河南省周口市商水县中英文学校学年高三物理期末试题.docx
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河南省周口市商水县中英文学校学年高三物理期末试题
河南省周口市商水县中英文学校2019-2020学年高三物理期末试题
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
1.一汽车沿直线由静止开始向右运动,汽车的速度和加速度方向始终向右。
汽车速度的平方v2与汽车前进位移x的图像如题图所示,则下列说法正确的是
A.汽车从开始运动到前进x1过程中,汽车受到的合外力不变
B.汽车从开始运动到前进x1过程中,汽车受到的合外力越来越小
C.汽车从开始运动到前进x1过程中,汽车的平均速度大于v0/2
D.汽车从开始运动到前进x1过程中,汽车的平均速度小于v0/2
参考答案:
D
2.(单选)如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。
现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则( )
A 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0
B 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于T0
C 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于T0
D 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于T0
参考答案:
AD
3.如图所示,某点O处固定一点电荷+Q,一电荷量为-q1的点电荷以O为圆心做匀速圆周运动,另一电荷量为-q2的点电荷以O为焦点沿椭圆轨道运动,两轨道相切于P点。
两个运动电荷的质量相等,它们之间的静电引力和万有引力均忽略不计,且q1>q2。
当-q1、-q2经过P点时速度大小分别为v1、v2,加速度大小分别为a1、a2,下列关系式正确的是
A.a1=a2 B.a1 C.v1=v2 D.v1>v2 参考答案: D 在P点时,两电荷受力均为库仑力,分别为F1= F2= ∵q1>q2∴F1>F2 由牛顿第二定律F=ma,因为m相同,所以a1>a2,所以AB均错误. 在P点有a= ,∵a1>a2 ∴V1>V2所以C错误,D正确.故此题应选D. 4.如图所示,两个重叠在一起的滑块,置于固定的倾角为θ的斜面上,滑块A和滑块B的质量均为m。 A和B间摩擦系数为μ1,B与斜面间的摩擦系数为μ2,两滑块都从静止开始,以相同的加速度沿斜面下滑,在这个过程中A受的摩擦力( ) A.等于零 B.方向沿斜面向下 C.大小等于μ2mgcosθ D.大小等于μ1mgcosθ 参考答案: C 5.为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年。 我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行,完成了既定任务,于2009年3月1日16时13分成功撞月。 如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星在控制点1开始进入撞月轨道,假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G。 根据题中信息,以下说法正确的是 A.可以求出月球的质量 B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力 C.“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速 D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s 参考答案: AC 二、填空题: 本题共8小题,每小题2分,共计16分 6.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛,已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。 则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s,向心加速度大小为________m/s2(结果均保留2位小数)。 参考答案: 0.42rad/s;8.77m/s2。 【(8.76~8.82)m/s2】 7.如图,质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块在木板上,它们之间有摩擦,木板足够长,两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动,当木板的速度为v1=2.4m/s时,物块速度的大小是 m/s,木板和物块最终的共同速度的大小是 m/s。 参考答案: 0.8 8.某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示。 已知小车的质量为500克,g取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。 实验步骤如下: (1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。 (2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板 倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑。 (3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔, 接通打点计时器电源后,释放小车。 (4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。 (5)改变盘中砝码的质量,重复 (2)(3)步骤进行实验。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 m/kg 0.02 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.10 1.40 1.79 2.01 2.20 2.38 2.61 3.02 ①在坐标纸上作出 图象。 ②上述图象不过坐标原点的原因是: 。 ③根据 (1)问中的图象还能求解哪些物理量? 其大小为多少? 。 ④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量: (选填“是”或“否”)。 参考答案: 9.在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。 经时间 s,此时石子的速度大小为 ;重力对石子做功的瞬时功率P为 W。 (g取10m/s2). 参考答案: 答案: 15m/s;100 W或141.4W 10.如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置,则图中的_____点为振动加强的位置,图中的_____点为振动减弱的位置。 参考答案: 答案: b,a 11. 如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为 J。 参考答案: 答案: 增大,-2.5×10-8 解析: 将电荷从从电场中的A点移到B点,电场力做负功,其电势能增加;由电势差公式UAB= ,W=qUAB=-5×10―9×(15-10)J=-2.5×10-8J。 12.在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中: (1)判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是 轻转,看能否停在任意位置 ; (2)除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为: 易找到平衡位置 . 参考答案: 考点: 力矩的平衡条件. 分析: (1)实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系,通过轻转判断重心是否在盘的转轴上. (2)除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置. 解答: 解: (1)实验前要时重力、摩擦力的合力矩近似为零,轻轻拨动力矩盘,观察其是否能自由转动并随遇平衡,即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转,看能否停在任意位置. (2)除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置. 故答案为: (1)轻转,看能否停在任意位置. (2)易找到平衡位置. 点评: 本题关键要抓住实验原理,根据实验要求进行分析.考查分析设计实验操作要求和技巧的能力. 13. 参考答案: 三、简答题: 本题共2小题,每小题11分,共计22分 14.(09年大连24中质检)(选修3—5)(5分)如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A,其上放有一个滑块B,已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,开始时A静止,滑块B以V=4m/s向右的初速度滑上A板,如图所示,B恰滑到A板的右端,求: ①说明B恰滑到A板的右端的理由? ②A板至少多长? 参考答案: 解析: ①因为B做匀减速运动,A做匀加速运动,A,B达到共同速度V1时,B恰滑到A板的右端(2分) ②根据动量守恒 mv=2mv1(1分) v1=2m/s …… 设A板长为L,根据能量守恒定律 (1分) L=1m 15.(8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中A B过程为等压变化,B C过程为等容变化。 已知VA=0.3m3,TA=TB=300K、TB=400K。 (1)求气体在状态B时的体积。 (2)说明B C过程压强变化的微观原因 (3)没A B过程气体吸收热量为Q,B C过气体 放出热量为Q2,比较Q1、Q2的大小说明原因。 参考答案: 解析: (1)设气体在B状态时的体积为VB,由盖--吕萨克定律得, ,代入数据得 。 (2)微观原因: 气体体积不变,分子密集程度不变,温度变小,气体分子平均动能减小,导致气体压强减小。 (3) 大于 ;因为TA=TB,故A B增加的内能与B C减小的内能相同,而A B过程气体对外做正功,B C过程气体不做功,由热力学第一定律可知 大于 。 考点: 压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律 四、计算题: 本题共3小题,共计47分 16.从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为mv的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正v0比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示, t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且 落地前球已经做匀速运动,求: (1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做v1的功 (2)球抛出瞬间的加速度大小; (3)球上升的最大高度H。 参考答案: 17.如图所示,空间区域Ⅰ、Ⅱ存在匀强电场和匀强磁场,MN、PQ为磁场区域的理想边界,Ⅰ区域高度为d,Ⅱ区域的高度足够大。 匀强电场方向竖直向上;Ⅰ、Ⅱ区域磁场的磁感应强度均为B,方向分别垂直纸面向里和向外。 一个质量为m,电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电磁场区域后,恰能做匀速圆周运动。 已知重力加速度为g。 (1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小; (2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,在图中作出小球的运动轨迹;求出释放时距MN的高度h;并求出小球从开始释放到第一次回到O点所经历的时间t; (3)试讨论h取不同值时,小球第一次穿出磁场Ⅰ区域的过程中电场力所做的功W。 参考答案: 解析: (1)带电小球进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,重力与电场力平衡,重力竖直向下,电场力竖直向上,即小球带正电。 (2分) 由: qE=mg 解得: (2分) (2)带电小球在进入磁场区域前做自由落体运动,由机械能守恒有: mgh= mv2(1分) 带电小球在磁场中作匀速圆周运动,设半径为R,依牛顿第二定律有: qvB=m (1分) 由于带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中q、v、B、m的大小不变,故三段圆周运动的半径相同,以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形,边长为2R,内角为60o,轨迹如答图(a)所示。 由几何关系知R= (2分) 解得h= (2分);作出小球运动大致轨迹图(a)所示(2分)。 小球从开始释放到回到O点所经历的时间由两部分组成,一部分为无场区的运动,时间 (1分);一部分为电磁场区域的运动,时间 (1分); 总时间 = (2分) (3)当带电小球在Ⅰ区域作圆周运动的圆弧与PQ相切时,运动轨迹如答图(b)所示,有: 半径R=d (1分) 解得对应高度: h0= (1分) 讨论: i.当h ⅱ.当h>h0时,小球进入磁场Ⅰ区域后由下边界PQ第一次穿出磁场Ⅰ区域进入Ⅱ区域,此过程电场力做功W=-qEd(1分)即W=-mgd(1分) 说明: 第(3)问讨论对于当h=h0时的临界情况不做要求,即电场力做功W=0或者W=-mgd均可以。 18.如图,木块A、B的质量均为m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计)。 让A、B以初速度v0一起从O点滑出,滑行一段距离后到达P点,速度变为 ,此时炸药爆炸使木块A、B脱离,发现木块B立即停在原位置,木块A继续沿水平方向前进。 已知O、P两点间的距离为s,设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能,爆炸时间很短可以忽略不计,求: i.木块与水平地面的动摩擦因数μ; ii.炸药爆炸时释放的化学能。 参考答案: (1) (2) 解析: 设木块与地面间的动摩擦因数为μ,炸药爆炸释放的化学能为E0。 从O滑到P,对A、B,由动能定理得: 解得: 在P点爆炸时,A、B动量守恒: 根据能量的转化与守恒: 解得:
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