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湖北省荊門市育才學校高三物理下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.(單選)如圖所示,用一根輕彈簧懸掛一個物體,從彈簧處于原長位置將物體由靜止釋放,在物體向下運動過程中,以下說法正確的是()A.物體的速度不斷增大B.物體的加速度不斷增大C.物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大D.物體的動能與重力勢能之和保持不變參考答案:考點:牛頓第二定律;胡克定律.專題:牛頓運動定律綜合專題.分析:分析物體釋放過程中受力,根據胡克定律分析彈力如何變化,確定合力如何變化,根據牛頓第二定律判斷加速度如何變化.根據系統(tǒng)的機械能守恒分析物體的動能與彈簧的彈性勢能之和、動能與重力勢能之和如何變化.解答:解:A、B物體釋放過程中,受到重力和彈簧向上的拉力,彈簧的拉力先小于重力,物體的合力向下,與速度同向,物體的速度不斷增大,根據牛頓第二定律得知,加速度不斷減??;后來彈簧的拉力大于重力,合力向上,與速度反向,物體速度減小,加速度增大.故速度先增大后減小,加速度先減小后反向增大.故AB錯誤.C、D由于只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,則知:物體的重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變,隨著物體向下運動,其重力勢能減小,彈簧的彈性勢能增大,則物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大,物體的動能與重力勢能之和減?。蔆正確,D錯誤.故選C點評:本題關鍵從兩個角度分析:一是力的角度,抓住彈簧的彈力可變性,分析物體的運動情況;二是從能量的角度分析系統(tǒng)能量的變化情況.2.在如圖所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動變阻器、電池構成閉合電路,a、b、c為三個閉合金屬圓環(huán),假定線圈產生的磁場全部集中在鐵芯內,則當滑動變阻器的滑片左、右滑動時,能產生感應電流的金屬圓環(huán)是

)A.a、b兩個環(huán)

B.b、c兩個環(huán)C.a、c兩個環(huán)

D.a、b、c三個環(huán)參考答案:A3.(單選)如圖所示,質量為m的人用不可伸長的繩子通過定滑輪拉住箱子使箱子靜止在斜面上,拉箱子的繩子平行于斜面。不計滑輪的質量和繩子的質量以及箱子與斜面間的摩擦。保持人拉繩的位置及手的高度不變,當人拉著繩子向右后退一步后,若箱子還是處于靜止狀態(tài)。則人走動后與走動前相比A.人受到的合力增大

B.人受到地面的作用力增大C.人受到繩子的拉力增大

D.人與接觸面的摩擦因數增大參考答案:B4.(多選)兩個共點力F1、F2大小不同,它們的合力大小為F,則(

A.F1、F2同時增大一倍,F也增大一倍 B.F1、F2同時增加10N,F也增加10N

C.F1增加10N,F2減少10N,F一定不變 D.若F1、F2中的一個增大,F不一定增大參考答案:AD根據求合力的公式(為兩力夾角),若F1、F2都變?yōu)樵瓉淼?倍,合力也一定變?yōu)樵瓉淼?倍,A正確;對于B、C兩種情況,力的變化不是按比例增加或減少的,不能判斷合力的變化情況,B、C錯誤;如圖所示,在F⊥F2情況下,若F2增加??擅黠@看出合力減小,所以D正確。5.(多選題)如圖所示,圓心在o點、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上oc與oa的夾角為60o,軌道最低點a與桌面相切.一輕繩兩端系著質量為m1和m2的小球(均可視為質點),掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊,開始時,m1位于c點,然后從靜止釋放,設輕繩足夠長,不計一切摩擦.則(

)A.

在m1由c下滑到a的過程中,兩球速度大小始終相等B.

m1在由c下滑到a的過程中重力的功率先增大后減少C.

若m1恰好能沿圓弧下滑到a點,則m1=2m2D.

若m1恰好能沿圓弧下滑到a點,則m1=3m2參考答案:BC試題分析:m1由C點下滑到a點的過程中,與b沿繩子方向的速度是一樣的,在m1滑下去一段過程以后,考點:動能定理;功率【名師點睛】本題解題的關鍵是對兩個小球運動情況的分析,知道小球做什么運動,并能結合動能定理、幾何關系解題,難度適中。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.利用圖(a)實驗可粗略測量人吹氣時對小球的作用力F.兩端開口的細玻璃管水平放置,管內放有小球,實驗者從玻璃管的一端A吹氣,小球從另一端B飛出,測得玻璃管口距地面高度h,小球質量m,開始時球靜止的位置到管口B的距離x,落地點C到管口B的水平距離l.然后多次改變x,測出對應的l,畫出l2﹣x關系圖線如圖(b)所示,由圖象得出圖線的斜率為k.重力加速度為g.(1)不計小球在空中運動時的空氣阻力,根據以上測得的物理量可得,小球從B端飛出的速度v0=.(2)若實驗者吹氣時對小球的水平作用力恒定,不計小球與管壁的摩擦,吹氣時對小球作用力F=.參考答案:解:(1)棉球從B端飛出做平拋運動,根據平拋運動的基本公式得:

l=v0t,h=解得:v0=(2)根據動能定理可得:Fx=故:Fx==又:故:F=故答案為:7.(4分)如圖所示,一勁度系數為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上,現要在上面物體A上加一豎直向上的力F,使物體A開始向上做勻加速運動,經0.4s物體B剛要離開地面,設整個過程中彈簧都處于彈性限度內,取g=10m/s2,求:此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案:

49.58.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況,可知,一定溫度下氣體分子的速率呈現

分布規(guī)律;T1溫度下氣體分子的平均動能

(選填“大于”、“等于”或“小于”)T2溫度下氣體分子的平均動能。參考答案:中間多、兩頭少;小于試題分析:由圖可知,兩種溫度下氣體分子速率都呈現“中間多、兩頭少”的分布特點.由于T1時速率較低的氣體分子占比例較大,則說明溫度下氣體分子的平均動能小于溫度下氣體分子的平均動能.考點:考查了分子平均動能【名師點睛】要注意明確分子平均動能為統(tǒng)計規(guī)律,溫度升高時并不是所有分子的速率均增大,同時注意圖象的性質,能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化.9..已知地球自轉周期為T,地球半徑為R,引力常量為G,地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍,則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________;地球的質量為___________。參考答案:,10.一位小學生在玩游戲,他將一顆小鵝卵石子從離地面高處用手以的初速度豎直向上拋出,取,請你盡快地估算出:小石子從拋出到落至離地面的過程中的平均速度,其大小是

,方向

.參考答案:0.50

向下11.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖,其中A為固定橡皮條的固定點,O為橡皮條與細繩的結合點,圖中________是F1、F2合力的理論值,

是合力的實驗值,通過本實驗可以得出結論:在誤差允許的范圍內,

是正確的。參考答案:F

F′

力的平行四邊形定則12.(4分)如圖所示,一個半徑為R的透明球體放置在水平面上,一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出,最后射到水平面上的C點.已知OA=,該球體對藍光的折射率為,則它從球面射出時的出射角=

;若換用一束紅光同樣從A點射向該球體,則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比,位置

(填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案:60°(2分)偏右(2分)13.如圖所示,虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?,F通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出,其中D為位于紙面內的U形金屬框,其底邊水平,長度為L,兩側邊豎直且等長;直流電源電動勢為E,內阻為r;R為電阻箱;S為開關。此外還有細沙、天平和若干輕質導線。已知重力加速度為g。先將開關S斷開,在托盤內加放適量細沙,使D處于平衡狀態(tài),然后用天平稱出細沙質量m1。閉合開關S,將電阻箱阻值調節(jié)至R1=r,在托盤內重新加入細沙,使D重新處于平衡狀態(tài),用天平稱出此時細沙的質量為m2且m2>m1。(1)磁感應強度B大小為___________,方向垂直紙面____________(選填“向里”或“向外”);

(2)將電阻箱阻值調節(jié)至R2=2r,則U形金屬框D_________(選填“向下”或“向上”)加速,加速度大小為___________。參考答案:(1),向外;(2)向上,三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(選修3-3)(6分)如圖所示,用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣,活塞質量為m,在活塞上加一恒定壓力F,使活塞下降的最大高度為?h,已知此過程中氣體放出的熱量為Q,外界大氣壓強為p0,問此過程中被封閉氣體的內能變化了多少?

參考答案:解析:由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=(F+mg+P0S)△h-Q

(6分)15.(8分)為確定愛因斯坦的質能方程的正確性,設計了如下實驗:用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li,生成兩個粒子,測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程,并通過計算說明正確。(已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、)參考答案:核反應方程為核反應的質量虧損,由質能方程可得,質量虧損相當的能量MeV而系統(tǒng)增加的能量MeV,這些能量來自核反應中,在誤差允許的范圍內可認為相等,所以正確。四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,ABCD是柱體玻璃棱鏡的橫截面,其中,,,,,一束單色細光束從AD面入射,在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示,ab與AD面的夾角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(結果可用反三角函數表示)(1)這束入射光線的入射角多大?(2)該束光線第一次從棱鏡出射時的折射角.參考答案:解:(1)設光在AD面的入射角、折射角分別為i、rr=30°,(1分)根據n=

(1分)得sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75,i=arcsin0.75(1分)(2)光路如圖所示ab光線在AB面的入射角為45°設玻璃的臨界角為C,則sinC===0.67

(2分)sin45°>0.67,因此光線ab在AB面會發(fā)生全反射

(1分)光線在CD面的入射角r′=r=30°

(2分)根據n=,光線在CD面的出射光線與法線的夾角i′=i=arcsin0.75

(1分)17.(16分)如圖(甲)為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖,其中電流傳感器(相當于一只理想的電流表)能將各時刻的電流數據實時傳輸到計算機,經計算機處理后在屏幕上同步顯示出圖象。已知電阻R及金屬桿的電阻r均為0.5,桿的質量m及懸掛物的質量M均為0.1kg,桿長.實驗時,先斷開K,取下細線調節(jié)軌道傾角,使桿恰好能沿軌道勻速下滑.然后固定軌道,閉合K,在導軌區(qū)域加一垂直軌道平面向下的勻強磁場,讓桿在懸掛物M的牽引下,從圖示位置由靜止開始釋放,此時計算機屏幕上顯示出如圖(乙)所示的圖象(設桿在整個運動過程中與軌道垂直,且細線始終沿與軌道平行的方向拉桿,導軌的電阻、細線與滑輪問的摩擦及滑輪的質量均忽略不計,).試求:(1)時電阻R的熱功率;(2)勻強磁場的磁感應強度B的大?。唬?)估算0~0.4s內R上產生的焦耳熱.參考答案:解析:

18.如圖所示,長方體汽缸內有一個兩面不平行的光滑活塞封閉了左右兩部分氣體。初始時

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