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云南省曲靖市羅平縣環(huán)城鄉(xiāng)第二中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.下列關(guān)于速度與加速度的說法中正確的是:
A.物體運動的速度改變越大,它的加速度一定也越大
B.物體的加速度為零,它的速度不一定為零
C.物體的速度為零,它的加速度一定為零
D.物體的速度變化越快,它的加速度越大
參考答案:BD2.下列表述正確的是A.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間相互作用規(guī)律B.法拉第最早引入了電場概念,并提出用電場線表示電場C.行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律參考答案:AB3.(單選)某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ.若此人所受重力為G,則椅子各部分對他的作用力的合力大小為()A.G
B.GsinθC.Gcosθ
D.Gtanθ參考答案:A解析:人受多個力處于平衡狀態(tài),人受力可以看成兩部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分對他的作用力的合力.根據(jù)平衡條件得椅子各部分對他的作用力的合力與重力等值,反向,即大小是G.故選A.4.20090521
一根用絕緣材料制成的輕彈簧,勁度系數(shù)為k,一端固定,另一端與質(zhì)量為m、帶正電荷、電量為q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上。當施加水平向右的勻強電場E后(如圖所示),小球開始做簡諧運動,關(guān)于小球的運動有如下說法:①球的速度為零時,彈簧伸長qE/k
②球做簡諧運動的振幅為qE/k③運動過程中,小球的機械能守恒④運動過程中,小球動能改變量、彈性勢能改變量、電勢能改變量的代數(shù)和為零上述說法中正確的是 (
)
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④參考答案:D5.2011年8月,“嫦娥二號”成功進入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家.如圖所示,該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上,一飛行器處于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動,則此飛行器的
()(A)線速度大于地球的線速度
(B)向心加速度大于地球的向心加速度(C)向心力僅由太陽的引力提供
(D)向心力僅由地球的引力提供參考答案:AB根據(jù),A正確;根據(jù),B正確,向心力由太陽和地球的引力的合力提供,C、D錯誤二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(實驗)(2013?朝陽區(qū)一模)(2)某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù),想出了很多方法.①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進行實驗,他使物塊在重物的牽引下開始運動,當重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上.實驗中甲同學(xué)用打點計時器記錄了物塊的運動,圖5為他截取的一段紙帶,記錄了物塊做勻減速運動過程的信息,1、2、3、4、5是他選取的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出.已知打點計時器電源的頻率為50Hz.根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運動過程中的加速度大小a=
m/s2(保留兩位有效數(shù)字).若當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2,則物塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ1=
(保留兩位有效數(shù)字),該測量結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值
(填“偏大”或“偏小”).②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進行實驗,使物塊A位于水平桌面的O點時,重物B剛好接觸地面.將A拉到P點,待B穩(wěn)定后由靜止釋放,A最終滑到Q點.分別測量OP、OQ的長度h和s.改變h,重復(fù)以上的操作,分別測出以下幾組實驗數(shù)據(jù).
123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5
乙同學(xué)在圖7中已標出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點,請你在圖中標出第4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點,并畫出s﹣h關(guān)系圖線.實驗中測得A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,則根據(jù)s﹣h圖線計算出物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=
.參考答案:①2.0;0.2;偏大.②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解:①、由打點計時器電源的頻率為50Hz,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,可知相鄰計數(shù)點間的時間為T=0.1s,進而由逐差法可得加速度為:物體受摩擦力作用而減速運動,可得:μMg=Ma解得:由于實際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力,所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大.②、如圖:B下落至臨落地時根據(jù)動能定理有:在B落地后,A運動到Q,有:解得:A、B的質(zhì)量之比mA:mB=4:5,在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm,s=9.5cm,代入可以得:.答:①2.0;0.2;偏大.②0.4.7.M、N兩物體在光滑水平地面上沿同一直線相向而行,M質(zhì)量為5kg,速度大小為10m/s,N質(zhì)量為2kg,速度大小為5m/s,它們的總動量大小為40kg?m/s;兩者相碰后,M仍沿原方向運動,速度大小變?yōu)?m/s,則N的速度大小變?yōu)?0m/s.參考答案:解:規(guī)定M的初速度方向為正方向,則總動量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s.根據(jù)動量守恒定律得,m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,代入數(shù)據(jù)有:40=5×4+2v2′,解得v2′=10m/s.故答案為:40,108.某次光電效應(yīng)實驗中,測得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示.(已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C)Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),作出了Uc﹣ν圖象,如圖所示,則根據(jù)圖象求出:①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz;(保留三位有效數(shù)字)②普朗克常量6.3×10﹣34Js.(保留兩位有效數(shù)字)參考答案::解:由愛因斯坦光電效應(yīng)方程:hγ=W+Ek得:hγ=hγc+eUc變形得:Uc=(γ﹣γc);由題圖可知,Uc=0對應(yīng)的頻率即為截止頻率γc,得:γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為:==3.93×10﹣15V?s
代入電子電量計算得:h=6.3×10﹣34J?s故答案為:4.27×1014,6.3×10﹣34.【解析】9.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球,小鐵球上升到最高點后自由下落,穿過湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處.若不計空氣阻力,取豎直向上為正方向,則最能反映小鐵球運動過程的速度與時間關(guān)系的圖象是參考答案:D物體在豎直上升過程中物體的速度豎直向上,即速度大于0,此時物體的加速度為a1=g,方向豎直向下;到達最高點后做自由落體運動,速度方向豎直向下,即速度小于0,此時物體的加速度加速度為a2=g,方向豎直向下.故進入湖水之前物體的加速度保持不變.故速度圖象的斜率保持不變.鐵球進入湖水后受到湖水的阻力作用,但重力大于阻力,加速度向下但加速度a3<g,速度方向仍然向下即速度小于0.在淤泥中運動的時候速度仍向下,即速度小于0,但淤泥對球的阻力大于鐵球的重力,所以加速度方向豎直向上,故物體做減速運動,直至靜止。比較四圖易得D對。
10.(1)如圖所示,在光滑、平直的軌道上靜止著兩輛完全相同的平板車,人從a車跳上b車,又立即從b車跳回a車,并與a車保持相對靜止,此后a車的速率—b車的速率______(選‘大于”、“小于”或‘等于,’);在這個過程中,a車對人的沖量—右車對人的沖量——————————(選填“大于”、“小于,,或?!扔冢?,)。
(2)(9分)己知中子的質(zhì)量是mn=1.6749x10-27kg,質(zhì)子的質(zhì)量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的質(zhì)量是mD=3.3436x10-27kg,求氖核的比結(jié)合能。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案:11.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖(a)所示。實驗中通過增加鉤碼的數(shù)量,多次測量,可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗,得到了兩條a-F圖線,如圖(b)所示。(1)圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的;(選填“①”或“②”)(2)在軌道水平時小車運動的阻力f=__________;(3)(單選)圖(b)中,拉力F較大時,a-F圖線明顯彎曲,產(chǎn)生誤差。為消除此誤差可采取的措施是_________。A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動。B.在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼,使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量。C.在鉤碼與細繩之間接入一力傳感器,用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力。D.更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格,采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗。參考答案:(1)①;
(2)0.5N;
(3)C
;12.若一定質(zhì)量的理想氣體對外做了3000J的功,其內(nèi)能增加了500J,表明該過程中,氣體應(yīng)________(填“吸收”或“放出”)熱量________J.
參考答案:13.一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連,通過打點計時器打下一系列點,從打下的點中選取若干計數(shù)點,如圖中A、B、C、D、E所示,紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出?,F(xiàn)測出AB=2.20cm,AC=6.39cm,AD=12.59cm,AE=20.79cm,已知打點計時器電源頻率為50Hz。①打D點時,小車的瞬時速度大小為___
____m/s(保留兩位有效數(shù)字)。②小車運動的加速度大小為___
____m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑,兩小車前端系上細線,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細線連到控制裝置上,實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動,然后同時停止,本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2,設(shè)兩個小車的加速度分別為a1和a2,上述四個物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案:①0.72
②2.0
③
三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(7分)如圖所示,一束光從空氣射入玻璃中,MN為空氣與玻璃的分界面.試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)(Ⅰ或Ⅱ)?簡要說明理由.并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案:當光由空氣射入玻璃中時,根據(jù)折射定律
=n,因n>1,所以i>γ,即當光由空氣射入玻璃中時,入射角應(yīng)該大于折射角.如圖,在圖中作出法線,比較角度i和γ的大小,即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi).箭頭如圖所示.(7分)15.圖所示摩托車做騰躍特技表演,沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺,接著以4m/s水平速度離開平臺,落至地面時,恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m,人和車的總質(zhì)量為200kg,特技表演的全過程中,空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點,人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案:(1)1.6m
(2)m/s,90°
(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動,很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得:豎直方向上:水平方向上:可得:.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度:到達A點時速度:設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為,則:即,所以:(3)對摩托車受力分析可以知道,摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力,所以有:
當時,計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600
N.答:(1)從平臺飛出到A點,人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度,圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s,人和車對軌道的壓力5600
N.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.月球自轉(zhuǎn)一周的時間與月球繞地球運行一周的時間相等,都為T0。我國的“嫦娥1號”探月衛(wèi)星于2007年11月7日成功進入繞月運行的“極月圓軌道”,這一圓形軌道通過月球兩極上空,距月面的高度為h。若月球質(zhì)量為M,月球半徑為R,萬有引力恒量為G。⑴求“嫦娥1號”繞月運行的周期。⑵在月球自轉(zhuǎn)一周的過程中,“嫦娥1號”將繞月運行多少圈?⑶“嫦娥1號”攜帶了一臺CCD攝相機(攝相機拍攝不受光照影響),隨著衛(wèi)星的飛行,攝像機將對月球表面進行連續(xù)拍攝。要求在月球自轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi),將月面各處全部拍攝下來,攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少是多少?參考答案:(1)“嫦娥1號”軌道半徑r=R+h,由
G=mr
(3分)可得“嫦娥1號”衛(wèi)星繞月周期
T=2π
(2分)(2)在月球自轉(zhuǎn)一周的過程中,“嫦娥1號”將繞月運行圈數(shù)
(3分)(3)攝像機只要將月球的“赤道”拍攝全,便能將月面各處全部拍攝下來;衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)一周可對月球“赤道”拍攝兩次,所以攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少為
(3分)湖北省武漢
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