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文档简介
湖北省荆州市四机中学高三物理期末试题含解析一、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.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示,绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()A.a、b两点之间的距离为半个波长B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期C.b点完成全振动次数比a点多一次D.b点完成全振动次数比a点少一次参考答案:D2.如图所示,一物体以速度v0冲向光滑斜面AB,并能沿斜面升高h,下列说法正确的是()
A.若把斜面从C点锯断,由机械能守恒定律知,物体冲出C点后仍能升高h
B.若把斜面弯成如图所示的半圆弧形,物体仍能沿AB′升高hC.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,因为物体的机械能不守恒D.若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧形,物体都不能升高h,但物体的机械能仍守恒参考答案:D3.一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电,输电线路总电阻R=1kΩ,到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V60W)。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则:A、T1原、副线圈电流分别为和B、T2原、副线圈电压分别为和220VC、T1和T2的变压比分别为1:50和40:1 D、有盏灯泡(220V60W)正常发光参考答案:B4.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是(A)ab杆所受拉力F的大小为+μmg(B)cd杆所受摩擦力为零
(C)回路中的电流强度为
(D)μ与v1大小的关系为参考答案:
答案:AD5.a是放在地球赤道上的物体,b是近地卫星,c是地球同步卫星,a、b、c在同一平面内绕地心做逆时针方向的圆周运动,某时刻,它们运行通过地心的同一直线上,如图甲所示.一段时间后.它们的位置可能是图乙中的参考答案:AC解析:地球同步卫星绕地球运行的角速度和地球自转角速度相同,近地卫星绕地球运行的角速度大于地球自转角速度。一段时间后.它们的位置可能是图乙中的AC。
二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.静止的电了经电场加速后,撞击原了使其由基态跃迁到激发态,电子的加速电压至少为_________V;用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了,照射某种金属,有两种频率的光子能使该金属发生光电效应,则该金属的逸出功一定小于__________eV。参考答案:
(1).10.2
(2).12.09【分析】由高能级向低能级跃迁,辐射的光子能量等于两能级间的能级差,当光子的能量大于逸出功,即可发生光电效应;【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态,所需要的能量最小,即:则电子的加速电压至少为:;根据光电效应规律可知,从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应,则从跃迁到时释放出光子的能量为:,则可知该金属的逸出功W0一定小于。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系,即,以及知道光电效应产生的条件。7.置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线,由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔,铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后,变为a、b两束,射线a沿原来方向行进,射线b发生了偏转,如图所示,则图中的射线a为
射线,射线b为
射线。参考答案:
8.在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上,人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍,人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的倍.参考答案:考点:第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.专题:万有引力定律的应用专题.分析:由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度,第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,根据引力等于向心力,列式求解;根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解.解答:解:由万有引力提供向心力可得:G=ma,解得:a=,则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为:a:g=:=第一宇宙速度为v:G=m,解得:v=同理可得人造卫星的速度为:v=故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为:故答案为:;.点评:抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解!向心力公式根据需要合理选择.9.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船,开始时绳与水面的夹角为.人以恒定的速率v=3m/s拉绳,使小船靠岸,那么s后小船前进了_________m,此时小船的速率为_____m/s.参考答案:19.6;5
10.(多选)在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系。再保持力不变研究加速度与质量的关系。该实验采用了控制变量法C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动。再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这是采用了理想模型法参考答案:BC解析:A、在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,用点电荷来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法.故A错误;B、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了控制变量法,故B正确;C、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法.故C正确.D、在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,故D错误.故选:BC.11.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜边BC的推力,现物块静止不动,则摩擦力的大小为_______________。
参考答案:12.B.动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA:RB=1:2,它们的角速度之比=
,质量之比mA:mB=
.参考答案:;1:2两卫星绕地球做匀速圆周运动,其万有引力充当向心力,,所以两者角速度之比为;线速度之比为,根据题意知两者动能相等,所以质量之比为:1:2。【考点】匀速圆周运动的描述、万有引力定律的应用
13.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下,物体质量与速度的关系”时,提出了以下四种猜想:A.
B.C.
D.为验证猜想的正确性,该同学用如图所示的装置进行实验:将长木板平放在水平桌面上,木块固定在长木板一端,打点计时器固定在木块上,木块右侧固定一轻弹簧,用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放,打点计时器在纸带上打下一系列点,选取点迹均匀的一部分纸带,计算出小车匀速运动的速度v1,测出小车的质量m1,然后在小车上加砝码,再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车,计算出小车和砝码匀速运动的速度v2,测出小车和砝码的总质量m2,再在小车上加砝码,重复以上操作,分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中,都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”,目的是
;若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响,应进行的实验操作是
。②实验采集的五组数据如下表:由表格数据直观判断,明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的
;若对某个猜想进行数据处理并作图,画出了如图所示的图象,则图中的横坐标应是
;③通过实验,你能得到的结论是
.(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源,等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势,等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率.现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表,一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表,来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势.①将以下实验步骤补充完整:a.将欧姆挡的选择开关拨至倍率
挡;b.将红、黑表笔短接凋零;c.选用甲、乙两图中的
图方式连成电路并测量读数.②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示,则电压表内阻为
kΩ,欧姆表内电池的电动势为
V.参考答案:三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。参考答案:试题分析:由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态,求封闭气体的压强,然后找到不同状态下气体参量,计算温度或者体积。开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有①根据力的平衡条件有②联立①②式可得③此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为⑧故本题答案是:点睛:本题的关键是找到不同状态下的气体参量,再利用气态方程求解即可。15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球,距球心为2R处有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示.若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少?参考答案:自S作球的切线S?,并画出S经管壁反射形成的虚像点,及由画出球面的切线N,如图1所示,由图可看出,只要和之间有一夹角,则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方,不会完全落在球上被吸收.由图可看出,如果r的大小恰能使与重合,如图2,则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值.这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r.由图2可得??????????
(1)由几何关系可知
(2)由(1)、(2)式得
(3)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上,质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后,小明和小车获得的速度大小为v,,木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后,以等大反向的速度反弹回来,最后木箱又被小明接住,求小明接住木箱后三者共同速度的大小.参考答案:17.如图所示,倾角=37°的固定斜面上放一块质量M=1Kg,长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量=0.6kg的小滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5,求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差.(sin37°=0.6,cos37=0.8,=10m/s2)参考答案:解:(1)滑块在薄板上滑动时:﹤,故薄板静止不动
①
(2分)对滑块,在薄板上滑行时加速度:
②
(1分)至B点时速度:
③
(1分)滑块由B至C时的加速度:
④
(1分)设滑块由B至C用时t,有:
⑤
(2分)(2)薄板在滑块滑离后才开始运动,加速度
⑥
(1分)滑至C端用时:
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