河南省濮阳市东方中学高三物理上学期期末试题含解析.docx

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河南省濮阳市东方中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.（多选）AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒靠立在导轨上（开始时b离O点很近），如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中A．感应电流方向始终是b→a B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b C．所受磁场力方向垂直于ab向上D．所受磁场力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上参考答案：BD 2.（单选）一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动，司机发现前方有障碍物立即减速，以0.2m/s2的加速度做匀减速运动，减速后一分钟内汽车的位移是A．240m B．250m C．260m D．90m参考答案：B 3.（多选题）如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止，若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A．物块滑到b点时的速度为B．物块滑到b点时对b点的压力是mg C．物块滑到b点时对b点的压力是3mg D．c点与b点的距离为参考答案：CD【考点】机械能守恒定律；向心力．【分析】由机械能守恒可求得物块滑到b点时的速度，由向心力公式可求得b点对物体的支持力，由牛顿第三定律可知物块对b点的压力；【解答】解：A、由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A错误；B、b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F﹣mg=m可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故B错误，C正确；D、对全程由动能定理可知，mgR﹣μmgs=0，解得bc两点间的距离为，故D正确；故选：CD 4.如图所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动。已知F1＞F2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为（）A．B．C．D．参考答案：D 5.同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图所示。以下说法正确的是（）A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组采用如图甲所示的装置探究“动能定理”。图中小车内可放置砝码；实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50 Hz。（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，，，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）如图乙是某次实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及多个计数点A、B、C、D、E、……，可获得各计数点刻度值s，求出对应时刻小车的瞬时速度V，则D点对应的刻度值为sD=cm，D点对应的速度大小为vD=m/s。（3）下表是某同学在改变钩码或小车中砝码的数量时得到的数据。其中M是小车质量M1与小车中砝码质量m之和，是纸带上某两点的速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E；F是钩码所受重力的大小，W是在以上两点间F所作的功。次数M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表数据可以看出，W总是大于△E，其主要原因是；钩码的重力大于小车实际受到的拉力造成了误差，还有。参考答案：(1)接通电源释放小车(2)8.15(8.12~8.16)0.54(0.53~0.55)(3)没有平衡摩擦力7.（6分）如图所示，在光滑的水平面上，有一个弹簧振子，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向右的恒力，此后振子的振幅将(填“变大”、“变小”、“不变”)参考答案：变大8.（4分）随着能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，从提高能量利用的角度来看，这种设计的优点是。参考答案：上坡时，部分动能转化为重力势能；下坡时部分重力势能转化为动能。9.（4分）绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象，则采用色光也可以产生（写出一种颜色的可见光）；若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了，则入射光的（填“频率”或“强度”）增大了。参考答案：蓝/靛/紫；强度10.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.0以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma显然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力。利用纸带及已知数据结合匀变速直线运动的推论△x=aT2求加速度。11.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1________(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2________(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，增大12.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.13.（多选）（2014秋?滕州市校级期中）下列说法正确的是（）A．伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因B．人站在电梯中，人对电梯的压力与电梯对人的支持力不一定大小相等C．两个不同方向的匀变速直线运动，它们的合运动不一定是匀变速直线运动D．由F=ma可知：当F=0时a=0，即物体静止或匀速直线运动．所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例参考答案：AC解：A、伽利略的理想实验说明物体不受力，物体照样运动，即力不是维持物体运动的原因．故A正确．B、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等．故B错误．C、两个不同方向的匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．故C正确．D、第二定律针对的是有合外力作用时的状态，第一定律是针对没有外力的状态，第一定律不是第二定律的特例．故D错误．故选AC．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，中间纸带未画出．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么（1）根据纸带数据求得B点的瞬时速度是1.92m/s．（2）重物自O由静止下落到B点的过程中，动能增加量为0.37J，重力势能的减少量为0.38J．（结果保留两位有效数字）根据计算所得数据，你认为造成误差的原因可能是：重物与纸带受到阻力作用．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．版权所有专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．减少的重力势能△Ep=mgh，增加的动能△Ek=mv2，v可由从纸带上计算出来．解答：解：（1）在匀加速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则vB==≈1.92m/s；（2）增加的动能△Ek=mv2=×0.2×1.92≈0.37J减少的重力势能△Ep=mgh=0.2×9.8×0.192≈0.38J重物重力势能减少量与动能增加量不相等的原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．故答案为：（1）1.92；（2）0.37；0.38；重物与纸带受到阻力作用．点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．15.图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测最两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值；⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ．回答下列为题：（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为cm．（2）物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=（3）动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=（4）如果细线没有调整到水平，引起的误差属于（填“偶然误差”或“系统误差”）．参考答案：（1）0.960 cm．（2）（3）（4）系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为a＝30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中.两根电阻都为R＝2W、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．参考答案：（1）mgxsina＝mv12，v1＝＝4m/s（1分）＝mgsina，BL＝1Tm（1分）BIL＝mgsina，I＝1A（1分）（2）设经过时间t1，金属棒cd也进入磁场，其速度也为v1，金属棒cd在磁场外有x＝v1/2·t1，此时金属棒ab在磁场中的运动距离为：X＝v1t1＝2x，两棒都在磁场中时速度相同，无电流，金属棒cd在磁场中而金属棒ab已在磁场外时，cd棒中才有电流，运动距离为2x（得到cd棒单独在磁场中运动距离为2x，即可得2分）（公式2分、结果1分）（3）金属棒ab在磁场中（金属棒cd在磁场外）回路产生的焦耳热为：Q1＝mgsina′2x＝3.2J（或：Q1＝2I2Rt1＝mgsina′2x）（1分）金属棒ab、金属棒cd都在磁场中运动时，回路不产生焦耳热。两棒加速度均为gsina，ab离开磁场时速度为v 2，v22－v12＝2gxsina，v2＝。（1分）金属棒cd在磁场中（金属棒ab在磁场外），金属棒cd的初速度为v2＝，末速度为，由动能定理：mgsina′2x－Q2＝m（）2－m（）2（2分）Q2＝mgsina′3x＝4.8J（1分）Q＝mgsina′5x＝8J（1分）17.(20分)在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计。g取10m/s2。求：()⑴物块与凹槽相对静止时的共同速度；⑵从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；⑶从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。参考答案：（1）2.5m/s（2）12（3）3.375m 18.如图所示为一简易温度计：玻璃瓶内有体积为V0的空气，内半径为r且两端开口的细玻璃管穿过密封活塞竖直插入瓶中，玻璃管内有一小段液柱．当环境温度为T0（K）时液柱露出活塞，此时液柱上缘距玻璃管上端h，求该温度计能测量的最高温度．参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：当环境温度升高时，瓶内气体作等压变化，当液柱上移h时，温度最高，根据盖?吕萨克定律求解即可．解答：解：当环境温度为T0（K）时，玻璃瓶内有体积为V0；当液柱上移h时，玻璃瓶内有体积为V0+πr2h，此时温度计测得温度最高，设为T．根据盖?吕萨克定律得：=得：T=答：该温度计能测量的最高温度为．点评：本题关键理解实验的原理：盖?吕萨克定律，知道气体作等压变化，然后结合理想气体状态方程列式求解．。