高三物理上册期末迎考复习试卷(三)
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.万有引力可以理解为:任何物体都要在其周围空间产生一个引力场,该引力场对放入其中的任何物体都会产生引力(即万有引力)作用。表征引力场的物理量可以与电场、磁场有关物理量相类比。如重力加速度可以与下列哪些物理量相类比( )
A.电势 B.磁场力
C.磁场能 D.电场强度
2.下列说法正确的是( )
A.只有处于平衡状态的系统中,作用力与反作用力才相等
B.摩擦力、弹力归根到底是电磁相互作用力
C.物体处于失重状态受到的重力比处于静止受到的重力小
D.物体受到的静摩擦力一定与物体受到的其它外力的合力大小相等、方向相反
3.如图所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表,a、b之间接报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变大
B.I变大,U变小
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
4.某型号手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h,待机时间100h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
A.W,W
B.W,W
C. 3.6W,0.108W
D.W,W
5.直线 CD 是电场中的一条电场线,若一电子从 A 点处由静止释放,电子沿电场线从 A 到B 运动过程中速度随时间变化的图线如图所示。则 A、B 两点的电势的高低和场强、及电子在 A、B 两点的电势能、的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
6.两个半径相同的金属小球甲和乙,所带电荷量之比为1:2相距时相互作用力为F。先把甲移近验电器,金箔张开一定角度,再把乙移向验电器,金箔张角先减小至后又张开。移走验电器,把甲、乙放回原位置后用一个完全相同的不带电的金属球先与乙接触,再与甲接触后也移走,这时甲、乙两球的作用力变为(甲、乙可视为点电荷)( )
A.1.125F B.0 C.0.1825F D.0.5F或0
7.某实验小组,利用DIS系统,观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析得出的下列说法中错误是:( )
A.该图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化
情况
B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩
码处于超重状态
C.电梯可能开始停在15楼,然后加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1 楼。
D.电梯可能开始停在1楼,然后加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15 楼。
8.如图所示,理想变压器原副线圈的匝数比为10 :1,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,除R以外其余电阻不计.从某时刻开始单刀双掷开关掷向a,在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为(V),则下列说法中正确的是( )
A.s时,ac两点间电压瞬时值为311V
B.s时,电压表的读数为22V
C.滑动变阻器触片向上移,电压表和电流表的
示数均变小
D.单刀双掷开关由a扳到b,电压表和电流表
的示数都变大
9.下列三图中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长。今给导体棒ab一个向右的初速度,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是 ( )
A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动
B.三种情形下导体棒ab最终均静止
C.乙、丙中,ab棒最终将做匀速运动;甲中,ab棒最终静止
D.甲、丙中,ab棒最终将做匀速运动;乙中,ab棒最终静止
10.调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大ΔU,在这个过程中( )
A.通过R1的电流增加,增加量一定等于ΔU/R1
B.R2两端的电压减小,减少量一定等于ΔU
C.通过R2的电流减小,但减少量一定小于ΔU/R2
D.路端电压增加,增加量一定等于ΔU
二、科学实验与探究题。本题共2小题,24分。
11.(9分)在“验证机械能守恒”的实验中
(1)下面叙述正确的是( )
A.应该用天平称出重锤的质量
B.应该选用点迹清晰、特别是第1、2点间距离接近2mm的纸带
C.操作时应先通电再释放纸带
D.打点计时器应接在电压为4V—6V的直流
电源上
(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起始点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50HZ交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm。这三个数据中不符合有效数字要求的是 ,应该写成 cm。
(3)在计数点A和B之间、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1㎏,根据以上数据当打点针打到B点时,重锤的重力势能比开始下落时减小了 J,这时它的动能是
J,g取9.8 m/s2。由此得到的结论是 。
12.(15分)有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示。此金属管线长约30㎝,电阻约10。已知这种金属的电阻率为,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个实验方案,测量中空部分的截面积,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(600mA, 1.0)
D.电流表A2(3A,0.1)
E.电压表V(3V,6K)
F.滑动变阻器R1(2K,0.5A)
G.滑动变阻器R2(10,2A)
H.蓄电池E(6V,0.05)
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1)上列器材中,应选用的器材有 (只填代号字母)。
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图,并把图乙的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值。
(3)实验中要测量的物理量有:
,
计算金属管线内部空间截面积的表达式为: 。
三、计算题。本题共6小题,64分。按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:(取g=10m/s2)
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大小.
(3)人与雪橇从B到C的过程中,运动的距离。
位置 | A | B | C |
速度(m/s) | 2.0 | 12.0 | 0 |
时刻(s) | 0 | 4 | 10 |
14.(10分)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h.
弯道半径r/m | 660 | 330 | 220 | 165 | 132 | 110 |
内外轨高度差h/mm | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
(1)根据表中数据,试导出h和r关系的表达式,并求出当r =550m时,h的设计值;
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率v(m/s,以km/h为单位,结果取整数;路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理)
(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求.为了提高运输力,2007年4月18日铁道部将对铁路进行第六次大面积提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高.请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施?
15.(10分)如图所示,一个质量为m =2.0×10-11kg,电荷量q = +1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中。金属板长L=20cm,两板间距d =10cm。求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)若微粒射出偏转电场时的偏转角为θ=30°,
并接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场
区,则两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的宽度为D =10cm,为使微
粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度
B至少多大?
16.(10分)如图所示,有两根足够长、不计电阻,相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置,底端接一阻值为R的电阻,在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下,从底端ce由静止沿导轨向上运动,当ab杆速度达到稳定后,撤去拉力F,最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度大小相等.求:拉力F的大小和杆ab最后回到ce端速度v的大小.
17. 12分)我国发射的“神州”六号飞船于2005年10月12日上午9:00在酒泉载人航天发射场发射升空,经变轨后飞船在距地面一定高度的圆轨道上飞行。在太空飞行约115小时30分,环绕地球77圈,在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间10月17日在内蒙古中部地区准确着陆。
(1)根据以上数据估算飞船的运行周期和轨道距离地面的高度。(地球半径为R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2,取,295~310的立方根取6.74)
(2)当返回舱降落距地球10km时,回收着陆系统启动,弹出伞舱盖,连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作,主伞展开面积足有1200m2,由于空气阻力作用有一段减速下落过程,若空气阻力与速度平方成正比,即,并已知返回舱的质量为=8.0×103kg,这一过程最终匀速时的收尾速度为14m/s,则当返回舱速度为42m/s时的加速度为多大?
(3)当返回舱在距地面1m时,点燃反推火箭发动机,最后以不大于4.0m/s的速度实现软着陆,这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少?(设反推火箭发动机点火后,空气阻力不计,可以认为返回舱做匀减速直线运动)
18.(12分)如图所示,在光滑水平地面上有一小车,车底板光滑且绝缘,车上左右两边分别竖直固定有金属板M、N,两板间的距离为L。M板接电源的正极,N板接电源的负极,两极板间的电场可视为匀强电场。一可视为质点的带正电小球,处在小车底板上靠近M板的位置并被锁定(球与M板不接触),小球与小车以速度v0共同向右运动。已知小球带电量为q,质量为m,车、金属板和电源的总质量为3m。某时刻突然解除对小球的锁定,小球在电场力的作用下相对小车向右运动,当小球刚要与小车的N板接触时,小车的速度恰好为零。求:
(1)两极板间匀强电场的场强E的大小。
(2)从解除锁定到小球运动到车底板的中央位置时,小
球和小车的对地速度各是多少?(结果可带根号)
(物理答案卷)
评分
第Ⅰ卷(一、选择题共32分)
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 |
第Ⅱ卷(非选择题共88分)
二、科学实验与探究题。本题共2小题,24分。按题目要求作答。
11.(9分)(1) ;(2) , ;
(3) , , 。
12.(15分)(1)( );
(2)设计的电路图及实物连接电路
(3)实验中要测量的物理量有:
;
。
三、计算题。本题共6小题,64分。按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
13解:
14解:
15解:
16解:
17解:
18解:
参考答案
评分
第Ⅰ卷(一、选择题共32分)
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | D | B | D | B | B | B | D | ABD | D | AC |
第Ⅱ卷(非选择题共88分)
二、科学实验与探究题。本题共2小题,24分。按题目要求作答。
11.(1)B、C(1+1分)(说明:有选错的不给分) (2)25.9cm 25.90 (1+1分)
(3) 1.734J 1.704J (说明:本小题中若学生计算误差不大,均给全分)(2+2分)
在忽略误差的情况下,重锤的机械能守恒 (1分)
12答案:
(1)ABCEGHI(2分。说明:有选错的不给分)
(2)电路及实际测量电路如图所示(3+3分。画成限流连接、其它无错的各扣1分)
(3)用螺旋测微器测横截面边长(1分),用毫米刻度尺金属管线长度(1分),电压表示数(1分),电流表示数(1分)
(3分)
三、计算题。本题共6小题,64分。按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
13解:(1)从A到B的过程中,人与雪橇损失的机械能为:
① (2分)
代入数据解得:ΔE =9100J (2分)
(2)人与雪橇在BC段做减速运动的加速度: ②(1分)
根据牛顿第二定律: ③ (1分)
由②③ 得:140N (1分)
(3)由动能定理得: (2分) 代入数据解得:36m(1分)
14解:(1)分析表中数据可得,每组的h与r之乘积均等于常数:
C = 660m×50×10-3m=33m2 因此:h·r =33(或h = 33)① (2分)
当r = 550m时,有: h =m = 0.06m = 60mm (2分)
(2)转弯中,当内外轨对车轮没有侧向压力时,火车的受力如图所示.由牛顿第二定律得:
② (2分)
因为θ很小,有:③(2分)
由②,③可得: ④(2分)
代入数据得:v =15m/s = 54km/h(2分)
(3)由④式可知,可采取的有效措施有:
a.适当增大内外轨的高度差h;(1分)
b.适当增大铁路弯道的轨道半径r.(1分)
15解:(1)微粒在加速电场中由动能定理得:
①(2分) 解得v0=1.0×104m/s (1分)
(2)微粒在偏转电场中做类平抛运动,有: ,(2分)
飞出电场时,速度偏转角的正切为:
②(2分) 解得 U 2 =100V (1分)
(3)进入磁场时微粒的速度是: ③ (1分)
轨迹如图,由几何关系有: ④(1分)
洛伦兹力提供向心力: ⑤(2分)
由③~⑤联立得: 代入数据解得:B =0.20T (2分)
所以,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少为0.20T。
16解:当ab杆沿导轨上滑达到最大速度v时,其受力如图所示:
由平衡条件可知:
① (3分)
又安培力: ② (1分)
而ab杆切割磁感线产生的电动势: ③ (1分)
闭合回路中的电流: ④ (1分)
联立①~④式得: ⑤ (2分)
同理可得,ab杆沿导轨下滑达到最大速度时: ⑥(2分)
联立⑤⑥两式解得: (2分) (2分)
17解:由题意,飞船的运行周期约为:T =1.5h=5.4×103s ①(1分)
飞船绕地球飞行的过程中,万有引力提供向心力,则:
②(2分) 在地面有: ③(1分)
由②③得: ④ 代入数据解得:3.4×105m (2分)
(2)经分析,当飞船达到收尾速度m/s时,其重力等于阻力,即:
⑤ (1分)
当飞船的速度为:m/s时,由牛顿第二定律得:
⑥ (2分)
联立⑤⑥式得: m/s2 (2分)
(3)当软着陆速度为 m/s时,反推力最小,设为F,
由牛顿第二定律得: ⑦ (2分)
又由运动学公式: ⑧ (1分)
联立⑦⑧得,N (2分)
18解法一:(1)设车、金属板和电源的总质量为M,小车速度为零时小球的速度为v
由动量守恒定律有: ①(3分)
设两板间的电势差为U,由功能关系,有:
②(3分)
由匀强电场的场强和电势差的关系,有:
U = EL ③(1分)
联立①②③,并将M = 3m代入,
可得: ④(3分)
(2)设小球运动到车底板中央位置时小球的速度为v1,小车的速度为v2
由动量定恒定律有: ⑤(2分)
由功能关系,有: ⑥(2分)
联立③~⑥,并将M=3m代入,可解得
小球的速度:(2分) ,小车的速度:(2分)
(也可以分别对小球和小车用动能定理列式解之)
18解法二:(1)设小球和小车的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律:
①(2分)
设从解除锁定到小球铡要与小车的N板接触所经历时间为t,根据题有:
② (1分)
小球的位移: ③ (2分)
小车的位移: ④ (2分) 又:s1-s2=L ⑤ (2分)
联立解得: (2分)
(2)设从解除锁定到小球运动到车底板的中央位置时经历时间为t′,此时小球和小车的对地速度各为,对地位移各为,则
⑥(1分)
⑦(1分)
又:, ⑧ (1分)
⑨ (1分)
⑩ (1分)
联立解得: (2分)
注:对于其他解法,参考上述评分规则。