高三物理上学期期末考试试题(普通班)
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陕西省黄陵中学2017届高三物理上学期期末考试试题(普通班)第卷(选择题 48分)一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,1-8为单选题,9-12为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1如图所示,A、B 两物体的质量分别为mA和mB,且 mAmB,整个系统处于静止状态,滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果绳一端由 Q 点缓慢地向左移到 P点,整个系统重新平衡后,物体 A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化( )A.物体 A 的高度升高,角变小B.物体 A 的高度降低,角不变C.物体 A 的高度升高,角不变D.物体 A 的高度不变,角变小2质量为M的原子核,原来处于静止状态。当它以速度v放出质量为m的粒子时(设v的方向为正方向),剩余部分的速度为( ) ABCD3如图所示,两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度时间图像,已知在t2时刻,两车相遇,下列说法正确的是( )Aa车速度先减小后增大,b车速度先增大后减小Bt1时刻a车在前,b车在后 Ct1t2汽车a、b的位移相同Da、b车加速度都是先减小后增大4.如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示。以下说法正确的是()A电子在A、B两点的速度vAvBBA、B两点的电势AEpBDA、B两点的电场强度EAEB5匀速运动的汽车从某时刻开始刹车,匀减速运动直至停止。若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果,不可以求出()A汽车刹车过程的初速度B汽车刹车过程的加速度C汽车刹车过程的平均速度D汽车刹车过程的制动力6科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图所示。某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用长30cm的刻度尺测量了空中几滴水滴间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10m/s2)()A0.01sB0.02sC0.1sD0.2s7将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则()A绳子上拉力可能为零B地面受的压力可能为零C地面与物体间可能存在摩擦力DA、B之间不可能存在摩擦力8.如图甲所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示,若重力加速度g取10m/s2。根据图乙中所提供的信息不可以计算出()A物质的质量B斜面的倾角C物体能静止在斜面上所施加的最小外力 D加速度为6m/s2时物体的速度5.如图所示,A、B两物块始终静止在水平地面上,有一轻质弹簧一端连接在竖直墙上P点,另一端与A相连接,下列说法正确的是()A如果B对A无摩擦力,则地面对B可能有摩擦力B如果B对A有向左的摩擦力,则地面对B有向右的摩擦力CP点缓慢下移过程中,B对A的支持力一定减小 DP点缓慢下移过程中,地面对B的摩擦力可能增大6.在一均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1 m,如图甲所示,一列横波沿该直线向右传播,t0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间0.3 s第一次出现如图乙所示的波形下列说法中正确的是()At0.3 s时,第9个质点的振动方向向下 B该波的周期为0.3 sC该波的波速为4 m/s D在介质中还有一质点P,在波的传播方向上距质点1的距离为5.2 m,则再经1.15 s,P点处于波谷7.在空气中,一条光线以60的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上,如图,已知该玻璃板的折射率为,下列说法正确的是()A光线可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板B光线肯定能从ab面进入玻璃板且折射角为30C光线可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃板D光线肯定能从cd面射出玻璃板且折射角为308两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为2 C,质量为1 kg的小物块从C点静止释放,其运动的 vt图像如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是()AB点为中垂线上电场强度最大的点,电场强度E2 V/mB由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C由C点到A点的过程中,电势逐渐升高DAB两点电势差UAB5 V9如图所示,物体A、B经无摩擦的定滑轮用细绳连接在一起,A物体在粗糙水平面上受水平向右的力F作用,此时B匀速下降,A水平向左运动。由此可知( )A物体A做匀速运动B物体A做加速运动。C物体A和B组成的系统机械能一定减小。D物体A所受的摩擦力逐渐减小10.探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近,在P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道绕月飞行,如图所示,若卫星的质量为m,远月点Q距月球表面的高度为h,运行到Q点时它的角速度为,加速度为a,月球的质量为M、半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,则卫星在远月点时对月球的万有引力大小为() A. BmaC. Dm(Rh)211.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量不守恒D若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动12. 一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与弹簧水平的位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,如图所示若全过程中弹簧处于伸长状态且处于弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )A当弹簧与杆垂直时小球动能最大B当小球沿杆方向的合力为零时小球动能最大C在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中克服弹簧所做的功小于mghD在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中克服弹簧所做的功等于mgh二、实验题(本题包括3个题,共24分。)13.(8分)当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度.研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据,g取10m/s2.小球编号ABCDE小球的半径r(10-2m)0.50.51.522.5小球的质量m(10-3kg)254540100小球的收尾速度v(m/s)1640402032 (1)据表中的数据可以求出B球与C球在达到收尾速度时所受阻力之比为f1:f2=_。(2)根据表中的数据,可归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系为(写出有关字母表达式,比例系数用k表示)_,并可求出式中比例系数的k数值和单位为_.(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同,让它们同时从足够高的高度下落,则它们的收尾速度大小为v =_m/s。14.(6分)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们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。 (a)加速度传感器接收部分滑块力传感器重物轨道F/Na/ms-2/10-5Pa1-2024 (b) 图线_是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“”或“”);滑块总质量m=_kg;滑块和轨道间的动摩擦因数=_15.(10分)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧。弹簧轴线和刻度尺都在竖直方向。弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,长度记为L0;弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10 g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表:代表符号L0Lx L1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范,代表符号为_。由表可知所用刻度尺的最小分度为_。图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_的差值(填“L0”或“Lx”)。由图可知弹簧的劲度系数为_N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8 m/s2)。三、计算题(本题包括3小题,共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要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)16.(10分)在风洞实验室里,一根足够长的均匀直细杆与水平面成37角固定,质量为m1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O,如图甲所示开启送风装置,有水平向右的恒定风力F作用于小球上,在t12 s时刻风静止小球沿细杆运动的部分vt图象如图乙所示,取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,忽略浮力求:(1)小球在02 s内的加速度a1和25 s内的加速度a2;(2)小球与细杆间的动摩擦因数和水平风力F的大小 甲 乙1玻璃板空气217.(12分) (1)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示。下列说法正确的是A单色光1的波长大于单色光2的波长B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C单色光1的光子能量小于单色光2的光子能量D单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角(2)在“利用单摆测重力加速度”的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测量出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2 -l图象,就可求出当地的重力加速度,理论上T2 -l图象是一条过坐标原点的直线。某同学在实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变悬点到摆球顶部的距离l0,分别测出摆球做简谐运动的周期T后,作出T2-l图象,如图所示造成图象不过坐标原点的原因可能是A将l0记为摆长l; B摆球的振幅过小 C将(lo+d)计为摆长l D摆球质量过大由图像求出重力加速度g=_m/s2(取)(3)x=0的质点在t=0时刻开始振动,产生的波沿x轴正方向传播,t1=0.14s时刻波的图象如图所示,质点A刚好开始振动求波在介质中的传播速度;求x=4m的质点在0.14s内运动的路程18.(16分)如图(甲)所示,两光滑导轨都由水平、倾斜两部分圆滑对接而成,相互平行放置,两导轨相距Llm ,倾斜导轨与水平面成30角,倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中,I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图(乙)所示,图中t1、t2未知。水平导轨足够长,其左端接有理想的灵敏电流计G和定值电阻R3,水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区中,区中的磁场恒定不变,磁感应强度大小为B21T ,在t0时刻,从斜轨上磁场I 区外某处垂直于导轨水平释放一金属棒ab,棒的质量m0.1kg ,电阻r2,棒下滑时与导轨保持良好接触,棒由斜轨滑向水平轨时无机械能损失,导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中,灵敏电流计G的示数大小保持不变,t2时刻进入水平轨道,立刻对棒施一平行于框架平面沿水平方向且与杆垂直的外力。(g取10m/s2)求:(1)磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d;(2)棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量;(3)若棒在t2时刻进入水平导轨后,电流计G的电流大小I随时间t变化的关系如图(丙)所示(I0未知),已知t2到t3的时间为0.5s,t3到t4的时间为1s,请在图(丁)中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。答案123456789101112BBDDDCADBCDBCBCBD13. (1)19 (2), k=50Ns/m3 (3)27.2 14._ , _0.5_, _0.2_15.L3 ,1mm;LX;4.9;1016. 解析:(1)取沿杆向上为正方向,由图乙可知在02 s内:a115 m/s2(方向沿杆向上)在25 s内:a210 m/s2(方向沿杆向下)(2)有风力时的上升过程,对小球受力分析有Fcos (mgcos Fsin )mgsin ma1停风后的上升阶段,有mgcos mgsin ma2综上解得0.5,F50 N17. (1)D (2)A 9.87(3)传播速度 代入数据得 v=50m/s在0.14s内,x=4m的质点只振动了个周期该质点运动的路程 18. (1)电流表的示数不变,说明在整个下滑过程中回路的的电动势是不变的,说明在B变化时和不变时感应电动势大小一样,所以可以判断在t1时刻棒刚好进入磁场区域且做匀速直线运动。mgsin-BIL=0, , E1=BLV, 代入数值得v=2.5m/s没进入磁场以前做匀加速直线运动,加速度是 a=gsin300=5m/s2, v=at, t1=0.5s ,下滑的距离是s1=at2=0.625m,再没进入磁场以前,由于B均匀变化,所以E2=, 又E1=BLV E1= E2 , 41d=112.5, d=0.625m (2)ab棒进入磁场以前,棒上产生的热量为 Q1=I2rt1=0.5220.5J=0.25J取ab棒在斜轨磁场中运动为研究过程, mgd sin-Q2=0 Q2=0.3125J. 此时,棒上产生的热量是Q2r=0.125J 则棒上产生的总热量是Qr= Q1+Q2r=0.375 J 或:Qr=I2R(t1+t2)=0.522(0.5+0.25)J=0.375J(3)因为E=BLv,所以刚进水平轨道时时的电动势是E=2.5V, I0=0.5A取t2时刻为零时刻,则根据图线可以写出I-t的方程式:I=0.5-t,I=,则v=2.5-5 t,所以a1=5m/s2.有牛顿第二定律可得:F+BIL=ma1, F=t画在坐标系里。由丙图可以同理得出棒运动的加速度大小是a2=2.5m/s2,依据牛顿定律得F-BIL=ma2取t3时刻为零时刻,可以写出t3时刻后的I与时间的关系式,I=0.5 t ,代入上面的式子可以得到F=0.25+0.5t画在坐标系里。(图中图线作为参考) 丁t/sF/Nt2 t3 t4 0.90.80.70.60.50.40.30.20.1- 配套讲稿:
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