河南省三门峡市届高三上学期期末考试物理试题Word版含答案.docx
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河南省三门峡市届高三上学期期末考试物理试题Word版含答案
河南省三门峡市2018届高三上学期期末考试物理试题
第I卷(选择题,共48分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,第1-8题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合要求;第9-12题,每小题所给的选项中有多项符合要求,全选对的得4分,部分选对的得2分,有选错或不选的得0分)
1.根据所学物理知识,判断下列四个“一定”说法中正确的是
A.物体的速度为零时,其加速度就一定为零
B.合外力对物体做功为零时,物体的机械能就一定守恒
C.核燃料
的一种裂变可能为
,其中X一定是质子
D.物体所受合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向一定相同
2.如图所示,A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上,A以3m/s的速率向右运动,B以1m/s的速率向左运动,发生正碰后A、B两小球都以2m/s的速率反弹,则A、B两小球的质量之比为
A.3:
5B.2:
3C.1:
3D.3:
2
3.如图所示,水平桌面上有三个相同的物体α、b、c叠放在一起,α的左端通过一根轻绳与质量为m=1kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中。
水平向右的力F=30N作用在b上,三个物体保持静止状态,g取10m/s2。
下列说法正确的是
A.物体c受到向右的静摩擦力
B.物体b受到两个摩擦力,方向都向左
C.桌面对物体α的静摩擦力方向水平向左
D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度
4.如图所示,P是y轴上一点,Q是x轴上一点。
一物体从P点开始做平抛运动,落到Q点,重力加速度沿y轴负向,则下列说法正确的是
A.若增大物体平抛的初速度,抛出点P上移,物体将从Q点左侧经过x轴
B.若改变物体平抛的初速度,抛出点P上移,物体有可能落到Q点
C.若增大物体平抛的初速度,抛出点P下移,物体一定落到Q点
D.若改变物体平抛的初速度,抛出点P上移,物体一定不会落到Q点
5.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B,半径分别为RA和RB,两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示,T0为卫星环绕行星表面运行的周期。
则
A.行星A的质量小于行星B的质量
B.行星A的密度小于行星B的密度
C.当两行星的卫星轨道半径相同时,行星A的卫星向心加速度大于行星B的向心加速度
D.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度
6.如图所示,绝缘空心金属球壳不带电,现在中间放一带电量为Q的正点电荷,α、b、c分别是球壳内、球壳中、球壳外的点,下列分析正确的是
A.b点的场强为零
B.α、b、c三点中,b点的电势最低
C.Q在b点产生的场强为零
D.球壳内壁不带电,感应电荷全部分布在外表面上
7.如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下面说法中正确的是
A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数减小
B.电源的输出功率一定变小
C.若滑片P的位置不动,R2突然发生短路,则A2的读数变大
D.电压表V1的读数的变化量与电流表A1的读数的变化量的比值不变
8.如图甲所示,在匀强磁场中,两个匝数相同的正方形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势随时间t变化的图象如图乙中曲线α、b所示,则
A.t=6×10-3s时刻,两线圈均处于垂直于中性面的位置
B.α、b对应的两线圈面积之比为4:
9
C.α、b对应的线圈转速之比为3:
2
D.若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈电动势的有效值之比一定不变
9.如图所示,竖直放置的两平行金属板间有匀强电场,在两极板间同一等高线上有两质量相等的带电小球α、b(可以看作质点)。
将小球α、b分别从紧靠左极板和两极板正中央的位置由静止释放,它们沿图中虚线运动,都能打在右极板上的同一点。
则从释放小球到刚要打到右极板的运动中,下列说法正确的是
A.它们的运动时间ta=tb
B.它们的电荷量之比qa:
qb=1:
2
C.它们的电势能减少量之比∆Ea:
∆Eb=4:
1
D.它们的动能增加量之比∆Ek1:
∆Ek2=4:
1
10.如图,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的理想边界,磁场范围足够大。
一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从如图实线位置I开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置II时,线框的速度为v/2。
则下列说法正确的是
A.在位置II时线框中的电功率为
B.此过程中回路产生的电能为
C.在位置II时线框的加速度为
D.此过程中通过导线横截面的电荷量为
11.如图所示,L1和L2为平行线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,AB两点都在L2上,带电粒子从A点以初速度v与L2成θ=30°斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力,下列说法中正确的是
A.带电粒子一定带正电
B.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同
C.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)它仍能经过B点
D.若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向上,它就不一定经过B点
12.如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。
一质量为m的小球,从离弹簧上端一定距离的位置静止释放,接触弹簧后继续向下运动。
小球运动的v-t图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的平滑曲线,BC是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为g。
关于小球的运动过程,下列说法正确的是
A.小球在tB时刻所受弹簧弹力等于0.5mg
B.小球在tC时刻的加速度小于0.5g
C.小球从tA时刻到tC时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D.若小球从tC时刻所在的位置由静止释放后,能再次返回到该位置
第II卷(非选择题,共52分)
二、实验填空题(本题共2小题,共13分。
把答案填在答题卡上)
13.(4分)在追寻科学家研究足迹的过程中,某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系,采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验时,该同学用钩码的重力表示小车受到的合力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为应该采取的措施是(填选项前的字母)
A.保证钩码的质量远小于小车的质量
B.选取打点计时器所打的第1点与第2点间的距离约为2mm的纸带来处理数据
C.把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力
D.必须先接通电源再释放小车
(2)如图乙所示是实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是连续的六个计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相关计数点间的距离已在图中标出,测出小车的质量为M,钩码的总质量为m。
从打B点到打E点的过程中,合力对小车做的功是,小车动能的增量是(用题中和图中的物理量符号表示)。
14.(9分)为测量一电源的电动势及内阻:
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表:
A.量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表
B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表
C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表
选择电压表(填选项前字母),还需串联kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号
、
或
与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在右侧方框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。
(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时,电阻箱阻值为15.0Ω;电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0Ω,则电源的电动势E=V、内阻r=Ω。
(保留三位有效数字)
三、计算题(本题共4小题,共39分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15.(8分)一质量为m的质点,系在轻绳的一端,绳的另一端固定在水平面上,水平面粗糙。
此质点在该水平面上做半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,滑动摩擦力大小恒定,当它运动一周时,其速率变为
,已知重力加速度为g,求:
(1)质点与水平面的动摩擦因数;
(2)当质点运动一周时的加速度大小;
(3)质点在静止以前运动了多少圈。
16.(10分)如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用。
若一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N,g取10m/s2。
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,求在t=5s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。
求无人机坠落地面时的速度v;
(3)在第
(2)问条件下,在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力。
为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1。
17.(10分)如图A、C两点分别位于x轴和y轴上,∠OCA=30°,OA的长度为L,在∆OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。
质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以平行于y轴的方向从OA边射入磁场,已知粒子从某点射入时,恰好垂直于OC边射出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t0,不计重力。
(1)求磁场的磁感应强度的大小;
(2)若粒子先后从OA边两不同点以相同的速度平行于y轴垂直射入磁场,恰好从OC边上的同一点射出磁场,求该粒子在这两次的磁场中运动的时间之和;
(3)若粒子从OA边某点平行于y轴垂直射入磁场后,其运动轨迹与AC边相切,且在磁场内运动的时间为
,求粒子此次入射速度的大小。
18.(11分)如图所示,在竖直平面内半径为R的光滑圆形绝缘轨道的内壁,有质量分别为m和2m的A、B两个小球用长为R的绝缘细杆连接在一起,A球不带电,B球所带的电荷量为-q(q>0),整个装置处在竖直向下的匀强电场中。
开始时A球处在与圆心等高的位置,现由静止释放,B球刚好能到达轨道右侧与圆心等高的位置C,已知重力加速度为g,求:
(1)匀强电场电场强度的大小E;
(2)当B小球运动到最低点P时,两小球的动能分别是多少;
(3)两小球在运动过程中最大速度的大小。
2017-2018学年上学期期末调研考试
高三物理(参考答案)
一、单项选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,第1-8题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合要求;第9-12题,每所给的选项中有多符合要求,全选对的得4分,部分选对的得2分,由选错或不选的得0分)
1.D2.A3.C4.B5.C6.A7.D8.C
9.AC10.AB11.BC12.AD
二、实验填空题(本题共2小题,共13分。
把答案填在答题卡上。
)
13.(4分)
(1)AC(2分);
(2)
(1分);
(1分)
14.(9分)
(1)C;6(2分)
(2)电路图如图所示(3分)
(3)7.50 ;10.0(4分)
三、计算题(本题共4小题,共39分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
15.(8分)解:
(1)设质点与水平面的动摩擦因数,质点运动一周时摩擦力做的功为W,根据动能定理得:
(1分)
又:
(1分)
解得:
(1分)
(2)当质点运动一周时质点的向心加速度大小为:
(1分)
当质点运动一周时质点的切向加速度大小为:
(1分)
则加速度:
(1分)
(3)设质点在运动了n周时停止,由动能定理得:
(1分)
解得:
n=1.33(1分)
16.(10分)解:
(1)设无人机上升时加速度为a,由牛顿第二定律,有:
F-mg-f=ma(1分)
由:
h=
at2(1分)
解得:
h=75m(1分)
(2)设无人机坠落过程中加速度为a1,由牛顿第二定律,有:
mg-f=ma1(1分)
由:
v2=2a1H(1分)
解得:
v=40m/s(1分)
(3)设飞行器恢复升力后向下减速时加速度为a2,由牛顿第二定律,有
F-mg+f=ma2(1分)
设飞行器恢复升力时速度为vm,则有:
(1分)
由:
vm=a1t1(1分)
解得:
t1=
s。
(1分)
17.(10分)解:
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,在时间t0内其速度方向改变了90°,故其周期:
(1分) ①
设磁感应强度的大小为B,粒子速度为v,圆周运动的半径为r。
由洛伦兹力公式和牛顿定律得:
(1分) ②
匀速圆周运动的速度满足:
(1分) ③
联立①②③式得:
(1分)④
(2)设粒子从OA边两个不同位置射入磁场,能从OC边上的同一点P射出磁场,粒子在磁场中运动的轨迹如图(a)所示。
设两轨迹所对应的圆心角分别为
和
。
由几何关系有:
(1分) ⑤
粒子两次在磁场中运动的时间分别为
与
,则:
(1分) ⑥
(3)如图(b),由题给条件可知,
该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为120°。
设O'为圆弧的圆心,圆弧的半径为
,圆弧与AC相切与B点,从D点射出磁场,由几何关系和题给条件可知,此时有:
∠OO'D=60°,∠BO′A=30° (1分)⑦
(1分)⑧
设粒子此次入射速度的大小为v0,由圆周运动规律:
(1分)⑨
联立①⑦⑧⑨式得:
(1分)⑩
18.(11分)解:
(1)B刚好到达C的过程中,系统转过的角度为120°,与水平方向的夹角为60°,由动能定理可得:
(2分)
得:
(1分)
(2)AB在运动的过程中,速度大小始终相等,则
(1分)
在运动到p点的过程中,由动能定理可得:
(2分)
联立解得:
.(1分)
(3)设OA转过的角度为
时,两球有最大速度,则由动能定理可得:
(2分)
整理得:
(1分)
可见,当
时,有最大速度,最大速度为:
(1分)
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