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文檔簡介
山東省泰安市新泰翟鎮(zhèn)第一中學2021年高三物理上學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符合題意1.一帶電油滴在勻強電場中的運動軌跡如右圖中虛線所示,電場方向豎直向下,若不計空氣阻力,則此帶電油滴只在重力和電場力作用下從運動到的過程中,能量變化情況為A.動能減小
B.電勢能增加
C.機械能增大
D.重力勢能和電勢能之和減小參考答案:CD2.用電梯將貨物從六樓送到一樓的過程中,貨物的v-t圖象
如圖所示.下列說法正確的是
A.前2s內貨物處于超重狀態(tài)
B.最后1s內貨物只受重力作用
C.貨物在10s內的平均速度是1.7m/s
D.貨物在2s~9s內機械能守恒參考答案:C3.(2013秋?寧波期末)行星“G1﹣58lc”適宜人類居住,值得我們期待.該行星的質量是地球的6倍,直徑是地球的1.5倍,公轉周期為13個地球日.設該行星與地球均可視為質量分布均勻的球體,則該行星的第一宇宙速度是地球的()A.倍
B.
1.5倍
C.2倍
D.倍參考答案:C萬有引力定律及其應用解:根據(jù)得,第一宇宙速度的大小v=.因為行星的質量是地球質量的6倍,半徑是地球半徑的1.5倍,則第一宇宙速度是地球的2倍.故C正確,A、B、D錯誤.故選:C.4.近幾年,國內房價飆升,在國家宏觀政策調控下,房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢.王強同學將房價的“上漲”類比成運動學中的“加速”,將房價的“下跌”類比成運動學中的“減速”,據(jù)此,你認為“房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢”可以類比成運動學中的()A.速度增加,加速度減小B.速度增加,加速度增大C.速度減小,加速度增大
D.速度減小,加速度減小參考答案:A5.兩同學用圖(a)中的實驗裝置做“研究加速度與質量關系”的實驗。(1)該實驗中采用控制變量法,保持小車所受拉力不變,用砂和砂桶所受的重力作為小車所受拉力,為了減小實驗誤差,應使砂和砂桶質量盡量
些。(填“大”或“小”)(2)保持小車所受拉力不變,改變小車的質量,多次重復測量,在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出關系圖線。一同學在實驗中并沒有采取平衡摩擦力的措施,則畫出的圖線可能為圖(b)中的
。(填“甲”或“乙”或“丙”)(3)另一同學在實驗過程中保持小車的質量不變,改變砂和砂桶的質量,畫出的a-F圖線如圖(c)所示,造成這種現(xiàn)象的主要原因是
。A.木板與水平面間的夾角太大
B.木板與水平面間的夾角太小C.砂和砂桶的總質量較大
D.所用小車的質量較大參考答案:(1)小
(2)丙
(3)AC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(實驗)在研究勻變速直線運動的實驗中,小明正常進行操作,打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點,標記為0、1、2,已知打點頻率為50Hz,則紙帶的加速度為
;而P點是紙帶上一個污點,小明想算出P點的速度,你認為小明的想法能否實現(xiàn)?若你認為小能實現(xiàn),請說明理南;若實現(xiàn)請算出P點的速度:
.(如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖)參考答案:5m/s2;0.95m/s解析:根據(jù)刻度尺可知:0-1的距離x1=8cm,1-2的距離x2=18-8=10cm,物體做勻變速直線運動,因此有:△x=aT2,得:a==5m/s2
根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內的位移之差是一個定值△x=0.2cm,則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm,
打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm,
打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm,
打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm,
由圖可知,P點的位置為7.8cm,所以P點就是打的第6個點.
物體做勻變速直線運動,根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有:v1==0.45m/s;則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s7.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104
km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質量約為
。(估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用)參考答案:8.在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響,采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高,使小車在
(填“掛”或“不掛”)鉤碼的情況下做
運動;(2)某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示,從比較清晰的點起,每五個點取一個點作為計數(shù)點,分別標明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為
m/s2.參考答案:(1)不掛(2分);勻速(2分)
(2)0.6(4分)(1)這是平衡摩擦力的實驗步驟。(2)利用勻變速直線運動的推論得:,T=0.1s,再代入題給數(shù)據(jù)即可解答。9.現(xiàn)要驗證“當質量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下:一傾角可以調節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當?shù)墓交蛭淖?,完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)
①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2,記下所用的時間t。
②用米尺測量Al與A2之間的距離s.則小車的加速度a=
。
③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg,則小車所受的合外力F=
。
④改變
,重復上述測量。
⑤以h為橫坐標,1/t2為緞坐標,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線,則可以驗證“當質量一定時,物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中,某同學設計的方案是:
①調節(jié)斜面傾角,使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。
②進行(1)中的各項測量。
③計算與作圖時用(h-h0)代替h。
對此方案有以下幾種評論意見:
A、方案正確可行。
B、方案的理論依據(jù)正確,但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。
C、方案的理論依據(jù)有問題,小車所受摩擦力與斜面傾向有關。
其中合理的意見是
。參考答案:10.有一個勻加速直線運動的物體從2s末至6s末的位移為24m,從6s末至10s末的位移為40m,則這個物體的加速度的大小是______m/s2,初速度的大小是______m/s。
參考答案:答案:1
2
11.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質點A,如圖所示,已知波的傳播速度為48m/s.請回答下列問題:①從圖示時刻起再經過
s,質點B第一次處于波峰;②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程為
cm.參考答案:①0.5(2分)②(cm)(2分)試題分析:①根據(jù)波的傳播原理,是質點的振動形式在介質里勻速傳播,x=0m,處的質點處于波峰位置,所以當它的振動形式傳播到B點時,B點第一次出現(xiàn)在波峰,用時;②由圖知質點A在t=o時刻處于平衡位置且向下振動,,,所以質點A的振動方程為(cm)??键c:本題考查機械波的傳播12.如圖所示,把電量為-2×10-9C的電荷,從電場中的A點移到B點,其電勢能___________(選填“增大”、“減少”或“不變”);若A點的電勢UA=15V,B點的電勢UB=-5V,則此過程中克服電場力做的功為__________________J。參考答案:
答案:增大
4×10-8
13.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,摩爾質量M=1.8×10-2kg,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的體積大約是9.0×10-5cm3,它含有
個水分子,如果一只極小的蟲子來喝水,每分鐘喝進6.0×107個水分子,那么它每分鐘喝進水的質量是
kg(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:(1)(每空3分,共6分)3.0×1018
1.8×10-18水分子個數(shù)為N=·NA=×9.0×1023=3.0×1018個,喝進水的質量為m=·M=1.8×10-18kg。三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(4分)利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時,需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h.某班同學利用實驗得到的紙帶,設計了以下四種測量方案:a.用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t,通過v=gt計算出瞬時速度v.b.用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v.c.根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v,并通過h=計算出高度h.d.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度,等于這點前后相鄰兩點間的平均速度,測算出瞬時速度v.以上方案中正確的是
.(填入相應的字母)參考答案:D15.①.用游標卡尺測量某鋼管的外徑,某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖1所示,其讀數(shù)為
cm。②.如圖2所示,螺旋測微器測出的某物件的寬度是___
_____mm。參考答案:5.44
cm
5.694~5.698mm四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,在光滑的水平面上,有一質量為M=3kg的薄板和質量m=1kg的物塊.現(xiàn)給薄板和物塊相同的初速度v=4m/s朝相反方向運動,它們之間有摩擦,薄板足夠長,求①當薄板的速度為2.4m/s時,物塊的速度大小和方向.②薄板和物塊最終停止相對運動時,因摩擦而產生的熱量.參考答案:①當薄板的速度為2.4m/s時,物塊的速度大小為0.8m/s,方向向左.②薄板和物塊最終停止相對運動時,因摩擦而產生的熱量為24J.:解:①取向左為正向,當薄板速度為v1=2.4m/s時,由動量守恒定律可得,(M﹣m)v=Mv1+mv2,解得v2=0.8m/s,方向向左
②停止相對運動時,由動量守恒定律得,Mv﹣mv=(M+m)v′,解得最終共同速度v′=2m/s,方向向左;
因摩擦而產生的熱量J答:①當薄板的速度為2.4m/s時,物塊的速度大小為0.8m/s,方向向左.②薄板和物塊最終停止相對運動時,因摩擦而產生的熱量為24J.17.(18分)如下圖1所示,A、B為水平放置的平行金屬板,板間距離為d(d遠小于板的長和寬).在兩板的中心各有小孔O和O’,O和O’處在同一豎直線上.在兩板之間有一帶負電的質點P.已知A、B間所加電壓為U0時,質點P所受的電場力恰好與重力平衡。現(xiàn)在A、B間加上如下圖2所示隨時間t作周期性變化的電壓U,已知周期(g為重力加速度).在第一個周期內的某一時刻t0,在A、B間的中點處由靜止釋放質點P,一段時間后質點P從金屬板的小孔飛出.問:(1)t0在什么范圍內,可使質點在飛出小孔之前運動的時間最短?(2)t0在哪一時刻,可使質點P從小孔飛出時的速度達到最大?參考答案:解析:設質點P的質量為m,電量為q,當A、B間的電壓為U0時,有
q=mg
①(1分)當兩板間的電壓為2U0時,P的加速度向上,其大小為a1,則q-mg=ma1
②(1分)解得
a1=g ③(1分)當兩板間的電壓為-2U0時,P的加速度向下,其大小為a2,則q+mg=ma2
④(1分)解得
a2=3g ⑤(1分)(1)要使質點在飛出小孔之前運動的時間最短,須使質點釋放后一直向下加速運動.設質點釋放后經過時間t到達小孔O’,則
⑥(1分)解得
⑦(1分)因為,所以,質點到達小孔之前能一直加速.(1分)因此要使質點在飛出小孔之前運動的時間達到最短,質點釋放的時刻t0應滿足即
⑧(1分)(2)要使質點P從小孔飛出時的速度達到最大,須使質點釋放后先向上加速、再向上減速運動,在到達小孔O時速度減為0,然后向下加速運動直到小孔O’.設質點釋放后向上加速時間為t1、向上減速時間為t2,則
(1分)
(1分)
⑨(1分)由以上各式解得
,
⑩(1分)因為,,因此質點P能向上先加速后減速恰好到達小孔O.(1分)設質點從小孔O向下加速運動到小孔O’經過的時間為t3,則
⑾(1分)解得
⑿(1分)因為,因此質點P能從小孔O向下一直加速運動到小孔O’,此時質點P從小孔O’飛出時的速度達到最大.(1分)因此,要使質點P從小孔飛出時的速度達到最大,質點P釋放的時刻應為
⒀(1分)18.2011年8月10日,改裝后的瓦良格號航空母艦進行出海航行試驗,中國成為擁有航空母艦的國家之一.已知該航空母艦飛行甲板長度為L=300m,某種戰(zhàn)斗
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