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廣西壯族自治區(qū)桂林市凌風(fēng)高級(jí)中學(xué)2021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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于對(duì)永動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法正確的是:A.第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)都違背了能量守恒定律,所以都不可能制成B.第一類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律,第二類永動(dòng)機(jī)沒有違背能量守恒定律,因此,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,第二類永動(dòng)機(jī)是可以制成的C.第一類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律,第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律,這兩類永動(dòng)機(jī)都不可能制成D.兩類永動(dòng)機(jī)的實(shí)質(zhì)和工作原理是相同的,都是人們的美好設(shè)想,是永遠(yuǎn)不會(huì)實(shí)現(xiàn)的參考答案:C2.為我國(guó)天宮一號(hào)、神舟八號(hào)交會(huì)對(duì)接提供數(shù)據(jù)通信的“天鏈一號(hào)”01星、02星都是地球同步衛(wèi)星,這兩顆星均定點(diǎn)在地球赤道的上方,到地心的距離是地球半徑的6.5倍,則A.這兩顆星的運(yùn)行速度是第一宇宙速度的倍B.這兩顆星的運(yùn)行速度是第一宇宙速度的倍C.這兩顆星的運(yùn)行速度是地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)線速度的6.52倍D.這兩顆星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍參考答案:B3.如圖所示,理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:10,副線圈與阻值R=20Ω的電阻相連。原線圈兩端所加的電壓,則(
)
A.副線圈輸出交流電的頻率為10Hz
B.交流電壓表的示數(shù)為20V
C.電阻R上消耗的電功率為2kW
D.原線圈中電流的最大值為100A參考答案:AC4.(單選)如圖所示,某同學(xué)分別在垂直于籃板方向的A、B兩個(gè)位置投擲籃球,分別以v1、v2的速度水平擊中籃筐.若籃球出手時(shí)高度相同,籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2,不計(jì)空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是()A.v1>v2B.v1<v2C.t1>t2D.t1<t2參考答案:考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng).專題:平拋運(yùn)動(dòng)專題.分析:據(jù)題知兩個(gè)籃球都垂直擊中籃筐,其逆過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng),它們上升的高度相等,水平位移大小不等,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得到水平位移與初速度的關(guān)系,分析初速度的大?。獯穑航猓簝蓚€(gè)籃球都垂直擊中籃筐,其逆過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)任一籃球擊中籃筐的速度v,上升的高度為h,水平位移為x.則有:h=,h相同,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,而x=vt,則得v1>v2.故A正確,BCD錯(cuò)誤.故選:A點(diǎn)評(píng):本題運(yùn)用逆向思維研究斜拋運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是要明確平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法、位移公式和速度公式,是解決平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基礎(chǔ)知識(shí).5.(單選)如圖所示,質(zhì)量為1kg的木塊A與質(zhì)量為2kg的木塊B疊放在水平地面上,A、B間的最大靜摩擦力2N,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。用水平力F作用于B,則A、B保持相對(duì)靜止的條件是(g=10m/s2)A.
B.
C.
D.參考答案:A二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.有一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播,某時(shí)刻的波形如圖所示,把此時(shí)刻作為零時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為y=
m.參考答案:7.激光在真空中傳播速度為c,進(jìn)入某種均勻介質(zhì)時(shí),傳播速度變?yōu)檎婵罩械?,則激光在此均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL(zhǎng)的__________倍;某激光光源的發(fā)光功率為P,該激光進(jìn)入上述介質(zhì)時(shí)由于反射,入射能量減少了10%,該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S,若已知單個(gè)光子能量為E0,則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi),單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的光子個(gè)數(shù)為__________。
參考答案:,
8.如圖甲所示,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖,小車拖在斜面上下滑時(shí),打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,則小車下滑的加速度α=
▲
m/s2,打E點(diǎn)時(shí)小車速度=
▲
m/s(均取兩位有效數(shù)字)。(2)為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力,可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解,在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外,利用米尺還需要測(cè)量哪些物理量,列出阻力的表達(dá)式。方案一:需要測(cè)量的物理量
▲
,阻力的表達(dá)式(用字母表示)
▲
;方案二:需要測(cè)量的物理量
▲
,阻力的表達(dá)式(用字母表示)
▲
。參考答案:量斜面的長(zhǎng)度L和高度H,
(前1分,后2分)
方案二:測(cè)量斜面長(zhǎng)度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,9.質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),oa=ob/2=l.現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,并通以電流I,若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平,如圖所示.則電流應(yīng)從桿的_______端流入;此電流強(qiáng)度I的大小為____________.
參考答案:答案:a
4Mg/9Bl10.(6分)供電電路電源輸出電壓為U1,線路損失電壓為U2,用電器得到的電壓為U3,總電流為I,線路導(dǎo)線的總電阻為R,則線路損失的電功率可表示為①___________________;②_________________________;③__________________________。參考答案:①I2R;②IU2;③I(U1-U3)
(各2分)
11.如圖所示,豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán),半徑為a,總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面,在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB,AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下,當(dāng)擺到豎直位置時(shí),B點(diǎn)的線速度為v,則這時(shí)AB兩端的電壓大小為________參考答案:Bav12.(4分)從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示,則這種金屬的截止頻率是__________HZ;普朗克常量是____________J/HZ。參考答案:4.3(±0.1)×1014Hz
(6.2~6.8)×10-34Js13.某實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X,8天后實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)它有3/4發(fā)生衰變,則它的半衰期為_______天,若對(duì)X加熱,它的半衰期_______(填變大、變小或不變)。參考答案:4,不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.①圖乙中的________是力F1和F2的合力的理論值;________是力F1和F2的合力的實(shí)際測(cè)量值.
②在實(shí)驗(yàn)中,如果將細(xì)繩也換成橡皮筋,那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化?答:________.(選填“變”或“不變”).參考答案:15.有同學(xué)利用如圖的裝置來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則:在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個(gè)光滑的滑輪A和B,將繩子打一個(gè)結(jié)點(diǎn)O,每個(gè)勾碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)勾碼個(gè)數(shù)讀出三根據(jù)繩子的拉力TOA、TOA和TOA,回答下列問(wèn)題:(1)改變勾碼個(gè)數(shù),實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖牵?/p>
)A.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=2,N3=4
B.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N3=3,N2=4
C.勾碼的個(gè)數(shù)N1=N2=N3=4
D.勾碼的個(gè)數(shù)N1=3,N2=4,N3=5(2)在拆下勾碼和繩子前,最重要的一個(gè)步驟是(
)A.標(biāo)記結(jié)點(diǎn)O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向.B.量出OA、OB、OC三段繩子的長(zhǎng)度
C.用量角器量出三根繩子之間的夾角
D.用天平測(cè)出勾碼的質(zhì)量參考答案:(1)BCD
(2)A四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(15分)如圖所示,質(zhì)量M=1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4,取g=10m/s2,試求:(1)若木板長(zhǎng)L=1m,在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端?(2)在鐵塊上加一個(gè)水平向右多大范圍的力時(shí),鐵塊和木板間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)?(3)若在鐵塊上的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向右的力F,通過(guò)分析和計(jì)算,寫出鐵塊受到木板的摩擦力f2與拉力F大小的關(guān)系式.(設(shè)木板足夠長(zhǎng))參考答案:見解析解:(1)鐵塊的加速度大小為:=4m/s2木板的加速度大小為:=2m/s2設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端,則有:a1t2﹣a2t2=L解得:t=1s
(2)設(shè)F=F1時(shí),A、B恰保持相對(duì)靜止,此時(shí)系統(tǒng)的加速度為:a=a2=2m/s2以系統(tǒng)為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有:F1﹣μ1(m+M)g=(m+M)a
解得:F1=6N
所以,當(dāng)6N<F時(shí),鐵塊和木板間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)(3)①當(dāng)F≤μ1(mg+Mg)=2N時(shí),A、B相對(duì)靜止且對(duì)地靜止,f2=F
②當(dāng)2N<F≤6N時(shí),M、m相對(duì)靜止,系統(tǒng)向右做勻加速運(yùn)動(dòng),其加速度為:,以M為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有:f2﹣μ1(M+m)g=Ma,解得:③當(dāng)F>6N,A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),f2=μ2mg=4N
答:(1)若木板長(zhǎng)L=1m,在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8N,經(jīng)過(guò)1s鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端;(2)在鐵塊上加一個(gè)水平向右大于6N的力時(shí),鐵塊和木板間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng);(3)當(dāng)F≤2N時(shí),f2=F;當(dāng)2N<F≤6N時(shí),:;當(dāng)F>6N時(shí),f2=4N.17.如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的小球系在輕質(zhì)彈簧的一端,另一端固定在懸點(diǎn)O處,將彈簧拉至水平位置A處,且彈簧處于自然狀態(tài),彈簧的原長(zhǎng)0A=0.3m;然后小球由靜止釋放,小球到達(dá)距O點(diǎn)下方h=0.5m處的B點(diǎn)時(shí)速度為VB=2m/s,求(1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中彈簧的彈力做的功和此
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