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上海曹楊第五中學(xué)2023年高三物理下學(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符合題意1.質(zhì)量為1㎏的物體,放在動摩擦因數(shù)為0.2的水平面上,在水平拉力的作用下由靜止開始運動,水平拉力做的功W和物體發(fā)生的位移S之間的關(guān)系如圖所示,重力加速度取10m/s2,則下列說法正確的是(
)A.s=3m時速度大小為
B.s=9m時速度大小為C.OA段加速度大小為3m/s2D.AB段加速度大小為3m/s2參考答案:ABC2.如圖所示,A、B是兩個摩擦傳動輪,兩輪半徑大小關(guān)系為RA=2RB,則兩輪邊緣上的A.角速度之比ω:ωB=2:1
B.周期之比TA:TB=1:2C.轉(zhuǎn)速之比nA:nB=1:2
D.向心加速度之比aA:aB=2:1參考答案:C3.一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛,下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論,正確的是
A.車速越大,它的慣性越大
B.質(zhì)量越大,它的慣性越大
C.車速越大,剎車后滑行的路程越長
D.車速越大,剎車后滑行的路程越長,所以慣性越大參考答案:答案:AC4.100個大小相同、質(zhì)量均為m無摩擦的球體如圖所示.靜止放置于兩相互垂直且光滑的平面上.平面AB與水平面夾角為300.則第四個球?qū)Φ谖鍌€球的作用力大小為
(
)A.mg/2
B.49mg
C.48mg
D.98mg參考答案:C5.如圖所示,木塊A質(zhì)量為1千克,木塊B的質(zhì)量為2千克,疊放在水平地面上,AB間最大靜摩擦力為1牛,B與地面間動摩擦因數(shù)為0.1,今用水平力F作用于B,則保持AB相對靜止的條件是F不超過:(
)A.3N
B.4NC.5N
D.6N參考答案:D保持AB相對靜止的臨界條件是AB間摩擦力達到1牛,此時AB整體的加速度等于木塊A的加速度,大小為1m/s,對AB整體分析可知,在水平方向由牛頓第二定律可得,解得.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.如圖所示電路中,L為帶鐵芯電感線圈,和為完全相同的小燈泡,當(dāng)開關(guān)S斷開的瞬間,流過燈的電流方向為_______,觀察到燈______________(填“立即熄滅”,“逐漸熄滅”,“閃亮一下再逐漸熄滅”)。參考答案:斷開開關(guān)S時,燈泡中原來的電流I2突然減小到零,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過燈泡,燈泡中電流由Il逐漸減為零,方向由a至b,與I2相反,由于線圈有一定的內(nèi)阻,故Il<I2,燈泡逐漸熄滅,不會發(fā)生閃亮一下。7.某同學(xué)用如圖所示裝置做“探究功和物體速度變化的關(guān)系”實驗時,先調(diào)整木板的傾角使小車不能連接橡皮筋時恰能在木板上勻速下滑,探后第一、三次分別用一條、三條相同的橡皮筋做實驗,且兩次橡皮筋的伸長量相同,若第一次實驗中合外力對小車所做的功為W,則第三次實驗中合外力對小車所做的功為
.由本實驗可得出的結(jié)論是:
.參考答案:3W;合外力對物體做的功等于物體動能的變化.【考點】探究功與速度變化的關(guān)系.【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項.其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚.【解答】解:小車受重力,支持力,摩擦力和橡皮筋的拉力,正確平衡好摩擦力進行實驗后,合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功;因為是相同橡皮筋做實驗,且兩次橡皮筋的伸長相同,故三條時橡皮筋做得功應(yīng)試一條時的三倍;由本實驗可得出的結(jié)論是:合外力對物體做的功等于物體動能的變化.故答案為:3W;合外力對物體做的功等于物體動能的變化.8.用金屬制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到的拉力會伸長,17世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn),金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律.這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ).現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.8cm2,設(shè)計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大,桿又較長,直接測試有困難,就選用同種材料制成樣品進行測試,通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖:(1)根據(jù)測試結(jié)果,推導(dǎo)出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=
(用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示)。(2)在尋找上述關(guān)系中,運用
科學(xué)研究方法。
參考答案:(其中k為比例系數(shù));
(2)控制變量法9.物理課上,老師利用圖甲所示的裝置探究了加速度與力的關(guān)系,得到加速度與物體所受合力成正比的結(jié)論。某同學(xué)在實驗室也找來了器材再次探究加速度與力的關(guān)系。他將質(zhì)量為M的小車、總質(zhì)量為m的小桶及鉤碼按如圖甲所示組裝好,他根據(jù)實驗數(shù)據(jù),作出a-F圖線如圖乙所示。經(jīng)檢查他的數(shù)據(jù)記錄及作圖均無誤。請你分析:
甲
乙(1)圖線沒有坐標(biāo)原點的原因是__________________________________;(2)圖線上部彎曲的原因是_______________________________。參考答案:見解析(1)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 (2分)(2)沒有滿足M>>m的實驗條件 (2分)中檔,探究牛頓第二定律實驗原理和條件??疾椋簩嶒?zāi)芰?。②理解實驗原理和方法。能夠控制實驗條件,排除實驗故障,正確進行觀察、測量、記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
③分析和處理實驗數(shù)據(jù),對實驗結(jié)果進行描述和解釋,對誤差進行初步分析和討論,評價實驗結(jié)論。10.4分)歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng),是用加速后的質(zhì)子H轟擊靜止的X,生成兩個He。上述核反應(yīng)方程中的X核的質(zhì)子數(shù)為___________,中子數(shù)為____________。參考答案:3
411.小明同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實驗的主要步驟是:①找一段平直的路面,并在路面上畫一道起點線;②騎上自行車用較快速度駛過起點線,并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥;③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬,讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進;④待車停下,記錄自行車停下時的位置;⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。(1)自行車經(jīng)過起點線時的速度v=;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)(2)自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)(3)多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度,重復(fù)上述實驗步驟②~④,則每次只需測量上述物理量中的和,就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康?。參考答案?2.在白熾燈照射下,從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋,這是光的______現(xiàn)象;通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈,也會看到彩色條紋,這是光的______現(xiàn)象。參考答案:干涉、衍射13.一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個氘核,其核反應(yīng)方程式為________。該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案:01n+11H→12H(三、實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.某小組在《用DIS研究溫度不變時一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系》實驗
(1)(2分)(單選題)實驗過程中,下列哪些操作是正確的(
)A.推拉活塞時,動作要快,以免氣體進入或漏出
B.推拉活塞時,手可以握住整個注射器
C.壓強傳感器與注射器之間的連接管脫落后,應(yīng)立即重新接上,繼續(xù)實驗
D.活塞與針筒之間要保持潤滑又不漏氣
(2)該實驗小組想利用實驗所測得的數(shù)據(jù)測出壓強傳感器和注射器的連接管的容積,所測得的壓強和注射器的容積(不包括連接管的容積)數(shù)據(jù)如下表所示:
①(2分)(單選題)為了更精確的測量也可以利用圖像的方法,若要求出連接管的容積也可以畫
圖。
A.p-V
B.V-p
C.p-l/V
D.V-l/p
②(2分)利用上述圖線求連接管的容積時是利用圖線的____。
A.斜率
B.縱坐標(biāo)軸上的截距
C.橫坐標(biāo)軸上的截距
D.圖線下的“面積”參考答案:15.欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻,要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,現(xiàn)備有以下器材:A.電池組(3V,內(nèi)阻1)
B.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.0125)C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.125) D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻3k)E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻15k)
F.滑動變阻器(0~20,額定電流1A)G.滑動變阻器(0~2000,額定電流0.3A)
H.開關(guān)、導(dǎo)線(1)上述器材中應(yīng)選用的是__________________;(填寫各器材的字母代號)(2)實驗電路應(yīng)采用電流表______________接法;(填“內(nèi)”或“外”)(3)設(shè)實驗中,電流表、電壓表的某組示數(shù)如下圖所示,圖示中I=_______A,U=_______V。(4)為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~0.5A范圍內(nèi)改變請按要求在下面方框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖。(5)某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時,測得的結(jié)果如圖所示,則該金屬絲的直徑d=_______mm。另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度,測得的結(jié)果如下圖所示,則該工件的長度L=______mm。參考答案:(1)ACDFH(2分)(2)外(1分)(3)0.48(1分)
2.20(1分)
(4)見解析(3分)(5)3.205(1分)
50.15(1分)(1)電源必須選擇;由于電源電動勢3V,待測電阻大約5Ω,故最大電流不超過0.6A,為減小誤差,選擇較小的量程,故選0.6A的電流表;由于電源電動勢3V,為減小誤差,電壓表選擇較小的量程,故選3V量程的電壓表;為使操作方便,選擇電阻值較小的滑動變阻器;故答案為:ACDFH。(2)由于>,故待測電阻的阻值與電流表內(nèi)阻相接近,如果采用內(nèi)接法,電流表的分壓作用較大,故應(yīng)該選用安培表外接法。答案為:外。(3)電流表示數(shù)0.48A,電壓表示數(shù)2.20V。(4)電路圖如圖所示(5)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)3mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm,所以最終讀數(shù)為:固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=3mm+0.205mm=3.205mm。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm,游標(biāo)尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊,游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3mm=0.15mm,所以最終讀數(shù)為:主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=50mm+0.15mm=50.15mm。四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,平行金屬板傾斜放置,AB長度為L,金屬板與水平方向的夾角為θ,一電荷量為-q、質(zhì)量為m的帶電小球以水平速度v0進入電場,且做直線運動,到達B點.離開電場后,進入如下圖所示的電磁場(圖中電場沒有畫出)區(qū)域做勻速圓周運動,并豎直向下穿出電磁場,磁感應(yīng)強度為B.已知重力加速度為g,試求:(1)帶電小球進入電磁場區(qū)域時的速度v.(2)帶電小球在電磁場區(qū)域做勻速圓周運動的時間.(3)重力在電磁場區(qū)域?qū)π∏蛩龅墓?
參考答案:(1)對帶電小球進行受力分析,帶電小球受重力mg和電場力F,F(xiàn)合=Fsinθ,mg=Fcosθ解得:F合=mgtanθ(1分)根據(jù)動能定理:,解得:(2)帶電小球進入電磁場區(qū)域后做勻速圓周運動,說明電場力和重力平衡,帶電小球只在洛倫茲力作用下運動.通過幾何知識可以得出,帶電粒子在磁場中運動了圓周,運動時間為:(3)帶電小球在豎直方向運動的高度差等于一個半徑,h=R=重力做的功為17.如圖所示,質(zhì)量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右邊,其上表面與水平桌面相平,小車的左端放有一質(zhì)量為0.5kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定,質(zhì)量為0.5kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸,此時彈簧處于原長?,F(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時,推力做的功為WF=4J,撤去推力后,P沿光滑的桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞,最后Q恰好沒從小車上滑下。已知Q與小車表面間動摩擦因數(shù)。(g=10m/s2)(1)Q剛在小車上滑行時的初速度v0;(2)小車的長度至少為多少才能保證滑塊Q不掉下?參考答案:壓縮彈簧做功時有:(1分),當(dāng)彈簧完全推開物塊P時有:(1分),∵P、Q之間發(fā)生彈性碰撞,∴有:,(2分),(2分)根據(jù)以上兩式解得:
(1分)滑塊Q在小車上滑行,做勻減速運動,
(1分)小車開
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