2014高三上学期物理期末试题(附答案)
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第Ⅰ卷(共36分)
一、本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.一雨滴从足够高处竖直落下,下落一段时间后,突然遇到沿水平方向吹来的风,风速恒定.雨滴受到风力作用后,在较短时间内的运动轨迹如下图所示,其中可能正确的是
2.无级变速是在变速范围内任意连续地改变转速,性能优于传统的档位变速器.图1是截锥式无级变速模型示意图,两个锥轮中间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动.当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低,滚轮从右向左移动时从动轮转速增加.当滚轮位于主动轮直径D1,从动轮直径D2的位置上时,主动轮转速n1,从动轮转速n2之间的关系是
A. B.
C. D.
3.粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之间.由于热胀冷缩,电线在夏、冬两季呈现如图2所示的两种形状,若电线杆始终处于竖直状态,下列说法中正确的是
A.冬季,电线对电线杆的拉力较大
B.夏季,电线对电线杆的拉力较大
C.夏季与冬季,电线对电线杆的拉力一样大
D.夏季,杆对地面的压力较大
4.为了节约能源,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好先后经历了这两个过程,如图3所示.下列说法中正确的是
A.顾客始终处于超重状态
B.顾客始终受到三个力的作用
C.顾客受到扶梯作用力的方向先指向左下方,后竖直向下
D.顾客受到扶梯作用力的方向先指向右上方,后竖直向上
5.如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动.现保持Fl大小和方向不变,F2方向不变,使F2随时间均匀减小到零,再均匀增加到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图像是图乙中的
6.如图4所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A,并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是
A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
7.如图5所示,两颗“近地”卫星1和2都绕地球做匀速圆周运动,卫星2的轨道半径更大些.两颗卫星相比较,下列说法中正确的是
A.卫星2的向心加速度较大
B.卫星2的线速度较大
C.卫星2的周期较大
D.卫星2的角速度较大
8.图6中实线是一列简谐横波在某时刻的波形图,虚线是经过 0.2s 时该波的波形图.下列说法中正确的是
A.波源的振动周期可能是 0.8 s
B.波源的振动周期可能是 1.6 s
C.波速一定为 5 m/s
D.在任何一个周期内振动质点的位移都为 8 m
9.图甲中AB是某电场中的一条电场线.若将一负电荷从A点处由静止释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图像如图乙所示.关于A、B两点的电势高低和场强大小关系,下列说法中正确的是
A.φA>φB,EA>EB
B.φA>φB,EA
C.φA<φB,EA>EB
D.φA<φB,EA
10.如图8所示,一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列说法中正确的是
A.感应电流的方向先沿顺时针方向,
后沿逆时针方向
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势的最大值E = Bdv
D.感应电动势的平均值
11.如图9所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面,且共处于同一竖直平面内.若用图示方向的水平推力F作用于B,则两球静止于图示位置,如果将B稍向左推过一些,两球重新平衡时的情况与原来相比
A.推力F将增大
B.墙面对A的弹力增大
C.地面对B的弹力减小
D.两小球之间的距离增大
12.如图10所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为L,电流均为I,方向垂直纸面向里.已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B = kI/r,其中k为常量.某时刻有一电荷量为q的带正电粒子经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,该粒子此时所受磁场力为
A.方向垂直纸面向外,大小为
B.方向指向x轴正方向,大小为
C.方向垂直纸面向外,大小为
D.方向指向x轴正方向,大小为
第Ⅱ卷(共64分)
二、本题共18分。
13.(10分)三个同学根据不同的实验条件,进行“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 .
(2)乙同学采用图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC = BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是 .仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 .
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为 1.25 cm,由图可求得拍摄时每隔__________s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为___________m/s ( g 取 9.8 m/s2).
14. (8分)为了测定一叠层电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:
A.电流表 G(满偏电流 10 mA,内阻 10 Ω)
B.电流表 A(0~0.6 A~3A,内阻未知)
C.滑动变阻器 R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻 R(阻值 990Ω)
E.开关与导线若干
(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线.
(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的 I1-I2 图线,I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E= V ,内阻r = Ω.
三、本题共5小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。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。
15.(8分)跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞打开后,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f = kv2,已知比例系数k = 20 Ns2/m2,运动员和伞的总质量m = 72kg.设跳伞塔足够高,且运动员跳离塔后即打开伞,取g = 10 m/s2.
(1)求下落速度达到v = 3 m/s时,跳伞运动员的加速度大小;
(2)求跳伞运动员最终下落的速度;
(3)若跳伞塔高 h = 200 m,跳伞运动员在着地前已经做匀速运动,求从开始跳下到即将触地的过程中,伞和运动员损失的机械能.
16.(9分)如图13所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接,劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接,轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连,轻绳AQ段与斜面平行,A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂,当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时,求:
(1)小桶P内所加入的细砂质量;
(2)小桶下降的距离.
17.(9分) 如图14所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.现有一质量 m = 4×10-20 kg、电荷量 q = +2×10-14 C的粒子,从小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感应强度B = 0.2T、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形磁场区域的最小半径.
18.(9分)如图15所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面.两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态.若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点.已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ,求:
(1)A在轨道最高点的速度大小;
(2)B到达的最远位置离M点的距离;
(3)A与B的质量之比.
19.(11分)图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角 θ = 30°.轨道上端连接有阻值 R = 1.0 Ω的定值电阻,金属杆MN电阻 r = 0.5 Ω,质量 m = 0.4 kg,杆长 L = 1.0 m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像,设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取 g = 10 m/s2.试求:
(1)t = 0.5 s 时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算 0~1.2 s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热.
石景山区2013—2014学年第一学期期末考试
高三物理试题参考答案
一、选择题(每小题3分,共36分) 2014年1月
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D A D C B C A C D D A
二、实验题(共18分)
13.(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2分)
(2)P、Q二球相碰(2分)
平抛运动在水平方向上是匀速运动(2分)
(3)0.036s或1/28s(2分) 0.7(2分)
14.(1)实物连接如右图(2分)
(2)9.0(3分) 10.0(3分)
三、计算题(共5小题,共46分)
15.(8分)
(1)由牛顿第二定律 及 (2分)
(1分)
(2)跳伞员最后应做匀速运动,故有 (2分)
解得 (1分)
(3)损失的机械能 (1分)
(1分)
16.(9分)
初始状态,弹簧k2被压缩,对A mgsinθ=k2x2 (2分)
弹簧k1被压缩,对B mgsinθ+k2x2= k1x1 (2分)
当弹簧k1对挡板的弹力恰好为零时,k1恢复原长,k2被拉长,对B
mgsinθ=k2x2/ (2分)
对A F=mgsinθ+k2x2/ (1分)
对P F=Mg
(1)故细砂的质量为M=2msinθ (1分)
(2)小桶下降的距离 x=x1+ x2+x2/= 2mgsinθ/k1+2mgsinθ/k2 (1分)
17.(9分)
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
(2分)
解得 R=0.3m (1分)
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心角为60°,运动的时间为T/6,
又,粒子在磁场中运动的时间为 (2分)
解得 t=1.0×10-5s (1分)
(3)圆形磁场区域的最小半径rmin==0.15m (3分)
18.(9分)
(1)A恰能经过半圆形轨道的最高点
解得 (2分)
(2)A做平抛运动,由平抛运动规律
B到达的最远位置离M点的距离即为 x=2R (3分)
(3)炸药爆炸过程由动量守恒定律 (1分)
A上升到N的过程,由机械能守恒定律 (1分)
对B,由动能定理 (1分)
解得 (1分)
19.(11分)
(1)由I-t图像可知当t=0.5s时,I=1.10A (1分)
(2分)
(2)由图知,当金属杆达到稳定运动时的电流为1.60A (1分)
杆受力平衡 (1分)
解得 (2分)
(3)1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积,由图知,总格数为130格,(126~133格均正确)
由图知,1.2s末杆的电流I=1.50A
由于 求得
又
,求得
(4分)
经过精心的整理,有关2014高三上学期物理期末试题的内容已经呈现给大家,祝大家学习愉快!