湖南省长沙市宁乡县第十三高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省长沙市宁乡县第十三高级中学高三物理上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 17.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为 A.       B.      C.     D. 参考答案： A 2. 在验证牛顿第二定律的实验中： 图14   （1）某组同学用如图14（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是______ ①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动 ③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力 ⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源 A．①③⑤            B．②③⑤           C．③④⑤            D．②④⑤ （2）某组同学实验得出数据，画出a-F图14如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是______ A．实验中摩擦力没有平衡 B．实验中摩擦力平衡过度 C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行 D．实验中小车质量发生变化 参考答案： （1）    B   （2）   B   3. 神舟八号飞船绕地球做匀速圆周运动时，飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了飞船相继飞临赤道上空所对应的地面的经度。设神舟八号飞船绕地球飞行的轨道半径为r1，地球同步卫星飞行轨道半径为r2.则r∶r等于   A．1∶24　　　　　B．1∶156　　　　　 C．1∶256　　　　　D．1∶210 参考答案： C 4. (多选题)如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为△I、△U，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大            B．电流表示数变大 C．＞r                          D．＜r 参考答案： AD 5. 运动和力，下列说法正确的是     (     ) A．物体受到恒定的合外力作用时，它一定做匀加速直线运动 B．物体受到变化的合外力作用时，它运动速度的大小一定改变 C．单摆摆球运动轨迹是圆周的一部分，它所受的向心力必定处处相等 D．所有做曲线运动的物体，它所受的合力一定与其速度不在同一直线上 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：（m），则物体的初速度为      ，物体的加速度为      。 参考答案：     答案：24   -12 7. 如右图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制栓K固定活塞。保持A体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能        ，温度         ；拔出控制栓K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能         。 参考答案： 8. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是    ▲    （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y＝    ▲    .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为    ▲    . 参考答案： 中子（1分）    3（1分）   E/c2(1分)； 9. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为　200　 N/m，图线不过坐标原点的原因是由于　弹簧本身有重力　． 参考答案： 解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m 当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m 由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数． k==200N/m 图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离． 故答案为：200，弹簧本身有重力． 10. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。 （1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。 （2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。 （3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。 参考答案： （1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。 11. 为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力． (1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点． (2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表： 时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s－1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 请根据实验数据作出小车的v－t图象． (3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由． 参考答案： 12. 如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为　9：7　，球由A运动到C的过程中平均速率为　2.1　m/s． 参考答案： 考点： 平均速度． 专题： 直线运动规律专题． 分析： 根据和加速度的定义a==，=解答． 解答： 解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为= 则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7； 根据=知AC的平均速度===2.1m/s． 故答案为：9：7，2.1m/s． 点评： 本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，=． 13. （4分）图为人手臂面骨骼与肌肉的生理结构示意图，手上托着重量为G的物体，（1）在方框中画出前臂受力示意图（手、手腕、尺骨和挠骨看成一个整体，所受重力不计，图中O点看作固定转动轴，O点受力可以不画）。（2）根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩约为            。   参考答案： 答案：13．（1）前臂受力示意图如下；（2）8G   三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用如图1—4—8所示装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：(g取9.8 m／s2) 钩码质量m/102g 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 标尺刻度x/10－2m 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 (1)根据所测数据，在图1—4—9所示的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺的刻度x与钩码质量m的关系曲线． (2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_______N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律，这种规律的弹簧的劲度系数为______N／m． 参考答案： 15. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系． (1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________________不变，用钩码所受的重力作为________________，用DIS测小车的加速度．通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图像．在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图(b)所示． (2)图线________(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的． (3)随着钩码的数量增大到一定程度时图(b)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是________． A．小车与轨道之间存在摩擦     B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大       D．所用小车的质量太大 (4)小车和位移传感器接收部分的总质量m＝________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝______(g取10 m/s2)． 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一位体育教师为了选出些灵活且跑步速度又快的体育尖子生，它设计出了一个选“苗”的方法：快速绕障碍物的测试。即在水平跑道中一直线上排列10面门旗，门旗宽为2m，门旗间距为2y=8m，该项目是要求选手快速绕过门旗(碰到为犯规)，绕旗行进的路径是圆弧，选手为了避免碰到门旗，重心至少要离门旗lm。     现设选手从A点出发以恒定的速率运动，绕过l0面门旗到达终点B(如图所示)，选手与地面间的动摩擦因数为0.18，(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)试问(1)选手为了用时最短，则做圆弧运动的半径是多少?(2)绕过l0面门旗到达B点的最短时间是多少? (己知：sin53o=0.8)(g=10m/s2) 参考答案： 17. 取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，测出这一薄膜的面积为0．2m2，已知油酸分子的直径为5×10 －10m，1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，试估算原油酸酒精溶液的体积浓度（×100%）． 参考答案： 18. （12分）在足够长粗糙水平木板A上放一个质量为m的小滑块B. 滑块B在水平方向除受到摩擦力外，还受到一个水平向左的恒定外力F作用，其中F=0.3mg。开始时用手托住木板A，A、B均静止，如图所示。现将木板A从图中位置P竖直向上移至位置Q，发现小滑块B相对A发生了运动。为简单起见，将木板A从P到Q的运动简化成先匀加速接着匀减速到静止的过程，且竖直方向加速的时间为0.8s，减速的时间为0.2s。P、Q位置高度差为0.5m。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2。求： (1)木板A加速和减速的加速度分别为多大？ (2)滑块B最后停在离出发点水平距离多远处？ 参考答案：  (1)设木板A匀加速和匀减速的加速度大小分别为a1和a2，匀加速和匀减速的时间分别为t1和t2，P、Q高度差为h，则有 a1t1=a2t2                    （1分）   h=a1t12+a2t22            （2分）   求得        a1=1.25m/s2                 （1分）    a2=5m/s2