2014-2015学年福建省福州三中高三(上)期末物理试卷(3)

而速度与时间的斜率表示加速度的大小，因此D正确，ABC错误； 故选：D 点评： 属于力与电综合题，并强调速度与时间的斜率表示加速度的大小，而由牛顿第二定律来确定加速度如何变化．

二、非选择题，（本大题包括必考题和选考题两部分）（一）必考题 7．如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．

①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为 0.02s ．

②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间

2

距s= 0.70cm ；C点对应的速度是 0.10m/s ；匀变速直线运动的加速度a= 0.20m/s ．

考点： 探究小车速度随时间变化的规律． 专题： 实验题；运动学与力学（一）． 分析： 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小． 解答： 解：（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s． （2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s=1.70cm﹣1.00cm=0.70cm； 由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，

由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度， 故vC=

根据△x=aT可得： 物体的加速度a=

=0.20m/s

2

2

2

=0.10m/s

故答案为：（1）0.02s，

2

（2）0.70cm，0.10m/s，0.20 m/s． 点评： 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．

8．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． ①应该选择的实验电路是图1中的 甲 （选填“甲”或“乙”）．

②现有电流表（0～0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表（0～15V）；B．电压表（0～3V）；C．滑动变阻器（0～50Ω）；D．滑动变阻器（0～500Ω） 实验中电压表应选用 B ；滑动变阻器应选用 C ．（选填相应器材前的字母）

③某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U﹣I图线． 序号 1 2 3 4 5 6 电压U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I（A） 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 ④根据③中所画图线可得出干电池的电动势E= 1.5 V，内电阻r= 0.83 Ω．

⑤实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P﹣U关系的是 C ．

考点： 测定电源的电动势和内阻． 专题： 实验题．

分析： （1）分析图示电路结构，然后答题；

（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器； （3）应用描点法作出图象；

（4）根据电源的U﹣I图象求出电源电动势与内阻； （5）求出电源输出功率表达式，然后答题． 解答： 解：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，电流表外接，应选题甲所示电路图； （2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C； （3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U﹣I图象如图所示；

（4）由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V， 电源内阻：r=

=

≈0.83Ω；

（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半．外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C． 故答案为：（1）甲；（2）B；C；（3）图示如图所示；（4）1.5；0.83；（5）C． 点评： 本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻．

9．2013年6月，我国成功实现目标飞行器“神舟十号”与轨道空间站“天宫一号”的对接．如图所示，已知“神舟十号”从捕获“天宫一号”到实现对接用时t，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ（此过程轨道不变，速度大小不变），地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力恒量G，不考虑地球自转；求： （1）地球质量M；

（2）组合体运动的周期T；

（3）组合体所在圆轨道离地高度H．

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： （1）在地球表面的物体受到的重力等于万有引力（2）t时间内组合体绕地球转过的角度为θ，结合

，由此即可求出地球的质量；

先求出角速度，然后再求出周期即可

（3）万有引力提供向心力，可以解得组合体离地面的高度．

解答： 解：（1）因为在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：

解得：

（2）设组合体的角速度为ω，周期为T，则：T=

（3）万有引力提供向心力，得：

联立解得：H=

答：（1）地球质量M是；

；

（2）组合体运动的周期T是

（3）组合体所在圆轨道离地高度是．

点评： 本题关键是要掌握万有引力提供向心力和在地球表面的物体受到的重力等于

万有引力这两个关系，并且要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式．

10．如图甲所示，一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面绝缘的斜面AA′B′B的顶端（金属框上边与AA′重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB′重合），设金属框在下滑

2

过程中的速度为v，与此对应的位移为x，那么v﹣x图象如图乙所示，已知匀强磁场方向垂直斜面

向上，金属框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，斜面倾角θ=53°取g=10m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

2

（1）金属框下滑加速度a和进入磁场的速度v1；

（2）金属框经过磁场时受到的安培力FA大小和产生的电热Q； （3）匀强磁场的磁感应强度大小B．

考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律． 专题： 电磁感应与电路结合． 分析： （1）对线框在磁场上方运动过程进行分析，明确下落位移，再由牛顿第二定律求得加速度，由运动学公式可求得速度；

（2）对于线框在磁场中的运动过程分析，根据功能关系可求得安培力所做的功及产生的热量； （3）根据E=BLv及欧姆定律及安培力公式联立可求得磁感应强度． 解答： 解：（1）在金属框开始下落下滑阶段，由图可得：x1=0.9m； 由牛顿第二定律得： mgsinθ﹣μmgcosθ=ma

2

解得：a=gsinθ﹣μgcosθ=10×（0.8﹣0.5×0.6）=5m/s； 由运动学公式可得：

v1=2ax1

解得：v1=3m/s；

（2）由图可知，金属框穿过磁场的整个过程中做匀速直线运动； L=d=

=0.5m；

2

线框通过磁场时，线框做匀速直线运动，线框受力平衡 由平衡条件可得：

mgsinθ﹣μmgcosθ﹣FA=0 解得；FA=5N；

安培力做功WA=﹣FA（L+d）=﹣5×1=﹣5J； 根据能量关系可知，Q=﹣WA=5J； （3）由安培力公式得： FA=BIL

由导体切割磁感线规律可知： E=BLv1

由闭合电路欧姆定律可知： I=； 联立解得：B=

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答：（1）金属框下滑加速度a为5m/s；和进入磁场的速度v1为3m/s

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