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文档简介
2022年福建省龙岩市漳平和平中学高三物理期末试卷含解析一、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)如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则(
) A.地板对物体的支持力做的功等于mv2
B.地板对物体的支持力做的功等于mv2+mgH C.钢索的拉力做的功等于Mv2+MgH
D.合力对电梯M做的功等于(M+m)v2参考答案:B电梯由静止开始向上做加速运动,设加速度的大小为a,由速度和位移的关系式可得,,所以,对电梯由牛顿第二定律可得,
所以
地板对物体的支持力做的功为,所以A错误,B正确;对于整体由牛顿第二定律可得,,所以钢索的拉力为钢索的拉力做的功等于,所以C错误;根据动能定理可得,合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为,所以D错误。2.(多选题)在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止,在相互猛推后分别向相反方向运动.假定两板与冰面间的摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度C.在分开后,甲的加速度的小于乙的加速度
D.甲的质量小于乙的质量参考答案:BD3.如图所示,在倾角为30°的斜面上的P点钉有一光滑小铁钉,以P点所在水平虚线将斜面一分为二,上部光滑,下部粗糙.一绳长为3R轻绳一端系与斜面O点,另一端系一质量为m的小球,现将轻绳拉直小球从A点由静止释放,小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点.已知OA与斜面底边平行,OP距离为2R,且与斜面底边垂直,则小球从A到B的运动过程中()A.合外力做功mgR B.重力做功2mgRC.克服摩擦力做功mgR D.机械能减少mgR参考答案:D【考点】功能关系;功的计算.【分析】对小球进行受力分析,在最高点B绳子拉力恰好为零时,速度取最小值,在最低点,合力提供向心力,根据向心力公式即可求解.【解答】解:以小球为研究的对象,则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点时,绳子的拉力为0,小球受到重力与斜面的支持力,重力沿斜面向下的分力恰好通过向心力,得:.所以:A到B的过程中,重力与摩擦力做功,设摩擦力做功为W,则:…①所以:=…②A、合外力做功等于动能的增加,为:.故A错误;B、重力做功:.故B错误;C、D、由公式②知,物体克服摩擦力做功为0.25mgR,所以机械能损失为0.25mgR.故C错误,D正确.故选:D4.(多选)如图1所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。已知重力加速度g=10,通过分析图线可知
A.甲的质量=6kg
B.乙的质量=6kg
C.甲、乙间的动摩擦因数=0.2
D.甲、乙间的动摩擦因数=0.6参考答案:AC5.物体以的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法正确的是A.竖直分速度等于水平分速度
B.瞬时速度为C.运动的时间为
D.运动的位移为参考答案:BCD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。
该小组已经测量了两个光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d,遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2,则:
(1)小车的实际加速度可以表示为____________(用题中所给物理量表示)
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a-F关系的点迹(如图所示)。经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生的主要原因可能是(
)A.轨道与水平方向夹角太大B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案:(1)a=
(2)BC解析:(1)遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1,v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律,v22-v12=2aL,解得小车的实际加速度可以表示为a=。(2)图线直线部分没有过原点,产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力,选项A错误B正确;图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势。7.改变物体内能有两种方式,远古时代“钻木取火”是通过____________方式改变物体的内能,把___________转变成内能。参考答案:做功
机械能8.某同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图甲所示。在小车上固定挡光片(宽度为Δs),在倾斜导轨的A处放置光电门。让小车从P点静止下滑,再利用光电门记录下挡光片经过A点所经历的时间Δt。接下来,改用不同宽度的挡光片重复上述实验,最后运用公式计算出不同宽度的挡光片从A点开始在各自Δs区域内的,并作出图像。
(1)当光电门传感器A、B之间无挡光物体时,电路
;当A、B之间有物体挡光时,电路
。(填“断开”或“接通”)(2)(多选)该同学测出4组数据,其中第3组数据发生了明显的偏差,如图乙所示。造成偏差的可能原因是
(
)A.小车从图甲中P点上方静止下滑
B.小车从图甲中P点下方静止下滑C.小车从图甲中P点静止下滑
D.小车从图丙中P点静止下滑(3)另一位同学测出如下图所示的6组数据,根据图线,可知小车的加速度大小约为
m/s2,挡光片经过A点时的瞬间速度大小约为
m/s。参考答案:(1)断开,接通
(各1分)
(2)AD
(2分)
(3)0.6—0.8,0.54—0.56
9.如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分,图中背景小方格的边长为5cm.如果敢g=l0,则:(1)闪光的频率是________Hz;(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s;(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.参考答案:10.)用欧姆表测电阻时,将选择开关置于合适的挡位后,必须先将两表笔短接,调整
▲
旋钮,使指针指在欧姆刻度的“0”处.若选择旋钮在“×100”位置,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,所测量电阻的值为
▲
.参考答案:欧姆调零(2分)
3200(2分)欧姆表使用前首先应进行调零,即将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。11.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点,两个计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是_____.(2)打A纸带时,物体的加速度大小是______m/s2。(保留三位有效数字)
参考答案:12.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和钩码,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.V打出的纸带如下图:试回答下列问题:①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打B点时滑块速度vB=___________.②已知重锤质量m,当地的重加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功,WA、WB、WC、WD、WE,以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=_______.参考答案:①由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t
VB=(x3-x1)/2⊿t
②整个系统按图甲运动,撤去重锤后,滑块下滑时所受合外力就是重锤的重力,由动能定理,只要知道滑块下滑的位移x,就可得到合力所做的功,合力功为mgx.③由动能定理可得W=Mv2/2,若描点作出v2-W图像,是一条过坐标原点的倾斜直线,直线斜率为k,滑块质量M=2/k.13.(4分)如图所示,质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上,用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连,车厢正沿水平轨道向右行驶,此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______,物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案:
答案:
(2分)
(2分)三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上,在恒力F作用下,由静止开始从A点出发到B点,然后撤去F,小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道,圆形轨道的最低点B与水平面相切,小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D,并从D点抛出落回到原出发点A处.整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中,小球落地后不反弹,运动过程中没有空气阻力.求:AB之间的距离和力F的大小.参考答案:AB之间的距离为R,力F的大小为mg.考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;平抛运动;动能定理的应用.专题: 带电粒子在电场中的运动专题.分析: 小球在D点,重力与电场力的合力提供向心力,由牛顿第二定律即可求出D点的速度,小球离开D时,速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直,小球做类平抛运动,将运动分解即可;对小球从A运动到等效最高点D过程,由动能定理可求得小球受到的拉力.解答: 解:电场力F电=Eq=mg
电场力与重力的合力F合=mg,方向与水平方向成45°向左下方,小球恰能到D点,有:F合=解得:VD=从D点抛出后,只受重力与电场力,所以合为恒力,小球初速度与合力垂直,小球做类平抛运动,以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系(如图所示).小球沿X轴方向做匀速运动,x=VDt
沿Y轴方向做匀加速运动,y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为:y=﹣x+(+1)R解得轨迹与BA交点坐标为(R,R)AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功:W1=(1﹣)R?Eq
重力做功W2=﹣(1+)R?mg;F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2,有F=mg答:AB之间的距离为R,力F的大小为mg.点评: 本题是动能定理和向心力知识的综合应用,分析向心力的来源是解题的关键.15.(8分)请问高压锅的设计运用了哪些物理知识?参考答案:①水的沸点随液面上方气压的增大而升高;②力的平衡;③压强;④熔点(熔化)。解析:高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一,以物理角度看:高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面.高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压,来提高烹饪食物的温度,从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片.已知斜面足够长,倾角为α=37°,闪光频率为10Hz.经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm.取g=l0m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失.求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ,并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑;(2)滑块在斜面上运动过程中摩擦力做功的平均功率.参考答案:下滑加速度为a2=gsinα-μgcosα=2m/m2上滑时间为,下滑时间为平均功率为(为负功率)17.质量为m=lkg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆弧轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧对应圆心角=106°,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块经过轨道最低点O时的速度v0=m/s,对轨道0点的压力F=43N,小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固
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