河南省许昌市第十九中学高三物理期末试卷含解析

河南省许昌市第十九中学高三物理期末试卷含解析一、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.近几年来，我国生产的“蛟龙”号下潜突破7000m大关，我国的北斗导航系统也进入紧密的组网阶段，已知质量分布均匀的球壳对壳内任一质点的万有引力为零，将地球看做半径为R、质量分布均匀的球体．北斗导航系统中的一颗卫星的轨道距离地面的高度为h，“蛟龙”号下潜的深度为d，则该卫星所在处的重力加速度与“蛟龙”号所在处的重力加速度的大小之比为（）A． B． C． D．（）2参考答案：B【考点】向心加速度．【分析】根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，深度为d的地球内部的重力加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的重力加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解深度为d处的重力加速度与地面重力加速度的比值．卫星绕地球做圆周运动时，运用万有引力提供向心力可以解出高度为h处的加速度，再求其比值【解答】解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：，由于地球的质量为：，所以重力加速度的表达式可写成：．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度为：，所以有：．根据万有引力提供向心力为：，“天宫一号”的加速度为：，所以有：，得：，故B正确故选：B2.从某一高度水平抛出质量为m的小球，不计空气阻力，经时间t落在水平面上，速度方向偏转θ角，则A．小球平抛初速度为B．小球着地速度为C．该过程小球的速度增量的大小为gtD．该过程小球的水平射程为参考答案：CD3.（单选）如图，质量为MA、MB的A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（

）A．0和

B．和0C．和0

D．都等于参考答案：A4.（多选）如图所示，波源S从平衡位置开始上下(y轴方向)振动，产生的简谐波向右传播，经过0．1s后，P点开始振动，已知，SP=2m，若以P点开始振动时刻作为计时的起点，下图为P点的振动图象，则下列说法正确的是

A．波源S最初是向上振动

B．该简谐波的波速为20m/s

C．该波的周期为0.4s

D．该波的波长为4m参考答案：BC5.（2007?东城区三模）如图所示，质量为M的木板静置在光滑的水平面上，在M上放置一质量为m的物块，物块与木板的接触面粗糙．当物块m获得初速度V0而向右滑动时，在滑动过程中下面叙述正确的是（）A． 若M固定不动，则m对M的摩擦力的冲量为零，而M对m的摩擦力做负功B． 若M不固定，则m克服摩擦力做的功全部转化为内能C． 若M不固定，则m对M的摩擦力做功，等于m克服M的摩擦力做功D． 不论M是否固定，m与M相互作用力的冲量大小相等、方向相反参考答案：D考点：功的计算解：A、若M固定不动，因为冲量等于Ft，因m相对于M滑动，二者之间有摩擦力，故摩擦力的冲量不为零，M对m的摩擦力做负功．故A错误；B、若M不固定，m克服摩擦力做的功，m减小的动能转化为M的动能及系统的内能，故B错误；C、若M不固定，m相对于地的位移大于M相对于地的位移，相互间摩擦力大小相等，则m对M的摩擦力做功大于m克服M的摩擦力做功．故C错误．D、因相互作用的摩擦力大小相等，方向相反，且作用时间相同，故相互作用的冲量大小相等，方向相反，故D正确；故选D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。参考答案：7.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：8.某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置，他用一小滴水银（即忽略水银产生的压强）封闭一定质量的气体，并将竖直管如图细分100个等分刻度。该同学将两天的数据记录在下表内。观察时间第一天第二天6：008：0010：0012：006：008：0010：00实际温度（°C）810111381012水银滴所在刻度24343949213039（1）由第一天数据推断，该测温装置能测量的最高温度为________°C。（2）（多选）发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致，分析产生此现象的原因可能是（

）（A）外界大气压变大

（B）外界大气压变小（C）烧瓶内气体质量减小

（D）测量时整个装置倾斜参考答案：（1）（2分）23.2（2）（4分）AC9.如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为

W，此时电压表读数为

V。参考答案：3

5解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=2×1.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：11.

（选修3—4模块）（4分）某单色光在真空中的光速为c，波长为，则它在折射率为n的介质中传播时的速度为

，波长为

．参考答案：答案：（2分）；（2分）12.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；13.一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，弹簧测力计的示数为G。若当时的大气压为p0，则此时管内上方气体的压强为_______，玻璃管内、外水银面的高度差△x为_______。(设玻璃管壁的厚度不计)

参考答案：p0

h

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14..①在用方木板、白纸、弹簧测力计（两个）、橡皮条、细绳套（两个）、三角板、刻度尺、图钉（多个）等器材所做的《验证力的平行四边形定则》的实验中，采取下列哪些方法和步骤可以减小实验误差(

)A．两个分力F1、F2间的夹角必须等于90°B．两个分力F1、F2的大小对实验误差无影响C．拉橡皮条的两个细绳套必须等长D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度②在“验证力的平行四边形定则”的实验中，合力与分力的作用效果相同，这里作用效果是指

()A．弹簧测力计的弹簧被拉长

B．固定橡皮条的图钉受拉力产生形变C．细绳套受拉力产生形变

D．使橡皮条在同一方向上伸长到同一长度参考答案：.①D②D15.为了比较准确的测量阻值约为100Ω的定值电阻Rx，实验室提供如下实验器材：A．电动势E=6V，内阻很小的直流电源B．量程5mA，内阻为RA1=50Ω的电流表C．量程0.6A，内阻为RA2=0.2Ω的电流表D．量程6V，内阻RV约为15kΩ的电压表E．定值电阻R1=5ΩF．定值电阻R2=500ΩG．最大阻值15Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器H．最大阻值15kΩ，最大允许电流0.5A的滑动变阻器I．开关一个，导线若干（1）为了能比较精确地测量Rx的电阻值，电流表应选用

（填“B”或“C”）、定值电阻应选用

（填“E”或“F”）、滑动变阻器应选用

（填“G”或“H”）；（2）请根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路，并在方框中画出电路图；（3）如果电压表的示数为U（单位为“V”），电流表的示数为I（单位为“A”），则待测电阻的计算式为Rx=

（表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）．参考答案：解：（1）电路中最大电流I==60mA，所以电流表选择B，由于电流表量程较小，所以要改装电流表，扩大量程，则需要并联的电阻为R=，所以定值电阻选择E，由于被测电阻约100Ω，为方便调节，则滑动变阻器选择G，（2）为了能比较精确地测量Rx的电阻值，滑动变阻器使用分压式，由于电压表的内阻不知，所以不能使用外接法，则实验电路图如图所示．（3）根据欧姆定律得：=故答案为：（1）B；E；G；（2）如图所示；（3）【考点】伏安法测电阻．【分析】先根据闭合电路欧姆定律估算最大电流，选择电流表，根据电动势大小选择电压表量程，滑动变阻器采用分压式接法，由于电压表的内阻不知，所以不能使用外接法，画出电路图，根据欧姆定律求解Rx即可．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求：（1）静止在P点时线的拉力是多大？（2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？（3）如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？参考答案：解：（1）小球静止在P点时由平衡条件得

cos45°=mg/T

-----------1分

T＝----------------------------------------------------------------------1分（2）小球从A到P的过程中，电场力F做负功，故其电势能增加

由（1）问得tan45°＝F/mg

F=mg

-----------------------------------------------1分

则小球克服电场力做功W=FL（1-cos45°）

-------------------------------------------2分

其电势能增加为△EP=△W＝mgL--------------------------------------------------1分（3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，

根据动能定理得：mgL+FL＝mvC2/2?0

------------------------------------------------------------------------1分vC＝----------------------------------------------------------------------------------------1分

到达C点后细绳绷紧，小球沿细绳方向的速度变为零，则vC′=vCsin45°

vC′＝

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