高三年级物理学科上册期末试卷(2008.1)
(满分150分,考试时间120分钟)
考生注意:
1、本试卷共8页,其中5-8页为答卷,满分150分。考试时间120分钟。考生应用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
2、第19、20、21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分。有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位。
一、选择题(50分)
1、白炽灯是最普通的电灯,它是利用电流的热效应制成的,当电流通过灯丝时,灯丝热到白炽状态(2000°C以上)就发出很亮的光,可以供我们照明。一个普通的家用照明白炽灯正常发光时,通过它的电流强度与下列哪一个值较接近?( )
A、20 A B、2 A C、0 .2 A D、0.02 A
2、一个物体在几个共点力的作用下,保持平衡状态,如果撤去其中一个力F1,而其余力保持不变,关于该物体的运动,下列说法中正确的是: ( )
A、可能沿着F1的方向做匀变速直线运动
B、可能沿着F1的反方向做匀变速直线运动
C、可能做匀变速曲线运动
D、可能做匀速圆周运动
3、一简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示已知此时质点F的运动方向向下,则 : ( )
A、此波向x轴负方向传播;
B、质点C此时向下运动;
C、质点C将比B先回到平衡位置;
D、质点E的振幅为零。
4、一个小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑,当滑到半球底部时,半圆轨道底部所受压力为铁块重的1.8倍,则此下滑过程中铁块损失的机械能为:( )
A、0.2mgR B、0.4 mgR C、0.6 mgR D、0.8 mgR
5、如图所示,用两条一样的弹簧秤吊着一根铜棒,铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场,棒中通入自左向右的电流。当棒静止时,两弹簧秤示数均为F1;若将棒中电流反向,当棒静止时,两弹簧秤的示数均为F2,且F2>F1,根据上面所给的信息,可以确定:( )
A、磁场的方向 B、磁感应强度的大小
C、安培力的大小 D、铜棒的重力
6、如图(甲)所示直线是电场中的一条电场线,A、B是该线上的两点。若将一负电荷从A点自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图3(乙)所示,则下列说法中正确的是: ( )
A、该电场是匀强电场,
B、A、B两点的电势相比一定UA<UB,
C、A、B两点的场强大小相比一定EA<EB,
D、该电荷在两点的电势能的大小相比一定εA>εB。
7、如图所示,U—I图线上,a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,b点α=β,则下列说法中正确的是: ( )
A、在b点时,电源有最大输出功率
B、在b点时,电源的总功率最大
C、从a→b时,β角越大,电源的总功率和输出功率都将增大
D、从b→c时,β角越大,电源的总功率和输出功率都将减小
8、铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是:( )
A、金属环在下落过程中的机械能守恒
B、金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量
C、金属环的机械能先减小后增大
D、磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
9、台球以速度V0与球桌边框成α角撞击O点,反弹后速度为V1,方向与球桌边框夹角仍为α,如图所示。如果V1<V0,OB垂直于桌边,则下列关于桌边对小球的作用力方向的判断中正确的是:( )
A、可能是OA方向 B、可能是OB方向
C、可能是OC方向 D、可能是OD方向
10、光滑金属导轨宽L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个轨道平面,如图中甲所示。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻起从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动,则
A、1s末回路中电动势为0.8V
B、1s末ab棒所受磁场力为0.64N
C、1s末回路中电动势为1.6V
D、1s末ab棒所受磁场力为1.28N
二、填空题(40分)
11、在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N-t)图像,如图所示,则
(1)电梯在启动阶段经历了_______秒加速上升过程。
(2)电梯的最大加速度是______。
12、电阻R1=8Ω,R2=2Ω。如图甲电路中要使R1、R2消耗的功率相等,滑动变阻器阻值为_______,如图9乙电路中要使R1、R2消耗的功率相等,滑动变阻器阻值为_______。
13、面积为0.1m2的120匝矩形线圈放置在与线圈平面垂直的匀强磁场中,线圈总电阻为1.2Ω,磁场变化如右图所示,则0.3s内磁通量的变化量为___________电流所做的功为 。
14、如图所示,A、B是两个电量相等的带正电的点电荷,O C是它们连线的中垂线,设想有一点电荷 + q从O点沿中垂线向上移动到无限远,根据 +q在移动过程中,所受静电力大小变化的情况,以及电场力做功的情况,可得出中垂线上从O点到趋向无限远的过程中,电场强度大小变化的情况是:__________________ ;电荷电势能变化的情况是: ________________。
15、放在水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,力F与时间t的关系和物体速度V与时间t的关系如图所示。利用两图线可求出在这9秒内,力F做功是________焦耳,物体与地面间的摩擦因数为_________。
16、如图所示,质量位m、电阻为R、边长为L的等边三角形ACD,在A处用细线悬挂于O点,垂直于ACD施加一个垂直纸面向里的匀强磁场。当磁感应强度按规律B=Kt(K为常数)增强并且正好增大为B0时,CD边安培力是 ,细线上的拉力为 。
17、如图所示,有一通电直导线MN,其右侧有一边长为L的正方形线圈abcd,导线与线圈在同一平面内,且导线与ab边平行,距离为L。导线中通以如图方向的恒定电流,当线圈绕ab边沿逆时针方向(从上往下看)转过角度θ(θ<90°)的过程中,线圈中产生感应电流的方向为________方向(选填“abcda”或“adcba”);当线圈绕ab边转过角度θ=________时,穿过线圈中的磁通量最小。
18、质量分布均匀的摆球质量为m,半径为r,带正电荷,用长为L的细线将摆球悬挂在悬点O作简谐振动,则这个单摆的振动周期T=_____________;若在悬点O处固定另一个正电荷,如图所示,则该单摆的振动周期将_________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
三、计算题(60分)
19、2007年10月24日18时05分,在我国西昌卫星发射中心,长三甲运载火箭成功将“嫦娥一号”送上太空。实现了中华民族千年飞天梦,它标志着我国载人航天技术有了新的突破。
(1)若长三甲运载火箭起飞时总质量为4300kg,起飞推动力为N,运载火箭发射塔高100m。假设运载火箭起飞时推动力不变,忽略空气阻力及运载火箭质量的变化,求长三甲运载火箭需多长时间才能飞离发射塔?
(2)10月25日17时55分,北京航天飞行控制中心按照预定计划,向在太空飞行的嫦娥一号卫星发出变轨指令,对其实施远地点变轨。指令发出130秒后,嫦娥一号卫星近地点高度由约200公里抬高到约600公里,第一次变轨圆满成功。把嫦娥一号卫星的运动看作匀速圆周运动,则嫦娥一号卫星在变轨前绕地球做匀速圆周运动的周期是多少?(将地球视作均匀球体,地球表面重力加速度g=10m/s2,地球半径R=6400km,结果保留两位有效数字)
20、如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直。现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。若以初始位置为计时起点,规定B垂直纸面向里时为正,
(1)试画出线框通过磁场区域过程中,线框中的磁通量Φ与前进的时间t之间的函数关系;
(2)求线框在通过磁场过程中,线框中电流的最大值;
(3)求线框在通过磁场过程中,拉力功率的最大值;
(4)在此过程中,线框中产生的热量Q。
21、质量为0.2千克的小球从一弹性平面处以20米/秒的速度竖直上抛,能上升的最大高度为16m,然后落回平面,与平面发生碰撞后再次上升,上升的高度为7m,而后又落回平面……直到最后静止在平面上,设小球受到的空气阻力大小恒定,求:
(1) 小球所受空气阻力的大小
(2) 小球第一次上升时间和下落时间之比
(3) 从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能
22、风压就是垂直于气流方向上单位面积所受到的风的压力。某工科大学的学生研究小组进行了风洞实验,研究风速和风压之间的关系,得到的实验数据见下表:
风速(米/秒) | 2 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 32 |
风压(牛/米2) | 2.5 | 10 | 40 | 90 | 160 | 250 | 360 | 640 |
(1)试通过对上述实验数据的分析,归纳出风速V与风压P之间的定量关系。
(2)2007年2月28日凌晨1时55分左右,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴,列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。据铁路部门设在沿线的测风仪纪录,2月28日2时前后的平均风速为32米/秒,瞬时风速为43.4米/秒。已知每一节车厢重G=2*105N,车厢的高度为h=3米,长度L=25米,宽度d= 1.5米,试计算当时的大风对一节车厢施加的最大水平推力有多大?
(3)上述大风能将列车吹翻吗?如果能吹翻,试说明你作出判断的依据是什么?如果不能吹翻,也同样说明理由,并猜测可能是什么因素使列车发生翻转的?在紧急情况下,你能否提出应急措施并作简要说明。
23、如图(a)所示,A、B为两块平行金属板,极板间电压为,板中央有小孔O和O'。现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间。在B板右侧,平行金属板M、N长L1=4×10-2m,板间距离d=4×10-3m,在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的并发出荧光。现给金属板M、N之间加一个如图(b)所示的变化电压u1,在t=0时刻,M板电势低于N板。已知电子质量为kg,电量为C。
(1)每个电子从B板上的小孔O'射出时的速度多大?
(2)打在荧光屏上的电子范围是多少?
(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?
高三年级物理学科期末调研答案
本卷g取10m/s2
一、 选择题(50分)
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | C | ABC | AC | C | ACD | BCD | AB | B | B | CD |
二、填空题(40分)
11、4、6.6m/s2 12、2、8
13、 ,18J 14、先变大后变小、一直减小
15、126,0.4 16、、mg
17、 adcba,120° 18、2π、不变
三、计算题(60分)
19、解:(1) (5分)
(2)由万有引力定律有:及 (3分)
代入相关数据: (2分)
20、(1)见图(3分)
(2) (3分)
(3)
(3分)
(4)
|
代入数据: 得f=0.5N (2分)
(2)
小球第一次上升过程中 (1分)
(1分)
小球第一次下落过程中 (1分)
(1分)
(1分)
(3)第一次落回地面时的速度为v1 v1=m/s, (1分)
第二次上升的速度为v2 v2 =5m/s (1分)
小球与地面撞击时损失的能量为: (1分)
小球在空气中损失的机械能为:f(2h1+2h2) (1分)
从小球刚开始上抛到第二次落到平面之前的过程中损失的机械能为
ΔE=f(2h1+2h2)+=29.5J (1分)
22、(1)(3分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(2分)
不会吹翻(1分)
大量被大风卷起的黄沙颗粒对火车的侧壁的撞击产生一水平推力(1分)
紧急打开火车两边的车窗(2分)、或火车上的乘客移动到大风吹过来的那边
23、解:(1)电子经A、B两块金属板加速,有
得 (3分)
(2)当时,电子经过MN极板向下的偏移量最大,为
(3分)
Y1<d,说明所有的电子都可以飞出M、N.
此时电子在竖直方向的速度大小为
电子射出极板MN后到达荧光屏P的时间为
电子射出极板MN后到达荧光屏P的偏移量为
(3分)
电子打在荧光屏P上的总偏移量为
,方向竖直向下; (1分)
[的计算方法Ⅱ:由三角形相似,有
即
解得
(3)当u=22.5V时,电子飞出电场的动能最大,
EK==1.82×10-16J (3分)