2021-2022学年福建省龙岩市上杭县明强中学高三物理上学期期末试卷含解析_第1页
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2021-2022学年福建省龙岩市上杭县明强中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.(单选)如图,固定斜面,CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则()A.在CD段时,A受三个力作用B.在DE段时,A可能受三个力作用C.在DE段时,A受摩擦力方向一定沿斜面向上D.整个下滑过程中,A、B均处于失重状态参考答案:考点:物体的弹性和弹力;超重和失重.专题:受力分析方法专题.分析:根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对A分析,判断B对A是否有摩擦力.解答:解:A、在CD段,整体的加速度为:a==gsinθ,隔离对A分析,有:mAgsinθ+fA=mAa,解得:fA=0,可知A受重力和支持力两个力作用.故A错误.B、设DE段物块与斜面间的动摩擦因数为μ,在DE段,整体的加速度为:a==gsinθ﹣μgcosθ,隔离对A分析,有:mAgsinθ+fA=mAa,解得:fA=﹣μmAgcosθ,方向沿斜面向上.若匀速运动,A受到静摩擦力也是沿斜面向上,所以A一定受三个力.故B错误,C正确.D、整体下滑的过程中,CD段加速度沿斜面向下,A、B均处于失重状态.在DE段,可能做匀速直线运动,不处于失重状态.故D错误.故选:C.点评:本题考查了物体的受力分析,A、B保持相对静止,之间有无摩擦力是解决本题的突破口,本题通过整体隔离分析,运用牛顿第二定律求解.2.(多选)探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动,测出圆周运动的周期为T.则(

)A.可以计算出探月飞船的质量

B.可算出月球的半径C.无法算出月球的质量

D.飞船若要离开月球返回地球,必须启动助推器使飞船加速参考答案:BDAC、探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动,测出圆周运动的周期为,根据圆周运动的公式得探月飞船的轨道半径:根据万有引力提供向心力:所以可以求出月球的质量,不能求出探月飞船的质量,故A错误,C错误;B、贴近月球表面做匀速圆周运动,轨道半径可以认为就是月球半径,所以月球的半径,故B正确;D、飞船若要离开月球返回地球,必须启动助推器使飞船加速,做离心运动,故D正确。故选:BD3.(多选)如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的x﹣t图象,其中,乙质点做初速度为零的匀加速直线运动,下列说法正确的是()A.在2秒之前总是乙追甲B.在2秒内甲的位移比乙的位移大C.在1秒时两质点的距离最大D.质点乙在2秒时的速度大于4m/s参考答案:考点:匀变速直线运动的图像.专题:运动学中的图像专题.分析:在位移﹣时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度;图象的交点表示位移相等,平均速度等于位移除以时间.解答:解:A、据图可知,在2秒之前,乙的位移一直小于甲的位移,故总是乙追甲,故A正确;B、读图,得2秒时,甲乙的位移均为4m,两者相等,故B错误;C、甲乙两者距离最大时,为两者速度相等时,甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,在2秒时位移均为s=4m,设甲的速度为v0,乙的加速度为a,则对于甲:s=v0t=v0×2=4m,得甲的速度:v0=2m/s;对于乙:,得乙的加速度:a=2m/s2;故两者距离最大时:v0=at1=2×t1=2m/s,解得两者距离最大时,t1=1s,故C正确;D、质点乙在2秒时的速度:v2=at2=2×2=4m/s,故D错误;故选:AC.点评:要求同学们能根据图象读出有用信息,难度不大,属于基础题.4.(单选)如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计。若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为(

)A.4μmgB.3μmgC.2μmgD.μmg参考答案:A解:对Q物块,设跨过定滑轮的轻绳拉力为T

木块Q与P间的滑动摩擦力:f=μmg…①

根据共点力平衡条件:T+f=F…②

对木块P受力分析,受Q对P向右的摩擦力f,地面对P体向右的摩擦力f′,绳子的拉力T,根据共点力平衡条件,有:

T=f+f′…③

地面对P物体的摩擦力:

f′=μ(2m)g…④

由①~④式可以解得:

F=4μmg

故选A.5.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示;则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是

A.卫星在轨道3上的速率小于1上的速率

B.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率

C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度参考答案:AD人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有=ma=m解得v=,a=,由于轨道3半径比轨道1半径大,所以卫星在轨道1上线速度较大;由于卫星在轨道1上经过Q点时的轨道半径等于它在轨道2上经过Q点时的轨道半径,所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,同理可知卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度,故选项AD对。二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.单位换算:10m/s=

cm/s=

km/h参考答案:1000

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7.质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动(图2),若在A点时的速度是5m/s,经3s到达B点时速度是14m/s,若再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度是______m/s.参考答案:268.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v0,氮核质量为m2,质子质量为m0,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度大小为

,此过程中释放的核能为________________________________.参考答案:

设复核速度为v,由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程,得9.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球在与地面相碰后竖直向上弹起,上升到抛出点上方2m高处被接住,这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.(初速度方向为正方向)参考答案:-312

10.长度为L=0.5m的轻质细杆,一端有一质量为m=3kg的小球,小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动,当小球通过最高点时速率为2m/s时,小球受到细杆的

力(填拉或支持),大小为

N,g取10m/s。参考答案:支持力,611.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……,完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、

(填测量工具)和

电源(填“交流”或“直流”);(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是(

)A.放开小车,能够自由下滑即可

B.放开小车,能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是(

)A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线参考答案:12.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

;(2)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示,则d=

cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t,则小车经过光电门时的速度为

(用字母表示);(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示),从图线得到的结论是:在小车质量一定时,_________________________________。(4)某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是(

)A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动参考答案:(1)m<<M(2)1.050

(3)加速度与合外力成正比(4)C

13.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,在第1s末,第2s末,第3s末的速度大小之比是

.参考答案:1:2:3三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器:①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验(1)运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力?否(填“是”或“否”)(2)如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分,若所用电源的频率为50Hz,图中刻度尺的最小分度为1mm,请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的?验证机械能守恒定律的实验(填实验的名称)(3)由如图丁的测量,打C点时纸带对应的速度为1.50m/s(保留三位有效数字).参考答案:【考点】:探究小车速度随时间变化的规律.【专题】:实验题.【分析】:(1)在探究中,是否存在阻力,对速度随时间变化的规律研究没有影响;(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,从而影响属于什么实验;(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.:解:(1)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,小车存在阻力,对其规律的研究没有影响,因此不需要平衡摩擦力;(2)相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,为了更加准确的求解加速度,a===10m/s2.由加速度大小可知,属于验证机械能守恒定律的实验;(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,得:VC===1.50m/s故答案为:(1)否;(2)验证机械能守恒定律的实验;(3)1.50.【点评】:要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.15.为探究小灯泡的电功率和电压的关系,小明测量小灯泡的电压和电流,利用得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为“3。0V1。8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10。(1)准备使用的实物电路如题10-1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)(2)现有10、20和50的定值电阻,电路中的电阻应选___▲____的定值电阻。(3)测量结束后,应先断开开关,拆除___▲____两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。(4)小明处理数据后将、描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2图所示。请指出图象中不恰当的地方。答案:参考答案:(1)(见右图)(2)10(3)电池(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.解析:(1)探究小灯泡的电功率和电压的关系,测量小灯泡的电压和电流应从零开始,采用分压电路。(2)根据热功率得小灯泡的电阻为5,与10的滑动变阻器并联后最大阻值为3.33,只有串联10的定值电阻,才能满足小灯泡电压3伏的要求。(3)先拆电池两端的导线,再拆除其他导线,这样最安全。(4)小灯泡的电阻随电压的升高而增大,图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.四、计算题:本题共3小题,共计47分16.参考答案:17.如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1m,质量为M=3kg的木块,一个质量为m=1kg的小物体(可看作质点)放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数μ=0.1,今对木板施加一水平向右的拉力F,(g取10m/s2)(1)为使物体与木板不发生滑动,F不能超过多少?(2)如果拉力F=

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