届南阳市高三上期期中考试物理卷11.docx
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届南阳市高三上期期中考试物理卷11
河南省南阳市2015届高三上学期期中考试物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1-8小题只有一个选项正确,9-12小题每题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)
1.(4分)在物理学发展过程中,有许多伟大的科学家作出了贡献,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A.
伽利略发现了行星运动的规律
B.
法拉第提出了电场的概念
C.
库仑通过实验测出了万有引力常量
D.
牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
考点:
物理学史..
专题:
常规题型.
分析:
根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
解答:
解:
A、开普勒发现了行星运动的规律,故A错误;
B、法拉第提出了电场的概念,故B正确;
C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量,故C错误;
D、伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,故D错误;
故选:
B.
点评:
本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
2.(4分)(2014•河西区二模)某电场的电场线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.
a点的电势高于b点的电势
B.
c点的电场强度大于d点的电场强度
C.
若将一正试探电荷由a点移到b点,电场力做负功
D.
若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能增加
考点:
电场线;电场强度;电势;电势能..
分析:
要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化,理解这些概念之间的关系.
解答:
解:
A、做出通过b点的等势线,等势线与过a点的电场线相交,根据沿电场线电势降低可知:
a点的电势低于b点的电势,故A错误;
B、从电场线的分布情况可知,d处的电场线比c处的密,所以c点的电场强度小于d点的电场强度,故B错误;
C、正电荷所受电场力和电场线方向相同,因此正试探电荷由a点移到b点时电场力做负功,故C正确;
D、当负试探电荷由c点移到d点时电场力做正功,电势能减小,故D错误.
故选C.
点评:
电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点,要弄清它们之间的区别和联系,并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化.
3.(4分)如图所示,用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一长方体物块Q,P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移,则在铅笔缓慢下移的过程中( )
A.
细绳的拉力逐渐变小
B.
Q受到墙壁的弹力逐渐变大
C.
Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大
D.
Q将从墙壁和小球之间滑落
考点:
共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力..
专题:
共点力作用下物体平衡专题.
分析:
分别对P、Q受力分析,通过P、Q处于平衡判断各力的变化.
解答:
解:
A、对P分析,P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡,设拉力与竖直方向的夹角为θ,根据共点力平衡有:
拉力F=
,Q对P的支持力N=mgtanθ.铅笔缓慢下移的过程中,θ增大,则拉力F增大,Q对P的支持力增大.故A错误.
B、C、D、对Q分析知,在水平方向上P对A的压力增大,则墙壁对Q的弹力增大,在竖直方向上重力与摩擦力相等,所以A受到的摩擦力不变,Q不会从墙壁和小球之间滑落.故B正确,C、D错误.
故选:
B.
点评:
本题关键是能够灵活地选择研究对象进行受力分析,根据平衡条件列方程求解.
4.(4分)质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的v﹣t图象如图乙所示,取水平向右为正方向,g=10m/s2,则( )
A.
物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5
B.
10s末恒力F的瞬时功率为6W
C.
10s末物体在计时起点左侧3m处
D.
10s内物体克服摩擦力做功34J
考点:
匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系..
专题:
运动学中的图像专题.
分析:
由v﹣t图分别求得由力F和没有力F作用时的加速度,对两段时间分别运用牛顿第二定律列式后联立求解;设10s末物体离起点点的距离为d,d应为v﹣t图与横轴所围的上下两块面积之差,根据功的公式求出克服摩擦力做功.
解答:
解:
A、设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v﹣t图得:
加速度大小a1=2m/s2方向与初速度方向相反…①
设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v﹣t图得:
加速度大小a2=1m/s2方向与初速度方向相反…②
根据牛顿第二定律,有
F+μmg=ma1…③
F﹣μmg=ma2…④
解①②③④得:
F=3N,μ=0.05,故A错误.
B、10s末恒力F的瞬时功率为:
P=Fv=3×6W=18W.故B错误.
C、根据v﹣t图与横轴所围的面积表示位移得:
x=×4×8﹣×6×6m=﹣2m,负号表示物体在起点以左.故C错误.
D、10s内克服摩擦力做功:
Wf=fs=μmgs=0.05×20×(×4×8+×6×6)J=34J.故D正确.
故选:
D.
点评:
本题关键先根据运动情况求解加速度,确定受力情况后求解出动摩擦因数,根据v﹣t图与横轴所围的面积表示位移求解位移.
5.(4分)如图甲所示,一轻秆一端连接在O点转轴上,另一端固定一个小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,其N﹣v2图象如乙图所示.下列说法正确的是( )
A.
当地的重力加速度大小为
B.
小球的质量为R
C.
v2=c时,杆对小球的弹力方向向上
D.
若c=2b,则杆对小球弹力大小为2a
考点:
向心力;向心加速度..
专题:
匀速圆周运动专题.
分析:
(1)在最高点,若v=0,则N=mg=a;若N=0,则mg=m,联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量;
(2)由图可知:
当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下;
(3)若c=2b.根据向心力公式即可求解.
解答:
解:
AB、在最高点,若v=0,则N=mg=a;若N=0,则mg=m解得:
g=,m=
,故A错误,B正确;
C、由图可知:
当v2<b时,杆对小球弹力方向向上,当v2>b时,杆对小球弹力方向向下,所以当v2=c时,杆对小球弹力方向向下,故C错误;
D、若c=2b.则N+mg=m
,解得N=a,故D错误.
故选:
B.
点评:
本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用,要求同学们能根据图象获取有效信息,难度适中.
6.(4分)某兴趣小组设计了一个火灾报警装置,其电路如图所示,R1、R3为定值电阻,热敏电阻R2的阻值随着温度的升高而减小,通过电压表示数和灯泡亮度变化可监控R2所在处的火情.若R2所在处出现火情,则( )
A.
电压表示数变大,灯泡变亮
B.
电压表示数变小,灯泡变暗
C.
R3的阻值较小时,电压表示数变化明显
D.
R3的阻值较大时,电压表示数变化明显
考点:
闭合电路的欧姆定律..
专题:
恒定电流专题.
分析:
R2所在处出现火情,R2的温度升高,电阻增大,抓住电源的电动势和内阻不变,采取局部﹣整体﹣局部方法分析其它量的变化.
解答:
解:
AB、当R2所在处出现火情时,温度升高,R2变小,R2与R3并联的电阻变小,外电路总电阻变小,则干路电流I干变大,路端电压U变小,则电压变示数变小,灯泡变亮.故AB错误.
CD、当R3的阻值较大时,根据欧姆定律可知,由于干路电流的变化,R3的电压变化较大,从而导致电压表示数变化明显,故C错误,D正确.
故选:
D.
点评:
解决本题的关键要正确分析热敏电阻R2的阻值变化情况,抓住电源的电动势和内阻不变,结合闭合电路欧姆定律进行动态分析.
7.(4分)如图所示,将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛出,飞行一段时间后,小球经过空间P点时动能为Ek=5mv
,不计空气阻力,则小球从O到P( )
A.
下落的高度为
B.
经过的时间为
C.
运动方向改变的角度的正切值为
D.
速度增量为3v0,方向竖直向下
考点:
平抛运动..
专题:
平抛运动专题.
分析:
A、结合P点的动能求出P点竖直方向上的分速度,结合速度位移公式求出小球从O点到P点下落的高度;
B、根据动能的改变量为重力做功增加量,求出下落的高度,根据自由落体的位移时间公式求出时间;
C、根据平行四边形定则求出运动方向改变的角度;
D、速度的增量为加速度与时间的乘积,直接计算出结果.
解答:
解:
A、D、小球在P点的动能:
Ek=mvp2=m(v02+vy2)=5mv02,解得:
vy=3v0;
O和P点的高度差:
h=
=
;故A错误,D正确;
B、经过的时间满足竖直方向上的位移时间公式:
h=gt2,代入h解得:
t=
;故B错误;
C、设运动方向改变的角度为θ,知P点的速度方向与水平方向的夹角为θ,则:
tanθ=
=3,故C错误;
故选:
D.
点评:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合平行四边形定则,抓住等时性,运用运动学公式灵活求解.
8.(4分)在大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,如图所示,图线a、b分别为小汽车和大卡车的v﹣t图象(忽略刹车反应时间),以下说法正确的是( )
A.
不会发生追尾事故
B.
在t=3s时发生追尾事故
C.
在t=5s时发生追尾事故
D.
发生追尾事故时两车速度相等
考点:
匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系..
专题:
运动学中的图像专题.
分析:
当两车通过的位移之差等于30m时,两车会发生追尾.根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移,进行分析.
解答:
解:
根据速度﹣时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移,由图知,t=3s时,b车的位移为:
sb=vbt=10×3m=30m
b车的位移为sa=×(30+20)×1+×(20+15)×2=60m
则sa﹣sb=30m,所以在t=3s时追尾.故B正确.
故选:
B.
点评:
解答本题关键要抓住速度图象的面积表示进行求解,属于基本题.
9.(4分)(2009•宁夏)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为( )
A.
物块先向左运动,再向右运动
B.
物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C.
木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.
木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系..
专题:
压轴题;牛顿运动定律综合专题.
分析:
据题,当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力,此时物块的速度小于木板的速度,两者之间存在滑动摩擦力,根据摩擦力的方向分别分析两个物体的运动情况.
解答:
解:
由题知道:
当物块相对木板滑动了一段距离仍有相对运动时撤掉拉力,此时物块的速度小于木板的速度,两者之间存在滑动摩擦力,物块受到木板的滑动摩擦力方向向右,与其速度方向相同,向右做加速运动,而木板受到物块的滑动摩擦力方向向左,与其速度方向相反,向右做减速运动,当两者速度相等时一起向右做匀速直线运动.
故选BC
点评:
本题关键要分析得到撤掉拉力时两个物体之间仍存在摩擦力,考查分析物体受力情况和运动情况的能力.
10.(4分)2007年10月24日,我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”,使“嫦娥奔月”的神话变为现实.嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动,经多次变轨,最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道,进行科学探测,已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g月,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.
由题目条件可知月球的平均密度为
B.
在嫦娥一号工作轨道处的重力加速度为(
)2g月
C.
嫦娥一号绕月球运行的周期为2π
D.
嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为
考点:
万有引力定律及其应用..
专题:
万有引力定律的应用专题.
分析:
根据万有引力提供向心力,推导出线速度和角速度及周期的公式,得出选项.
解答:
解:
CD、根据万有引力提供向心力,即:
G
=m
=m
r,
解得;v=
,T=2π
嫦娥一号的轨道半径为r=R+h,结合黄金代换公式:
GM=gR2,代入线速度和周期公式得:
v=
,T=2π
,故CD错误;
A、由黄金代换公式得中心天体的质量M=
,月球的体积V=πR3,则月球的密度ρ=
,故A正确;
B、月球表面万有引力等于重力,则G
=mg′,得:
g′=(
)2g,故B正确;
故选:
AB
点评:
本题关键根据卫星的万有引力等于向心力,以及星球表面重力等于万有引力列两个方程求解.
11.(4分)如图所示,P、Q为一平行板电容器的两个竖直放置的金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,闭合开关S,小球静止时,悬线偏离竖直方向α角,则有( )
A.
小球一定带正电
B.
若断开开关S,小球将回到竖直位置
C.
若断开开关S,将P板向上微移,悬线偏角将变大
D.
保持开关S闭合,将P板向左微移,悬线拉力将变小
考点:
电容器的动态分析..
专题:
电容器专题.
分析:
分析小球的受力情况,即可判断其电性;若断开开关S,电容器带电量不变,板间场强不变,小球仍静止不动;将P板向上微移,根据电容的决定式C=
和定义式C=,结合电量不变的条件进行分析即可.保持开关S闭合时,电容器板间电压不变,由E=、F=qE结合分析电场力变化,从而作出判断.
解答:
解:
A、小球受重力mg、线的拉力T和电场力qE,根据共点力平衡条件可知,重力mg和电场力qE的合力F与线的拉力T必定等大反向,其受力示意图如下图所示,根据图中几何关系有:
qE=mgtanα,T=F=qEsinα,由于电场方向由P板指向Q板,与电场力方向相同,因此小球带正电.故A正确.
B、若断开开关S,则平行板电容器两金属板所带电量Q不变,两板间电势差U不变,因此电场强度E不变,即小球受力不变,因此小球静止不动,故B错误.
C、若断开开关S,将P板向上微移,则平行板电容器两金属板所带电量Q不变,但电容器C减小,因此两板间电势差U增大,电场强度E增大,因此悬线偏角α将变大,故C正确.
D、若保持开关S闭合,则两板间电势差U不变,将P板向左微移,则板间d增大,因此电场强度E减小,此悬线偏角α将变小,悬线拉力T将变小,故D正确.
故选:
ACD
点评:
本题主要考查了物体的受力分析、共点力平衡条件的应用,以及有关电容器的动态分析问题.
12.(4分)空间存在着平行于x轴方向的静电场,A、M、O、B为x轴上的点,OA<OB,OM=ON,一带负电的粒子在AB间的电势能Ep随x的变化规律为如图所示的折线,则下列判断中正确的是( )
A.
M点电势比N点电势高
B.
AO间的电场强度大于BO间电场强度
C.
把该粒子从O向N移动过程中,电场力做正功
D.
若将一带正电的粒子从M点静止释放,它不能能通过N点
考点:
电势差与电场强度的关系;电势..
专题:
电场力与电势的性质专题.
分析:
由图可知,试探电荷在AB两点电势能相等,在M点的电势能小于在N点的电势能,在O点的电势能最大,根据φ=
判断电势的高低;根据WAB=EPA﹣EPB判断电场力做功情况;根据WAB=F•△x,图象的斜率表示电场力大小.
解答:
解:
A、沿着AO方向,电势能逐渐升高,在由O点向B点移动的过程中电势能逐渐减少,由于粒子带负电,故电势先减小又增大,即沿OB方向,电势逐渐升高;由于OM=ON,EM>EN,根据电场强度与电势差的关系可知:
UOM>UON,故φM>φN,故A正确;
B、在Ep﹣x图象中,图象的斜率绝对值表示电场力大小,故AO间的电场强度大于OB间的电场强度,故B正确;
B、带负电的粒子在0向N点移动的过程中电势能逐渐减小,说明电场力做正功,故C正确;
D、若将一个带正电的粒子从M点静止释放,在电场力的作用下,它将加速运动到0后,再向N点做减速运动,根据能量守恒定律可知,运动到N点时,其动能大于零,故D错误;
故选:
ABC.
点评:
本题综合考查了对Ep﹣x图象以及电场力的性质和能的性质的理解和运用问题关键理解图象的物理意义.
二、填空题(本题共3小题,共19分.)
13.(4分)利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了四种测量方案,正确的是( )
A.
用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.
用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=
计算出瞬时速度v
C.
根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=
计算出高度h.
D.
用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
考点:
验证机械能守恒定律..
专题:
实验题;机械能守恒定律应用专题.
分析:
解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证.
解答:
解:
该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.
其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故ABC错误.
故选D.
点评:
我们做验证实验、探究实验过程中,不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题.
纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.
14.(9分)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为 0.396~0.399 mm(该值接近多次测量的平均值);
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:
电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图乙中的 A 图(选填“A”或“B”);
(3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图
(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏;
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点,请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U﹣I图线,由图线得到金属丝的阻值Rx= 4.5 Ω(保留2位有效数字);
考点:
测定金属的电阻率..
专题:
实验题.
分析:
(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;
(2)根据题意确定滑动变阻器接法,然后选择实验电路;
(3)根据电路图连接实物电路图;
(4)根据坐标系内描出的点作出图象,然后根据图象与电阻定律分析答题.
解答:
解:
(1)由图丙所示螺旋测微器可知,其示数为:
0mm+39.7×0.01mm=0.397mm(0.396~0.399均正确);
(2)由表中实验数据可知,最小电压与电流很小,接近于零,由此可知,滑动变阻器应用分压式接法,因此实验采用的是图甲所示电路;
(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:
(4)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:
由图示图象可知,第6组实验数据偏离图线太远,改组实验数据是错误的,应舍去,
由图示图象可知,电阻RX=
=
≈4.5Ω.
故答案为:
(1)0.396﹣0.399;
(2)A;(3)如实物图所示;(4)如图,4.5Ω.
点评:
要掌握螺旋测微器的读数方法;明确电学实验中,当要求电流从零调时,滑动变阻器应用分压式接法;当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法,当电流表内阻远小于待测电阻阻值时,电流表应用内接法.
15.(6分)利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数.在斜面上安装有两个光电门,且光电门A、B固定在斜面上,AB两点高度差为h,水平距离为s,当带有宽度为d的遮光片(d很小)的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间,让滑块每次从斜面上的不同点由静止开始滑下,记下相应的tA、tB值.
(1)根据上面测量的物理量,得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ= ﹣
(
﹣
) ;
(2)某实验小组同学测得h=0.3m,s=0.4m,d=0.5m,多次测量tA、tB值,由计算机处理得到
~
图线如图乙所示,可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ= 0.5 (g=10m/s2).
考点:
探究影响摩擦力的大小的因素..
专题:
实验题.
分析:
(1)滑块通过光电门的时间极短,速度变化很小,可以用平均速度代替瞬时速度.滑块从A到B的过程,根据动能定理和几何关系列式,即可得到动摩擦因数计算表达式.
(2)求出图象的函数表达式,然后求出动摩擦因数.
解答:
解:
(1)由于遮光板很窄,滑块通过光电门的时间极短,速度变化很小,可以其用平均速度表示瞬时速度.
因此滑块经过光电门A、B时的瞬时速
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- 南阳市 上期 期中考试 物理 11
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