2018-2019学年云南省昆明市寻甸县黄冈实验学校高三(上)期末物理试卷
一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)
1.(6分)汽车在平直公路上做刹车实验,若从t=0时起汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系,如图所示,下列说法正确的是( )
A.t=0时汽车的速度为10 m/s
B.刹车过程持续的时间为5s
C.刹车过程经过3s的位移为7.5 m
D.刹车过程汽车加速度大小为10 m/s
2.(6分)如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为μ1,木块与木板间的动摩擦因数为μ2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为( )
A.μ1Mg B.μ2mg C.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2Mg
3.(6分)如图所示,A、B、C三个物体重力均为100N,小球P重40N,作用在物块B的水平力F=20N,整个系统静止,不计绳子质量,下列说法正确的是( )
A.物块C受4个力作用
B.A和B之间的摩擦力是20N
C.B和C之间的摩擦力是20N
D.C与桌面间的摩擦力是40N
4.(6分)一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点.则由此可以判断列车的运行情况是( )
A.减速行驶,向南转弯 B.减速行驶,向北转弯
C.加速行驶,向南转弯 D.加速行驶,向北转弯
5.(6分)如图所示,一滑块以v0=5m/s的速度从固定斜面底端O点冲上斜面,经时间t1到达A点时的速度为vA=3m/s,再经时间t2到达B点时的速度为0,下列说法正确的是( )
A.O、A间的距离与A、B间的距离之比为16:9
B.O、A间的距离与A、B间的距离之比为3:5
C.t1与t2之比为2:3
D.t1与t2之比为3:2
6.(6分)2015年12月10日,我国成功将中星1C卫星发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道.如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星远地点P距地心O的距离为3R.则( )
A.卫星在远地点的速度大于
B.卫星经过远地点时速度最小
C.卫星经过远地点时的加速度大小为
D.卫星经过远地点时加速,卫星将不能再次经过远地点
7.(6分)如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环的最低点,环的半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.当小球的初速度v0=时,与环相撞时的竖直分速度最大
B.当小球的初速度v0<时,将与环上的圆弧ac段相撞
C.当v0取适当值,小球可以垂直撞击圆环
D.无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环
8.(6分)如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的( )
A.动能损失了2mgH B.动能损失了mgH
C.机械能损失了mgH D.机械能损失了
三、非选择题:第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:
9.(9分)某同学用如图1所示的装置测定重力加速度:
(1)电火花计时器的工作电压为 ,频率 。
(2)打出的纸带如图2所示,实验时纸带的 端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
(3)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为 m/s2。
10.(6分)某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律.
(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球直径为 cm.图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA= m/s.
(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较 是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中涉及的物理量符号表示).
(3)通过多次的实验发现,小球通过光电门A的时间越短,(2)中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是 .
11.(12分)如图所示,一质量为m=0.75kg的小球在距地面高h=10m处由静止释放,落到地面后反弹,碰撞时无能量损失,若小球运动过程中受到空气阻力f大小恒为2.5N,g=10m/s2.求:
(1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度;
(2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程.
12.(20分)如图所示,在平面直角坐标系中,AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动且通过O点,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D点。已知OD=OM,匀强磁场的磁感应强度大小为B=(T),重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)两匀强电场的电场强度E的大小;
(2)OM的长L;
(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t。
[物理选修3-4]
13.(5分)某同学漂浮在海面上,虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播,但他并不向海滩靠近,该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,下列说法正确的是( )
A.水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为6 Hz
C.该水面波的波长为3 m
D.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时能量不会传递出去
E.水面波没有将该同学推向岸边,是因为波传播时振动的质点并不随波迁移
14.(10分)如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i′和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α,则棱镜对该色光的折射率表达式为 。
2018-2019学年云南省昆明市寻甸县黄冈实验学校高三(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)
1.【解答】解:A、根据0﹣v2=2ax得,,可知,解得刹车过程中加速度大小a=5m/s2,由图线可知,汽车的初速度为10m/s,则刹车过程持续的时间t=,故BD错误,A正确。
C、刹车过程中3s内的位移等于2s内的位移,则x=,故C错误。
故选:A。
2.【解答】解:物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=μ2N=μ2mg;
力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有:
f2=f1,
得:f2=μ2mg。
故选:B。
3.【解答】解:A、结点受P的拉力及两绳子的拉力,如图所示,由几何关系可知,绳子对C的拉力F1=GP=40N;
对C用隔离法受力分析,受重力、桌面的支持力、B对它的压力、B对它的摩擦力、绳子拉力,桌面对它的摩擦力共6个力的作用,故A错误。
B、对A用隔离法受力分析,根据平衡条件知水平方向不受外力,即AB之间没有摩擦力,故B错误;
C、对B用隔离法进行受力分析,根据平衡条件B受C对它的摩擦力f=F=20N,根据牛顿第三定律:B对C的摩擦力也等于20N,故C正确。
D、对整体受力分析,整体受重力、支持力、两拉力;根据平衡条件,在水平方向:F+f=F1,得:f=20N方向向左,故C与桌面间的摩擦力为20N,故D错误;
故选:C。
4.【解答】解:小球与水平面间的摩擦可以不计,所以小球在水平面内不受力作用,始终与列车一起向前做匀速直线运动,发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点。知列车和桌子的速度慢下来,小球要保持以前的速度继续运行,所以会向前运动。出现如图的曲线,是因为桌子跟着列车向南拐弯,而小球要保持匀速直线运动。故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
5.【解答】解:AB、滑块在斜面上做匀减速直线运动,
设加速度大小为a,O、A之间距离为x1,A、B之间距离为x2,
由匀变速直线运动规律可得,v﹣v=2ax1,v=2ax2,
联立解得x1:x2=16:9,选项A正确,B错误;
CD、由匀变速直线运动规律可得,v0﹣vA=at1,vA=at2,联立解得t1:t2=2:3,
选项C正确,D错误。
故选:AC。
6.【解答】解:A、若卫星以半径为3R做匀速圆周运动,则,在根据GM=R2g,整理可以得到,由于卫星到达远地点P后做近心椭圆运动,故在P点速度小于,故A错误;
B、根据半径与速度的关系可以知道,半径越大则速度越小,故远地点速度最小,故B正确;
C、根据,,则在远地点,,故C正确;
D、卫星经过远地点时加速,则可以以半径为3R做匀速圆周运动,则可以再次经过远地点,故D错误。
故选:BC。
7.【解答】解:AB、由平抛运动规律可知,下落高度越大,竖直分速度越大,所以竖直分速度最大时平抛落点为c点,由运动规律可得,R=v0t,R=,解得小球的初速度为v0=,若小球的初速度小于该速度,小球将与环上的ac段相撞,故AB正确;
CD、由平抛运动规律可知,速度的反向延长线一定过水平位移的中点,若小球垂直撞击圆环,则速度的反向延长线就会过O点,所以是不可能的,因此选项C错误,D正确。
故选:ABD。
8.【解答】解:根据动能定理应有=﹣ma=﹣2mgH,动能增量为负值,说明动能减少了 2mgH,所以A正确B错误;
再由牛顿第二定律(选取沿斜面向下为正方向)有mgsin30°+f=ma=mg,可得f=mg,根据功能关系应有△E=﹣f=﹣mgH,即机械能损失了mgH,所以C正确D错误。
故选:AC。
三、非选择题:第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33~38题为选考题,考生根据要求作答.(一)必考题:
9.【解答】解:(1)电火花计时器的工作电压为220V,频率为50Hz;
(2)因为纸带速度越来越快,相等时间内的间隔越来越大,可知纸带的乙端与重物相连。
(3)根据得,加速度a==9.4m/s2。
故答案为:(1)220V,50Hz,(2)乙 (3)9.4。
10.【解答】解:(1)小球的直径为10mm+0.05×4mm=10.20mm=1.020cm.
.
(2)若动能的增加量和重力势能的减小量相等,机械能守恒,重力势能的减小量为mgh,动能的增加量为,.则验证gh和是否相等.
(3)由于受到阻力作用,小球通过光电门A的时间越短,知速度越大,阻力越大.
故答案为:(1)1.020,4.0(4或4.00 也算对);
(2)gh和;
(3)速度越大,所受阻力越大
11.【解答】解:(1)小球下落的过程中重力做正功,阻力做负功,设小球落地的速度为v,得:
小球上升的过程中,重力由于阻力都做负功,设上升的高度为h1,则:
得:h1=5m
(2)小球下落的过程中重力做正功,阻力做负功,设小球第二次落地的速度为v1,得;
小球上升的过程中,重力由于阻力都做负功,设上升的高度为h2,则:
得:=2.5m
同理,小球第三次落地后上升的高度:m
小球第四次落地后上升的高度:m
小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程:s=h+2h1+2h2+2h3+2h4=28.75m
答:(1)小球与地面第一次碰撞后向上运动的最大高度是5m;
(2)小球从静止开始运动到与地面发生第五次碰撞时通过的总路程是28.75m
12.【解答】解:(1)质点在第一象限内受重力和水平向左的电场力,沿AO做匀加速直线运动,
所以有:mg=qE,即:E=
(2)质点在x轴下方,重力与电场力平衡,质点做匀速圆周运动,从C点进入第一象限后做类平抛运动,其轨迹如图所示,
有洛伦兹力提供向心力得:Bqv=m
沿AO做匀加速直线运动,由运动学规律知:v2=2aL,
因为:a=g
由类平抛运动规律知:R=vt3,R﹣=at32
联立解得:L=20 m或 m
(3)质点做匀加速直线运动有:L=at12,
解得:t1=2 s或 s
质点做匀速圆周运动有:t2=×≈4.71 s
质点做类平抛运动有R=vt3,得:t3=1 s
质点从M点出发到击中D点所经历的时间为:t=t1+t2+t3=7.71 s或6.38 s。
答:(1)两匀强电场的电场强度E的大小是;
(2)OM的长是20 m或 m;
(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间是7.71 s或6.38 s。
[物理选修3-4]
13.【解答】解:A、水面波是有机械振动一起的,在介质(水)中传播的一种波,是一种机械波,故A正确。
B、由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s,可得知振动的周期T为:T===s,频率为:f===0.6Hz,故B错误。
C、由公式λ=vT,有λ=1.8×=3m,故C正确。
DE、参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动,并不会“随波逐流”,但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播,故D错误,E正确。
故选:ACE。
14.【解答】解:当出射角i′和入射角i相等时,由几何知识,作角A的平分线,角平分线过入射光线的延长线和出射光线的反向延长线的交点、两法线的交点,如图所示
可知∠1=∠2=,∠4=∠3=
而i=∠1+∠4=+
由折射率公式n==
故答案为: