )
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
参考答案:
C
5. 现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接,在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以判断
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯和上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
参考答案:
答案:B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为(单位:m),式中。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以的初速度沿杆向下运动,取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v= m/s;该小环在x轴方向最远能运动到x= m处。
参考答案:
答案: 5,
解析:小环在金属杆上运动时,只有重力做功,机械能守恒。取为零势能面,根据机械能守恒定律有,将和分别代入曲线方程,求得此时环的纵坐标位置,,,将数据你入上式得。
当小环在运动到最远位置时,小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有,而,所以有,所以有。
7. 小明在“探究凸透镜成像规律”实验中,用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体,如图9甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。
(1)当发光物体在点时,如图9乙所示,在光屏上成的像如图9丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像。将发光物体由点移动到点,要想找到像的位置,应移动光屏,直到____________为止。
图9
(2)用这种发光物体和光屏做实验,最主要的一条优点是:---
(3)如图乙所示,当发光物体在点时,物与像之间的距离为,当发光物体在点时,物与像之间的距离为,则______ (选填“>”、“=”或“<”) 。
(4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验.发光体位置不变,取下光屏,当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗? ,眼睛靠近凸透镜,是否能看到像?_________.眼睛从原光屏位置远离凸透镜,是否能看到像?___________。(填“能看到”或是“不能看到”)
参考答案:
(1) 缩小 , 清晰的实像 __;
(2) 便于比较像与物的大小 ;
(3) < ;
(4) _不能看到__, _不能看到_, 能看到__。
8. (选修3—5)如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上,A球以初速v0与静止的小球B发生正碰,碰撞时间为t,则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______;撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。
参考答案:
答案:0、 v0、 mv0/t
9. 用测电笔接触市电相线,即使赤脚站在地上也不会触电,原因是
;另一方面,即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作,测电笔仍会发亮,原因是
。
参考答案:
测电笔内阻很大,通过与之串联的人体上的电流(或加在人体上的电压)在安全范围内;(2分)
市电为交流电,而电工鞋相当于一电容器,串联在电路中仍允许交流电通过.(3分)
10. 一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s,测得7.68cm,12.00cm,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2,图中x2约为________cm。(结果保留3位有效数字)
参考答案:
4.5,9.6
11. 如图所示,两个等大反向的水平力分别作用在物体A和B上,A和B均处于静止状态,若各个接触面均与水平地面平行,则B物体受___个力作用。
参考答案:
5
12. 近年,我国的高铁发展非常迅猛.为了保证行车安全,车辆转弯的技术要求是相当高的.如果在转弯处铺成如图所示内、外等高的轨道,则车辆经过弯道时,火车的 外轨 (选填“外轮”、“内轮”)对轨道有侧向挤压,容易导致翻车事故.为此,铺设轨道时应该把 内轨 (选填“外轨”、“内轨”)适当降低一定的高度.如果两轨道间距为L,内外轨高度差为h,弯道半径为R,则火车对内外轨轨道均无侧向挤压时火车的行驶速度为 .
参考答案:
考点:
向心力.
专题:
牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
分析:
火车拐弯需要有指向圆心的向心力,若内、外轨等高,则火车拐弯时由外轨的压力去提供,若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,要靠重力和支持力的合力提供向心力,进而判断降低哪一侧的高度.火车对内外轨轨道均无侧向挤压时,火车拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供.根据牛顿第二定律求解火车的行驶速度.
解答:
解:火车拐弯需要有指向圆心的向心力,若内、外轨等高,则火车拐弯时由外轨的压力去提供,则火车的外轮对轨道有侧向挤压,若火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,要靠重力和支持力的合力提供向心力,则铺设轨道时应该把内轨降低一定的高度,使外轨高于内轨.
设路面的倾角为θ,由牛顿第二定律得:mgtanθ=m
由于θ较小,则tanθ≈sinθ≈
解得 v=
故答案为:外轮,内轨,.
点评:
本题是生活中圆周运动问题,关键是分析受力情况,分析外界提供的向心力与所需要的向心力的关系,难度不大,属于基础题.
13. 如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端1/3处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面.导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直.当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是___________________;接地细线对杆的拉力为____________.
参考答案:
BIL 向上 ; mg/2
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (填空)某同学利用如图丙所示的装置来验证力的平行四边形定则.在竖直木板上铺有白纸,在A、B两点固定两个光滑定滑轮,用一个轻绳跨过两滑轮悬挂钩码组N1、N2,用另一轻绳C在O点打一结,悬挂钩码组N3,每个钩码的质量相等.当系统达到平衡时,记录各组钩码个数.回答下列问题:
(1)改变钩码个数,可以完成实验的是 .
A、钩码的个数N1=2,N2=2,N3=4
B、钩码的个数N1=3,N2=3,N3=4
C、钩码的个数N1=4,N2=4,N3=4
D、钩码的个数N1=3,N2=4,N3=6
(2)在拆下钩码和绳子前,必须的一个步骤是 .
A、记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B、用刻度尺测出OA、OB、OC三段绳子的长度
C、用天平测出钩码的质量
(3)在操作正确的前提下,你认为甲、乙两图比较合理的是 图.(填“甲”或“乙”)
参考答案:
(1)BCD;(2)A;(3)甲
解:(1)对O点受力分析
OA OB OC分别表示三个力的大小,由于三共点力处于平衡,所以0C等于OD.因此三个力的大小构成一个三角形.
A、2、2、4不可以构成三角形,则结点不能处于平衡状态,故A错误.
B、3、3、4可以构成三角形,则结点能处于平衡.故B正确.
C、4、4、4可以构成三角形,则结点能处于平衡.故C正确.
D、3、4、6可以构成三角形,则结点能处于平衡.故D正确.
故选:BCD
(2)为验证平行四边形定则,必须作受力图,所以先明确受力点,即标记结点O的位置,其次要作出力的方向并读出力的大小,最后作出力的图示,因此要做好记录,是从力的三要素角度出发,要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向,故A正确,BC错误.
故选AD.
(3)以O点为研究对象,F3的是实际作用效果在OC这条线上,由于误差的存在,F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差,故甲图符合实际,乙图不符合实际.
故答案为:(1)BCD;(2)A;(3)甲
15. (4分)一根长为1m的均匀电阻丝需与一“10V,5W”的灯同时工作,电源电压恒为100V,电阻丝阻值R=100Ω(其阻值不随温度变化).现利用分压电路从电阻丝上获取电能,使灯正常工作.
(1)在方框中完成所需电路;
(2)电路中电流表的量程应选择___(选填:“0-0.6A”或“0-3A”);
参考答案:
答案:(1) 电路图如图;(2)0-3A
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,在倾角为的光滑绝缘斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(均可视为质点),m1=2m2,相距为L。两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零。经过一段时间后,当两球距离为L' 时A、B的加速度大小之比为a1:a2=3:2,求L' : L。
某同学求解如下;
由B球初始加速度恰好等于零,得初始时刻A对B的库仑斥力F=,当两球距离为L'时,A球的加速度,B球的加速度,由a1:a2=3:2.得F'=2.5,再由库仑力公式便可求得
问二你认为上述解法正确吗?若认为正确,请求出最终结果;若认为不正确,则说明理由并求出你认为正确的结果。
参考答案:
17. (16分)如图所示,C是放在光滑的水平面上的一块木板,木板的质量为3m,在木板的上面有两块质量均为m的小木块A和B,它们与木板间的动摩擦因数均为μ.最初木板静
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