第一学期高三年级期末考试
物理肯定是不可能光靠背诵学习的好的,今天小编就给大家分享一下高三物理,希望大家来收藏和参考哦
关于高三物理上学期期末试题
一、单选题(每题3分,共3分×12题=36分)
1.牛顿是最有影响的科学家,他是经典力学基础牛顿运动定律的建立者,是过去一千多年中最杰出的科学巨人之一。下列说法中正确的是
A. 牛顿利用斜面“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动
B. 牛顿发现万有引力定律,认为物体之间普遍存在万有引力
C. 牛顿利用扭秤最先测出了引力常量
D. 为了纪念牛顿,将力的国际单位命名为牛顿,并将其作为基本单位
2.质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此下列选项中不可求的是
A. 前25 s内汽车的平均速度
B. 前10 s内汽车的加速度
C. 前10 s内汽车所受的阻力
D. 15~25 s内合力对汽车所做的功
3.物块(可视为质点)在外力作用下沿x轴做匀变速直线运动,图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线,该物块运动的加速度大小为
A. 1 m/s2 B.0
C. 0.25 m/s2 D. 0.5 m/s2
4.如图所示,某同学以不同的初速度将篮球从同一位置抛出,篮球两次抛出后均垂直撞在竖直墙上,图中曲线为篮球第一次运动的轨迹,O为撞击点,篮球第二次抛出后与墙的撞击点在O点正下方,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A. 篮球在空中运动的时间相等
B. 篮球第一次撞墙时的速度较小
C. 篮球第一次抛出时速度的竖直分量较小
D. 篮球第一次抛出时的初速度较小
5.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经b点爬到a处,则下列说法正确的是
A. 在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力
B. 在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力
C. 在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力
D. 在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力
6.在桌上有一质量为m1的杂志,杂志上有一质量为m2的书,杂志和桌面的动摩擦因数为μ1,杂志和书之间的动摩擦因数为μ2,欲将杂志从书下抽出,则要用的力至少为
A. B.
C. D.
7.同一高度处,使A球斜上抛,使B球平抛,且两球质量相等,初速度大小相同,最后落于同一水平地面上,空气阻力不计,在此过程中,下列说法正确的是:
A. 重力对两球做功相同 B. 重力对两球冲量相同
C. 两球运动过程中动量的变化量相同 D. 两球着地时的动量相同
8.一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落,其速度v随时间t变化的图线如图所示。关于物块,下列说法错误的是
A. 第一个 与时间内的位移小于第二个 时间内位移
B. 第一个 时间内的平均速度等于第二个 时间内的平均速度
C. 第一个 时间内重力的冲量等于第二个 时间内重力的冲量
D. 第一个 时间内合外力的功等于第二个 时间内克服合外力的功
9.如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为37°,已知B、C高度差h=5m,g=10m/s2,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知
A. 小球甲作平抛运动的初速度大小为7.5m/s
B. A、B两点高度差为3.2m
C. 小球甲到达C点所用时间为0.8s
D. 两小球在C点时重力的瞬时功率相等
10.如图所示,甲从 A 地由静止匀加速跑向 B 地,当甲前进距离为 x1 时,乙从距 A 地 x2 处的 C 点由静止出发,加速度与甲相同,最后二人同时到达 B 地,则 AB 两地距离为
A. x1+x2 C. B. D.
11.如图所示,水平细杆上套一球A,球A与球B间用一轻绳相连,质量分别为 和 ,由于B球受到水平风力作用,球A与球B一起向右匀速运动。已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是:
A. 球A与水平细杆间的动摩擦因数为
B. 球B受到的风力F为mAgtan
C. 风力增大时,若A、B仍匀速运动,轻质绳对球B的拉力保持不变
D. 杆对球A的支持力随着风力的增加保持不变
12.如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c始终位置保持不变,下列说法中正确的是
A. b对c的摩擦力先减小后增大
B. 地面对c的支持力可能不变
C. c对地面的摩擦力方向可能向左
D. 弹簧一定处于压缩状态
二、多选题(每题4分,共4分×5题=20分。漏选得2分,错选不得分)
13.质量为m的小球,用长为的细线悬挂在O点,O点的正下方P点有一光滑的钉子。把小球拉到与钉子P等高的位置a由静止释放,小球摆到竖直位置b时摆线被钉子挡住,如图所示。当小球第一次经过最低点b前后
A. 小球摆动的线速度的值减小
B. 小球摆动的角速度的值增大
C. 小球摆动的向心加速度的值减小
D. 悬线对小球拉力的值增大
14.下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是
A. B.
C. D.
15.引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的周期为T,P、Q两颗星的距离为,P、Q两颗星的轨道半径之差为Δr(P星的轨道半径大于Q星的轨道半径),万有引力常量为G,则
A. Q、P两颗星的质量差为
B. P、Q两颗星的运动半径之比为
C. P、Q两颗星的线速度大小之差为
D. P、Q两颗星的质量之比为
16.滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动,不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则
A. a落地前,轻杆对b先做正功再做负功
B. a落地时速度大小为
C.从水平地面上方a下落过程中,其加速度大小可能等于g
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小大于mg
17.如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧,下端固定在斜面底端,上端与质量为m的物块A连接,A的右侧紧靠一质量为m的物块B,但B与A不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F作用在B上,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的v-t图象如图乙所示,t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点,重力加速度为g,则
A. B. t2时刻,弹簧形变量为
C. t2时刻弹簧恢复到原长,物块A达到速度最大值
D. 从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧释放的势能少
三、实验题(每空2分,共2分×5题=10分)
18.如图甲所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法(_______)(选填选项前的字母)。A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且____(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点
B.计时器打点
(2)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图乙所示。
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=____,打B点时小车的速度v=____。
(3)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图丁中正确反映 2-W关系的是________。
四、解答题
19.(10分)有一个冰上滑木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7 m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域。已知BC长度L2=1 m,木箱的质量m=50 kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1。某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取10 m/s2。那么该选手要想游戏获得成功,试求:(结果可以用根式表示)
(1)推力作用在木箱上时的加速度大小;
(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?
20.(10分)木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v0时,上升的最大高度可达h.已知艾奥的半径为R,引力常量为G,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:
(1)艾奥表面的重力加速度大小g和艾奥的质量M;
(2)距艾奥表面高度为2R处的重力加速度大小g';
(3)艾奥的第一宇宙速度v.
21.(14分)如图所示,倾角为370的光滑导轨,顶端A点高H=1.45m,下端通过一小段光滑圆弧与薄壁细管做成的玩具轨道相接于最低端B,玩具轨道由长度为x0的水平轨道BC、半径为R =0. 5的圆轨道、足够长的水平轨道CE组成,整个玩具轨道固定在竖直平面内,整个轨道水平部分动摩擦因数 =0.20,其它全部光滑。一个质量m=0.50kg的小球在倾斜导轨顶端A以v0=2.0m/s速度水平发射,在落到倾斜导轨上p点(P点在图中未画出)时速度立即变成大小v1=3.0m/s,方向沿斜面向下,小球经过BC,并能恰好经过圆的最高点。取g= l0m/s2,求:
(1)求P点离A点的距离;
(2) x0的大小
(3)小球最终停留位置与B的距离
高三物理参考答案
选择题
(1-12题每题3分,共3分×12题=36;13-17题每题4分,共4分×5题=20分,漏选得2分,错选不得分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
答案 B C D B C C A B C B D C BD BC CD AC BD
实验题(每空2分,共2分×5题=10分)
18.A;B; ; ;A;
解答题
19.(10分)
(1)3 m/s2 (2) 1 s≤t≤ s
解:
(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1,根据牛顿运动定律得
F-μmg=ma1 (2分)
解得a1=3 m/s2. (1分)
(2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a2,根据牛顿运动定律得
μmg=ma2 (1分)
解得a2=1 m/s2 (1分)
推力作用在木箱上时间t内的位移为
x1= a1t2 (1分)
撤去力F后木箱继续滑行的距离为
x2= (1分)
木箱停在有效区域内,要满足条件
L1-L2≤x1+x2≤L1 (2分)
解得1 s≤t≤ s. (1分)
20.(10分)(1) ;(2) ;(3)
解:试题分析:(1)岩块做竖直上抛运动有 , (1分)
解得 (1分)
忽略艾奥的自转有 , (1分)
解得 (1分)
(2)距艾奥表面高度为2R处有 , (2分)
解得 (1分)
(3)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时 , (2分)
解得 (1分)
21.(14分)(1) (2) (3)
解:(1)小球从A做平抛运动,经过时间t落到倾斜导轨上的P点,水平位移x,竖直位移y,有 (1分)
(1分)
(1分)
由上述式子得 (1分)
P点位置,即距抛出点l= x/cos37°= 0.75m (1分)
(2)由恰好经过圆的最高点D,D点时有: (2分)
得 (1分)
由P到D,能量关系:
(2分)
得 1m (1分)
(3)从到停止水平距离x,满足能量关系:
(2分)
得x=7.25m (1分)
高三年级秋季学期物理试卷参考
一、 单项选择题: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. 2018年11月16日,国际度量衡大会对千克等单位重新定义,实现了基本度量标准全部使用物理常数定义,而不依赖于实体.下列选项均是国际基本单位的是( )
A. 开尔文K 牛顿N B. 安培A 开尔文K
C. 特斯拉T 安培A D. 牛顿N 特斯拉T
2. 如图所示,线圈L与灯泡A串联后接在5 V的正弦式交流电源上,为降低灯泡A的亮度,下列操作可行的是( )
A. 仅改用5 V的直流电源
B. 仅降低交流电源的频率
C. 仅在线圈L中插入铁芯
D. 仅减少线圈L的匝数
3. 据报道,2018年我国发射全球低轨卫星星座“鸿雁星座”系统的首顺试验卫星,它运行在距离地球1 100千米的圆轨道上,则其( )
A. 向心加速度小于地面的重力加速度
B. 线速度大于第一宇宙速度
C. 周期大于地球自转周期
D. 角速度小于地球自转角速度
4. 如图所示为某电容式话筒的原理示意图,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,则在P、Q间距减小的过程中( )
A. 电容器的电容减小
B. 金属极板上的电荷量减小
C. M点和N点的电势相等
D. M点比N点的电势低
5. 在水平地面上以某一初速度竖直向上抛出一物体,物体所受的空气阻力与物体的速率成正比,经一段时间后落回地面,则下列关于物体的加速度随时间变化图象、速度随时间变化图象、机械能随路程变化图象、重力势能(地面作为参考平面)随路程变化图象正确的是( )
A B C D
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6. 如图所示,虚线为一粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,A、B、C为轨迹上的三点,B、O、D在同一电场线上,且OB=OD,则( )
A. 该粒子带正电荷
B. 粒子在B点的加速度小于粒子在A点的加速度
C. 粒子在B点的电势能小于粒子在A点的电势能
D. 电场中O、B间的电势差小于D、O间的电势差
7. 如图所示,a、b两点位于同一条竖直线上,从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个小球,它们都能经过水平地面上方的P点.则下列说法中正确的是( )
A.两小球抛出的初速度v1>v2
B. 两小球抛出的初速度v1
C. 从a点抛出的小球着地时水平射程较大
D. 从b点抛出的小球着地时水平射程较大
8. 如图所示,光滑水平面上直线O1O2两侧对称固定放置两根载有电流大小恒定、方向相同的平行长直导线.单匝正方形线圈从P位置以一初速度水平向右滑出,线圈到达Q位置速度为零,则( )
A. 在O1O2左侧的磁场方向垂直水平面向上
B. 线圈中始终产生顺时针的感应电流
C. 线圈的中心在O1O2位置时,磁通量为零,感应电流为零
D. 仅仅增加线圈的匝数,线圈仍能从P滑到Q点
9. 如图所示,柔软的不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端系着一小球,小球放在水平升降平台上,不计摩擦和空气阻力.先让小球以某一速度在平台上做匀速圆周运动,后使升降平台缓慢竖直上升,在小球到达顶点O所在水平面之前,下列说法中正确的是( )
A. 小球转动的角速度逐渐减小
B. 小球运动的线速度大小保持不变
C. 升降平台对小球的支持力保持不变
D. O点受到的拉力逐渐减小
三、 简答题:本题共计42分,第10、11和第12C题为必做题,第12A、12B为选做题.请将解答填写在相应的位置.
10. (8分)如图a所示是某实验小组利用气垫导轨测量“功和动能变化的关系”的装置.气垫导轨的两个底脚间距为L,两光电门A、B中心的距离s保持不变,改变导轨右侧底脚相同垫块的个数,可以改变高度h.
图a
图b
(1) 用游标卡尺测出滑块上遮光条宽度d,如图b所示,d=________mm.释放滑块,光电门A、B分别测出滑块上遮光条挡光的时间为tA、tB,滑块在光电门A位置的瞬时速度vA的大小为________(用字母表示).
(2) 下列有关实验操作的说法正确的是________.
A.实验前需先测量滑块的质量 B. 每次实验都要使滑块从静止开始滑下
C. 每次实验都要使滑块从同一位置滑下 D. 要先接通电源后释放滑块
(3) 如果该实验小组通过测量作出的ΔEkh图象为过原点的直线,则________(填“能”或“不能”)说明动能变化和合外力做功成正比.
11. (10分)某同学连接了一个如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为电压表,开关S.
(1) 该同学连按的实验电路中有一处错误,请用笔在该处打上“×”号,并用笔画线作为导线,进行正确的连接.
(2) 开关闭合前,电阻箱R的阻值应置于________(填“零”或“较大”).
(3) 将开关S闭合,改变电阻箱的阻值,测出几组U及R的数据,作出1R1U的图线如图所示,则内阻r=________Ω,电动势E=________V.(结果保留两位有效数字)
(4) 如果电压表影响不可忽略,通过分析判断该实验测得的电源电动势将________(填“偏大”“不变”或“偏小”).
12. 请从A、B两小题中选定一个小题作答,C为必选题,如都作答,则按A、C小题评分.
A. (选修模块3-3)(12分)
(1) 下列说法中正确的是________.
A. 晶体体积增大,其分子势能一定增大
B. 大头针能浮在水面上,是由于水的表面存在张力
C. 人感觉到空气湿度大,是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D. 气体分子热运动越剧烈,气体压强越大
(2) 如图所示,用水银血压计测量血压时,先向袖带内充气,然后缓慢放气.某次测量充入袖带内气体的压强为1.4p0,体积为V.已知阿伏加德罗常数为NA,该状态下气体的摩尔体积为V0,则袖带内气体的分子数为________;然后缓慢放气过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数________(填“增大”“减小”或“不变”).
(3) 上述(2)中,缓慢放气过程中温度保持不变,袖带内气体体积变为0.7V,压强变回到p0.求:
① 袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值.
② 在放气过程中袖带内气体是吸热还是放热.
B. (选修模块3-4)(12分)
(1) 下列说法中正确的是________.
A. 物体做受迫振动时,振幅与物体本身无关
B. 光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的
C. 火车以接近光速通过站台时,车上乘客观察到站台上的旅客变矮
D. 全息照像技术是光的衍射原理的具体应用
(2) 如图甲是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设向右为正方向,图乙是这个单摆的振动图象.该单摆振动的频率是________Hz,若振幅有所减小,则振动周期将________(填“增大”“减小”或“不变”).
甲
乙
(3) 在安静的夜晚钓鱼是一种乐趣.如图所示,平静湖面岸边的垂钓者,眼睛恰好位于岸边水面正上方h1=0.9 m的高度处,浮标Q离岸边P点s1=1.2 m远,当鱼饵灯M与浮标的水平距离s2=1.8 m时,垂钓者恰好观察到Q挡住了M的像,已知水的折射率n=43.求:
① 求鱼饵灯离水面的深度h2.
② 如果鱼饵被鱼拖着下沉,则被鱼饵灯照亮的水面范围将变大还是变小?
C. (选修模块3-5)(12分)
(1) 下列说法中正确的是________.
A. 阴极射线的存在说明原子核是可分的
B. 玻尔理论很好地解释了原子光谱的成因
C. 原子的核式结构模型可以解释原子的稳定性
D. U235裂变产生的新核的比结合能比U235的比结合能大
(2) 科学家通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像.已知普朗克常量为h,真空的光速为c,若X射线在真空中的波长为λ,其对应的光子能量E=________,该光子与电子碰撞后其波长将________(填“变大”“不变”或“变小”).
(3) 一个静止的铀核(233 92U)放出一个α粒子变成钍核(234 90Th),设该核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能,已知α粒子动能为Ek1,真空中的光速为c.求:
①钍核的动能.
②该核反应中的质量亏损.
四、 计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,必须明确写出数值和单位.
13. (15分)如图所示,竖直放置的U形光滑导轨宽L=1 m,与一电容器和理想电流表串联.导轨平面有垂直于纸面向外、B=1 T的匀强磁场,质量为m=0.01 kg的金属棒ab与导轨接触良好,由静止释放后沿导轨下滑,此过程中电流表的示数恒为I=0.05 A.取g=10 m/s2,不计一切阻力和电阻.求:
(1) 金属棒ab下滑的加速度大小.
(2) 金属棒下滑h=1 m高度时,电容器所储存的电能.
(3) 电容器的电容.
14. (16分)某打靶游戏的简化示意图如图所示.整个装置置于水平地面上.两根原长等于AP(或BQ)的完全相同轻质弹性绳,一端分别固定在水平地面上A、B两点,另一端系在一起,P、Q为水平地面上的定滑轮,将质量为m=0.4 kg的弹丸置于O1,用弹丸向右推弹性绳的节点到距离O1为r=0.4 m的M点,由静止释放弹丸,弹丸沿MO1在地面上滑行恰能运动至靶心O2处,已知O1O2的距离s=0.4 m,弹丸与地面动摩擦因数为=0.5,取g=10 m/s2.求:
(1) 弹丸到达O1位置时的速度大小.
(2) 弹性绳释放的弹性势能Ep.
(3) 每根弹性绳的劲度系数k和弹丸的最大速度vm.
15. (16分)如图所示,在第一象限内,0
(1) 进入区域Ⅱ磁场的粒子的最小速度.
(2) 粒子从P点射出到返回到收集器上的同一位置的运动时间.
(3) 要使所有返回区域Ⅰ磁场的带电粒子都能被收集器收集,求收集器的最小长度.
物理参考答案及评分标准
一、 单项选择题: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. B 2. C 3. A 4. D 5. C
二、 多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分. 每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答得0分.
6. BD 7. BD 8. BD 9. AD
三、 简答题:本题共计42分,第10、11和第12C题为必做题,第12A、12B为选做题.请将解答填写在相应的位置.
10. (8分)
(1) 5.80(2分) dtA(2分)
(2) D(2分)
(3) 能(2分)
11. (10分)
(1) 画图略(2分)
(2) 较大(2分)
(3) 1.0(2分) 3.3(2分)
(4) 偏小(2分)
12. A. (选修模块3-3)(12分)
(1) B(4分)
(2) VV0NA(2分) 减小(2分)
(3) ①对原袖带内气体而言,发生等温变化,设放出压强为p0的气体积为ΔV,则1.4p0V=p0(0.7V+ΔV) ΔV=0.7V(1分)
袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值η=0.7V0.7V+ΔV=12(1分)
②吸热(2分)
B. (选修模块3-4)(12分)
(1) B(4分)
(2) 1.25(2分) 不变(2分)
(3) ①由折射定律得
n=sinisinγ=s1h21+s21s2h21+s22(1分)
解得h2=2.4 m(1分)
②变大(2分)
C. (选修模块3-5)(12分)
(1) D(4分)
(2) hcλ(2分) 变大(2分)
(3) ①系统的动量守恒
得0=Pα-PTh(1分)
所以2mαEk1=2mThEkTh得EkTh=2117Ek1(1分)
②由ΔE=Δmc2得Δm=119Ek1117c2(2分)
四、 计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13. (15分)
(1) 导体棒受安培力FA=BIL=0.05 N(2分)
由牛顿第一定律mg-FA=ma(2分)
解得a=mg-FAm=5 m/s2(1分)
(2) 电能ΔE=W克服(2分)
克服安培力做功W克服=BILh(2分)
解得ΔE=0.05 J(1分)
(3) E=BLv(1分)
Q=CU=CBLv(1分)
Q=It=Iva(2分)
所以C=IBLa==0.01 F(1分)
14. (16分)(1) -μmgs=-12mv2(2分)
v=2 m/s(2分)
(2) 由系统的能量守恒得,Ep=μmg(s+r)(2分)
所以两弹性绳共释放弹性势能Ep=1.6 J(2分)
(3) 每根弹性绳的弹力的水平力为F=kΔxcos θ=kr(2分)
12Ep=kr+02r=12kr2(1分)
解得k=Epr2=10 N/m(1分)
弹丸速度最大时,满足2kr0=μmg(1分)
r0=0.1 m(1分)
由动能定理得212kr2-12kr20-μmg(r-r0)=12mv2m(1分)
解得vm=322 m/s(1分)
15. (16分)
(1) 由几何关系,r1=a(1分)
在磁场中做匀速圆周运动qv1B=mv21r1(2分)
解得v1=qBam(1分)
(2) 粒子在左侧磁场运动的第一段轨迹对应的圆心角为60°(1分)
运动时间t=2•T6+5•T6=76T(2分)
所以解得t=76•2πmqB=7πm3qB(1分)
(3) PN=2a(1分)
粒子速度最大且能返回到y轴的运动轨迹示意图如图所示,由几何关系可得
2r3-2(r3-r3cosβ)=23a(2分)
2r3sinβ=2a(2分)
解得r3=2a,β=30°(1分)
PM=23a-2(r3-r3cosβ)=4(3-1)a(1分)
MN=PM+PN=MN=43a-2a(1分)
高三物理上学期期末试题带答案
一、单项选择题(每小题只有一个正确答案,将正确答案的代码填涂在答题卡上。本题共8小题,每小题4分,共32分。)
1.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是
A.甲图中,原子核D和E聚变成原子核F要放出能量
B.乙图中,若氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出A光,只要用波长小于A光波长的光照射,都能使氢原子从n=1跃迁到n=2
C.丙图中,卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D.丁图中,汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构
2.2013年6月20日,航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图实验:细线的一端固定,另一端系一小球,在最低点给小球一个初速度,小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动。若将此装置带回地球,仍在最低点给小球相同初速度,则在竖直平面内
A.小球仍能做匀速圆周运动
B.小球不可能做匀速圆周运动
C.小球一定能做完整的圆周运动
D.小球一定不能做完整的圆周运动
3.如图所示,一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动,那么A受到的地面的支持力与推力F的合力方向是
A.水平向右 B.向上偏右
C.向下偏左 D.竖直向下
4.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.t=0时刻发电机的转动线圈位于中性面
B.在1s内发电机的线圈绕轴转动50圈
C.将此交流电接到匝数比是1∶10的升压变压器上,
副线圈的电压为 V
D.将此交流电与耐压值是220V的电容器相连,电容器不会被击穿
5.如图所示,A是静止在赤道上的物体,随地球自转而做匀速圆周运动;B、C是同一平面内两颗人造卫星,B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为 ,物体A和卫星B、C的线速度大小分别为 、 、 ,周期大小分别为 、 、 ,向心加速度大小分别为 、 、 则下列关系正确的是
A. B.
C. D.
6.如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面,现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失,换用材料相同质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程,下列正确的是
A.两滑块到达B点时速度相同
B.两滑块沿斜面上升的最大高度相同
C.两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同
D.两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同
7.如图所示,匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆,电场方向与圆所在平面平行,A、O两点电势差为U,一带正电的粒子在该电场中运动,经A、B两点时速度大小均为v0,粒子重力不计,以下说法正确的是
A.粒子在A、B间是做圆周运动
B.粒子从A到B的运动过程中,动能先增大后减小
C.匀强电场的电场强度
D.圆周上,电势最高的点与O点的电势差为 U
8.假设在真空玻璃盒内有一固定于地面上空附近的N极磁单极子,其磁场分布与正点电荷电场分布相似,周围磁感线呈均匀辐射式分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子正在该磁单极子上方附近做速度大小为v、半径为R的匀速圆周运动,其轨迹如虚线所示,轨迹平面为水平面。(已知地球表面的重力加速度大小为g,不考虑地磁场的影响),则
A.带电粒子一定带负电
B.若带电粒子带正电,从轨迹上方朝下看,粒子沿
逆时针方向运动
C.带电粒子做匀速圆周运动的向心力仅由洛伦兹力提供
D.带电粒子运动的圆周上各处的磁感应强度大小为
二、不定项选择题(每小题都有多个选项正确。每小题全部选对得4分,选对但不全得2分,不选或错选不得分。本题共4小题,每小题4分,共16分。)
9.在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,做成了一个霍尔元件,在E、F间通入恒定电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,M、N间的电压为UH。已知半导体薄片中的载流子为负电荷,电流与磁场的方向如图所示,下列说法正确的有
A.N板电势高于M板电势
B.磁感应强度越大,MN间电势差越大
C.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行,UH不变
D.将磁场和电流分别反向,则N板电势低于M板电势
10.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U–I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是
A.硅光电池的内阻为10Ω
B.硅光电池的总功率为0.72W
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W
D.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
11.在光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v0射击质量为M的木块,最终子弹未能射穿木块,射入的深度为d,木块在加速运动中的位移为s。则以下说法正确的是
A.子弹动能的亏损大于系统动能的亏损
B.子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小
C.摩擦力对M做的功一定等于摩擦力对m做的功
D.位移s一定大于深度d
12.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k。导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。图中直流电源的电动势为E、内阻不计,电容器的电容为C。闭合开关,待电路稳定后,下列选项正确的是
A.导体棒中电流为
B.轻弹簧的长度减小
C.轻弹簧的长度增加
D.电容器带电荷量为
三、填空题(每空2分,共14分)
13.气垫导轨是一种常用的实验仪器,它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现利用气垫导轨来研究功能关系。如图甲所示,在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧,轨道上有滑块A紧靠弹簧但不连接,滑块的质量为m,重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度,读数如图乙所示,则宽度d=______cm;
(2)利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小;某同学打开气源,调节装置,使滑块可以静止悬浮在导轨上,然后用力将滑块A压紧到P点,释放后,滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t,则弹簧对滑块所做的功为____________。(用题中所给字母表示)
(3)利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数;关闭气源,仍将滑块A由P点释放,当光电门到P点的距离为x时,测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t,移动光电门,测出多组数据(滑块都能通过光电门),并绘出 图象。如图丙所示,已知该图线斜率的绝对值为k,则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为____________。
14.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势 E和内阻 r及电阻 R1的阻值。
实验器材有:待测电源,待测电阻 R1,电压表 V(量程 0~3 V,内阻很大),电阻箱 R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关 S1,单刀双掷开关 S2,导线若干。
(1)先测电阻 R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:
A.闭合 S1,将 S2切换到 a,调节电阻箱,读出其示数 R0和对应的电压表示数U1;
B.保持电阻箱示数不变,____________,读出电压表的示数 U2;
C.电阻 R1的表达式为 R1=____________。
(2)该同学已经测得电阻 R1=3.2 Ω,继续测电源电动势E和内阻 r,其做法是:闭合 S1,将 S2切换到 a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的 图线,则电源电动势E=____V,内阻r =____Ω。(结果保留两位有效数字)
四、计算题(共3个小题,15题10分、16题12分,17题16分,共38分)
15.如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=1 kg的物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8:求:
(1)物体与传送带间的动摩擦因数;
(2)0-8s内物体运动的位移;
(3)0-8s内物体机械能的增加量。
16.如图所示,在xOy平面上,直线OM与x轴正方向夹角为 ,直线OM左侧存在平行y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q,质量为m带正电的粒子 忽略重力)从原点O沿x轴正方向以速度 射入磁场。此后,粒子穿过磁场与电场的边界三次,恰好从电场中回到原点 。(粒子通过边界时,其运动不受边界的影响)求:
(1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径;
(2)匀强电场的电场强度;
(3)粒子从O点射出至回到O点所用的时间。
17.某校航模兴趣小组设计了一个飞行器减速系统,有摩擦阻力、电磁阻尼、空气阻力系统组成,装置如图所示,匝数N=100匝、面积S= 、电阻r=0.1Ω的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的磁场 ,其变化率k=1.0T/s。线圈通过电子开关S连接两根相互平行、间距L=0.5m的水平金属导轨,右端连接R=0.2Ω的电阻,其余轨道电阻不计。在导轨间的区域1中存在水平向右、长度为d=8m的匀强磁场,磁感应强度为B2,其大小可调;在区域2中存在长度足够长、大小为0.4T、方向垂直纸面向里的匀强磁场 。飞行器可在轨道间运动,其下方固定有一根长为L=0.5m、电阻也为R=0.2Ω的导体棒AB,与导轨良好接触,飞行器(含导体棒)总质量m=0.5kg。在电子开关闭合的同时,飞行器以 的初速度从图示位置开始运动,已知导体棒在区域1中运动时与轨道间的动摩擦因数 =0.5,g=10 m/s2,其余各处摩擦均不计。
(1)飞行器开始运动时,求AB棒两端的电压U;
(2)为使导体棒AB能通过磁场区域1,求磁感应强度 应满足的条件;
(3)若导体棒进入磁场区域2左边界PQ时,会触发电子开关使S断开,同时飞行器会打开减速伞,已知飞行器受到的空气阻力f与运动速度v成正比,且f=ηv(η=0.4kg/s)。当 取何值时,导体棒在刚进入PQ区域时的加速度最大,求此加速度的最大值。
高三物理参考答案
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1 2 3 4 5 6 7 8
A B B B C D D D
二、不定项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
9 10 11 12
BD BC AB BD
三、填空题(每小题2分,14分)
13.(1) 0.960 (2) (3)
14.(1)将S2切换到b ; (2)2.0; 0.80;
四、计算题(共3个小题,15题10分、16题12分,17题16分,共38分)
15.(1)由图象可知,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为 的匀减速直线运动,…………………1’
由牛顿第二定律得: ……………..…2’
解得:μ=0.875………………………….…………………….….1’
(2)v-t图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,
可得0~8 s 内物体的位移 ………………….2’
……………………..……..…1’
(3) 0~8 s 内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和,
……………………….………..2
…………………………………………………………1’
16.(1)带电粒子在磁场中做圆周运动:
, ,……………………..……2’
粒子第二次进入电场后做类平抛运动
,……………………...………….………1’
,…………………………………………1’
,………………………….………..………1’
解得 ;……………………..………..………1’
;………………………1’
粒子在磁场中时间 ,…………………….…………..……..…2’
粒子在电场中做直线运动的时间 ;………………………..…...……1’
粒子在电场中做类平抛运动的时间 ;……………………..……..…1’
粒子从O点射出到回到O点的时间 ;……….……1’
17.(1)线圈的感应电动势为 ………………………………1’
电路中总电阻r总= ……………………………………………..…………..……1’
流过导体棒的电流 …………………………………………………1’
导体棒两端电压 ………………………………………………….………1’
………………………………………….…………………1’
(2)若导体棒刚好运动到磁场区域1右边界,磁感应强度 最大
由动能定理: ………………………………………2’
得: =0.8T,故 0.8T………………………………….…….……………………1’
(3)为使导体棒在磁场区域2中的加速度最大,应取 =0…………………………1’
导体棒进入磁场区域2瞬间的速度为
由动能定理得: ……………………….…………………2’
得: =8m/s
导体棒受到的安培力为: ………………………….……………………1’
其中 ………………………….………………………………………………1’
………………………….……………………………………………1’
根据牛顿第二定律: …….………………..………………………1’
得: ………………………….…………………………………………1’
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