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河北省石家莊市平山古月中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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(xiàng)符合題意1.“天宮一號”是中國第一個目標(biāo)飛行器,于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,隨后發(fā)射的“神州八號”無人飛船已與它成功對接。它們的運(yùn)行軌跡如圖所示,假設(shè)“天宮一號”繞地球做圓周運(yùn)動的軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,則以下說法正確的是A.根據(jù)題中條件可以計算出地球的質(zhì)量B.根據(jù)題中條件可以計算出地球?qū)?天宮一號"的引力大小C.在近地點(diǎn)P處,"神州八號"的加速度比"天宮一號”大D.要實(shí)現(xiàn)"神州八號"與"天宮一號"在近地點(diǎn)P處安全對接,需在靠近P處制動減速參考答案:AD設(shè)"天宮一號"的質(zhì)量為m,由萬有引力提供向心力可得,解得,由于m大小未知,故引力大小無法計算,選項(xiàng)A正確B錯誤。在近地點(diǎn)P處,"神州八號"和"天宮一號”離地距離一樣,受到的萬有引力大小相等,加速度也相等,選項(xiàng)C錯誤。要實(shí)現(xiàn)"神州八號"與"天宮一號"在近地點(diǎn)P處安全對接,"神州八號"需在靠近P處制動減速才可能做勻速圓周運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)安全對接,選項(xiàng)D正確。2.圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線,電流方向垂直于紙面向里。在電鍵S接通后,導(dǎo)線D所受磁場力的方向是A.向上
B.向下C.向左
D.向右參考答案:答案:A3.(單選)某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球(可看成質(zhì)點(diǎn)),小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落,穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度.不計空氣阻力,取向上為正方向,在下列v-t圖象中,最能反映小鐵球運(yùn)動過程的速度一時間圖線是(
)參考答案:C4.一個物體以初速度v0沿光滑斜面向上運(yùn)動,其速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,在連續(xù)兩段時間m和n內(nèi)對應(yīng)面積均為S,設(shè)經(jīng)過b時刻vb的大小為()A. B.C.
D.參考答案:C【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的圖像.【分析】圖象中面積表示位移,再根據(jù)位移時間關(guān)系列式求解即可【解答】解:設(shè)b點(diǎn)的速度為vb,加速度為a,根據(jù)得:…①…②vb=va﹣am…③①②③聯(lián)立得:故選:C5.(單選題)如圖所示,質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué),分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上,他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端,穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F,若彈簧秤的質(zhì)量不計,下列說法正確的是(
)A.甲受到的拉力大于F,乙受到的拉力小于FB.臺秤P的讀數(shù)等于mg-FC.臺秤Q的讀數(shù)為mg-2F
D.兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg參考答案:D二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(4分)彈性繩沿x軸放置,左端位于坐標(biāo)原點(diǎn),用手握住繩的左端,當(dāng)t=0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動,在t=0.25s時,繩上形成如圖所示的波形,則該波的波速為___________cm/s,t=___________時,位于x2=45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案:20,2.75解析:由圖可知,這列簡諧波的波長為20cm,周期T=0.25s×4=1s,所以該波的波速;從t=0時刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過,所以當(dāng)t=(2.25+0.5)s=2.75s,質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。7.一快艇從離岸邊100m遠(yuǎn)的河流中央向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖象如圖(甲)所示;河中各處水流速度相同,且速度圖象如圖(乙)所示。則快艇最快到達(dá)岸邊所用的時間為____________s,最快到達(dá)岸邊時,經(jīng)過的位移大小為____________m。
參考答案:20
8.一位小學(xué)生在玩游戲,他將一顆小鵝卵石子從離地面高處用手以的初速度豎直向上拋出,取,請你盡快地估算出:小石子從拋出到落至離地面的過程中的平均速度,其大小是
,方向
.參考答案:0.50
向下9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后,做了一個實(shí)驗(yàn),將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放,使其沿豎直的圓形軌道(半徑為R)的內(nèi)側(cè)運(yùn)動,在不考慮摩擦影響的情況下,(Ⅰ)若h<R,小球不能通過圓形軌道最高點(diǎn);(選填“能”或“不能”)(Ⅱ)若h=2R,小球不能通過圓形軌道最高點(diǎn);(選填“能”或“不能”)(Ⅲ)若h>2R,小球不一定能通過圓形軌道最高點(diǎn);(選填“一定能”或“不一定能”)參考答案:考點(diǎn):機(jī)械能守恒定律.專題:機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題.分析:小球恰好能通過圓弧軌道最高點(diǎn)時,重力提供向心力,根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點(diǎn)的速度,再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出最小高度即可求解.解答:解:小球恰好能通過最高點(diǎn),在最高點(diǎn),由重力提供向心力,設(shè)最高點(diǎn)的速度為v,則有:
mg=m,得:v=從開始滾下到軌道最高點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
mgh=2mgR+解得:h=2.5R所以當(dāng)h<2.5R時,小球不能通過圓形軌道最高點(diǎn),Ⅰ.若h<R,小球不能通過圓形軌道最高點(diǎn);Ⅱ.若h=2R,小球不能通過圓形軌道最高點(diǎn);Ⅲ.若h>2R,小球不一定能通過圓形軌道最高點(diǎn).故答案為:Ⅰ.不能;Ⅱ.不能;Ⅲ.不一定能點(diǎn)評:本題的突破口是小球恰好能通過最高點(diǎn),關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點(diǎn)的速度.對于光滑軌道,首先考慮能否運(yùn)用機(jī)械能守恒,當(dāng)然本題也可以根據(jù)動能定理求解.10.(1)某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下,物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時,提出了以下四種猜想:A.
B.C.
D.為驗(yàn)證猜想的正確性,該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將長木板平放在水平桌面上,木塊固定在長木板一端,打點(diǎn)計時器固定在木塊上,木塊右側(cè)固定一輕彈簧,用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn),選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶,計算出小車勻速運(yùn)動的速度v1,測出小車的質(zhì)量m1,然后在小車上加砝碼,再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車,計算出小車和砝碼勻速運(yùn)動的速度v2,測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2,再在小車上加砝碼,重復(fù)以上操作,分別測出v2、m3……vn、mn。①每次實(shí)驗(yàn)中,都將小車“壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放”,目的是
;若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車和紙帶受到的阻力對小車運(yùn)動的影響,應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
。②實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如下表:由表格數(shù)據(jù)直觀判斷,明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的
;若對某個猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖,畫出了如圖所示的圖象,則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
;③通過實(shí)驗(yàn),你能得到的結(jié)論是
.(2)歐姆表的內(nèi)電路可以等效為一個電源,等效電源的電動勢為歐姆表內(nèi)電池的電動勢,等效電源的內(nèi)阻等于歐姆表表盤的中間刻度值乘以歐姆擋的倍率.現(xiàn)用一表盤中間刻度值為“15”的歐姆表,一個內(nèi)阻約幾十千歐、量程為10V的電壓表,來測量該電壓表的內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池的電動勢.①將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:a.將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率
擋;b.將紅、黑表筆短接凋零;c.選用甲、乙兩圖中的
圖方式連成電路并測量讀數(shù).②實(shí)驗(yàn)中歐姆表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示,則電壓表內(nèi)阻為
kΩ,歐姆表內(nèi)電池的電動勢為
V.參考答案:11.如圖,是一小球做平拋運(yùn)動的頻閃照片的一部分,圖中每個方格實(shí)際邊長均為9.8cm,則拍攝照片時,所用閃光的頻率是
Hz??汕蟮眯∏蚱綊伒某跛俣仁?/p>
m/s。參考答案:10
1.96
12.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動,用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示,選小球的五個連續(xù)位置A,B,C,D,E進(jìn)行測量,測得距離s1,s2,s3,s4的數(shù)據(jù)如表格所示.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)s1(cm)s2(cm)s3(cm)s4(cm)8.209.3010.4011.50(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球沿斜面下滑的加速度的大小為
m/s2;(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知小球在位置A的速度大小為
m/s.參考答案:(1)1.10(2)0.765【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系;勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系.【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小.根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度,結(jié)合速度時間公式求出A位置的速度.【解答】解:(1)根據(jù)△x=aT2得,小球下滑的加速度大小a=.(2)B點(diǎn)的瞬時速度m/s=0.875m/s,則A位置的瞬時速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s.故答案為:(1)1.10(2)0.76513.2011年3月19日-3月27日,在丹麥的(Esbjerg)埃斯堡,舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽,參賽的中國女子冰壺隊(duì)喜獲銅牌,如圖為中國隊(duì)員與丹麥隊(duì)比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中,冰壺運(yùn)動一段時間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰,碰撞可認(rèn)為是彈性碰撞。通過電子測速設(shè)備測得,碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s,比賽中中國隊(duì)使用的冰壺實(shí)測質(zhì)量為19.0kg,由于制造工藝上的不足,若兩冰壺質(zhì)量有點(diǎn)偏差,你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊(duì)使用的冰壺的質(zhì)量
kg(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案:18.8kg三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(選修3-3模塊)(4分)如圖所示,絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分,S與氣缸壁的接觸是光滑的.兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b.氣體分子之間相互作用可忽略不計.現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后,a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài).試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比,體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化?參考答案:
答案:
氣缸和隔板絕熱,電熱絲對氣體a加熱,a溫度升高,體積增大,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增大;(2分)
a對b做功,b的體積減小,溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增大。(2分)15.如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端,質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上,平臺、小車的長度均為0.6m?,F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F,使小物塊開始運(yùn)動,當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F,小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計,與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2,水平面足夠長,求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小;(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案:(1)v0=3m/s;(2)【詳解】(1)設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0,小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程,對小物塊和小車系統(tǒng):動量守恒:能量守恒:聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得:v0=3m/s(2)設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I,小物塊在平臺上運(yùn)動的時間為t。小物塊在平臺上運(yùn)動過程,對小物塊:動量定理:運(yùn)動學(xué)規(guī)律:聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得:四、計算題:本題共3小題,共計47分16.傳統(tǒng)的打氣筒的示意圖如下圖中的左圖所示,圓柱形打氣筒A高H,內(nèi)部橫截面積為S,底部有一單向閥門K,厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進(jìn)入,活塞下壓時可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中。用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時,不好判斷是否已經(jīng)打足了氣,為了解決這一問題,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們經(jīng)過思考之后,他們在傳統(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下的改裝(圖中的右圖所示):該組同學(xué)設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)C(體積不計),調(diào)節(jié)C距氣筒頂部的高度就可以控制容器B中的最終壓強(qiáng)。已知B的容積VB=3HS,向B中打氣前A、B中氣體初始壓強(qiáng)均為P0=1.0×l05Pa,設(shè)氣體溫度不變。①若C距氣筒頂部的高度為h=,則第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時,容器B中的壓強(qiáng)是多少?②要使容器B中的最終壓強(qiáng)為3P0,則h與H之比應(yīng)為多少?參考答案:①1.2×105Pa;②2:3。試題分析:①A、B中氣體為研究對象(1分)(1分)(1分)解得容器B中的壓強(qiáng)P2=1.2×105Pa(1分)②以A內(nèi)的氣體為研究對象(1分)(H-h)S(1分)(1分)解得
h:H=2:3
(1分)考點(diǎn):理想氣體狀態(tài)方程。17.如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直平面內(nèi),A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2.(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑;(3)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上,求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力.參考答案:(1)A到D過程:根據(jù)動能定理有=0-0
(2分)可求:
(1分)(2)若滑塊恰能到達(dá)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有mg=
(1分) m/s
(1分)從高為H的最高點(diǎn)到C的過程:根據(jù)動能定理有
(2分)求得:H=2m
(1分)(3)離開C點(diǎn)后滑塊做平拋運(yùn)動,垂直打在斜面上時有x=
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)解得
m/s
(1分)在C點(diǎn),有
(1
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