湖北省黄冈市铺嘴中学高三物理上学期期末试题含解析

湖北省黄冈市铺嘴中学高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块静止于P点。已知滑块和半球形容器间的动摩擦因数为μ，滑块所受支持力大小为FN，摩擦力大小为Ff，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是

A．

B．Ff=mgsinθC．

D．参考答案：D2.（单选）如图所示，在水平放置的半径为R的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（）A．t=B．t=C．t=D．t=参考答案：解：过Q点做OP的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为Rsinθ，根据Rsinθ=v0t，可得时间为．故选：C3.如图7所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在大小相等的两力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面，m2在空中)，斜向上的力F与水平方向成θ角，轻弹簧与水平方向成α角。则m1所受支持力、摩擦力f和弹簧弹力T正确的是

A．

B．

C．

D．参考答案：AD4.在光滑水平绝缘的足够大的桌面上建立xoy坐标系，空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，有两个完全相同的质量为m的带正电小球A、B分别位于y轴上纵坐标为y2、y1的位置，电荷量都为q，两个小球都以垂直于y轴、大小为v的速度同时射入磁场。如图所示(两球若发生碰撞只能是弹性正碰)，要让B球到(0，y2)处，那y2–y1可能的值为A. B.C. D.参考答案：BD【详解】两球在匀强磁场中运动的轨迹半径相等，由洛伦兹力提供向心力有，得。B球要到达处，第一种情况是运动半个周期直接到达，如图甲所示，则；第二种情况，如图乙所示，A、B两个球各自运动半个周期后发生弹性正碰，因为两球质量相等，在满足系统动量守恒和碰撞过程中动能不损失的条件下，两球只能交换速度后又各自运动半个周期达到另一点，。故BD两项正确，AC两项错误。5.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是

（填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）7.（4分）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：答案：BDCA，DBCA8.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J9.如图所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的s-t图象，比较前5s内三个物体的平均速度大小为____________；比较前10s内三个物体的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）参考答案：>

>

=

=10.（填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极·他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断__________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计B.滑动变阻器R:0-20C.电压表V1:量程5V、内阻约50k

D.电压表V2:量程3V、内阻约20kE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5

F.电流表mA:量程50mA、内阻约5G.待测二极管D

H.单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________.(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。参考答案：(1)右（2）DF(3)11.如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光。图中气体B是__________，使荧光屏出现闪光的粒子是___________。参考答案：氮气，质子12.（6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举________Kg的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_________，大小是________。参考答案：75Kg，竖直向下，2m/s213.某小组得到了如图所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，则两计数点间的时间间隔为

s，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（保留三位有效数字）。打D点时小车的速度为

m/s（保留三位有效数字）。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.13．小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要.而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关：(1)汽车正面投影面积S；(2)汽车行驶速度v。某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据：(1)由上述数据可得汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为f

=

(要求用k表示比例系数)；(2)由上述数据得出k的大小和单位是

；(3)据推理或猜测，k的大小主要与

、

等因素有关。参考答案：（1）kSv2（2）0.26kg/m3(3)与空气密度、车的外形、车表面情况等因素有关（具体可酌情）15.在探究小车的加速度a与小车质量M和小车受到的外力F的关系时（1）探究加速度和力的关系的实验数据描绘出的a﹣F图象如图所示，下列说法正确的BDA．三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等B．三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同C．直线1所对应的小车的质量最大D．直线3所对应的小车的质量最大（2）由于没有始终满足小车的质量M远大于钩码的质量m的关系，结果得到的图象应是下图中的D参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据牛顿第二定律写出a与F的关系方程，结合图象特点，可正确求解；（2）实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．根据该实验实验误差产生的原因即可正确解答．解答：解：（1）根据牛顿第二定律有：F=ma，故有a=，所以在a﹣F图象中斜率表示，故斜率大的质量小，三条图象斜率不同，故质量不同，图象3斜率最小，其质量最大，图象1斜率最大，质量最小，故AC错误，BD正确．故选BD．（2）随着增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量，加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，最后趋近与定值，故ABC错误，D正确．故选D．故答案为：（1）BD

（2）D点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(15分)为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定：高速公路上行驶汽车的安全距离为200m，汽车行驶的最高速度为120km/h。请你根据下面提供的资料，通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。资料一：驾驶员的反应时间：0.3s~0.6s之间资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数：路面动摩擦因数干沥青与混凝土路面0.7—0.8干碎石路面0.6—0.7湿沥青与混凝土路面0.32—0.4（1）在计算中驾驶员的反应时间应该取多少？为什么？（2）在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少？为什么？（3）通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。参考答案：解析：（1）0.6s。最长的反应时间，对应刹车之前最大可能运动距离。（4分）（2）0.32。最小的动摩擦因数，对应最大的刹车距离。（4分）（3）考虑最高车速v、最长反应时间t及最小动摩擦因数μ的极限情况。因汽车在驾驶员反应时间t内匀速行驶距离为（2分）刹车后，汽车做减速运动，加速度大小为

汽车减速过程行驶距离为

（3分）所以，因此200m的安全距离是必要的。（2分）17.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g=10m/s2，求：（1）BP间的水平距离；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功.参考答案：（1）设物块由D点以初速度做平抛，落到P点时其竖直速度为vy,有

而

解得

（2分）

设平抛运动时间为t，水平位移为x1，有

解得（2分）

由题意可知小球过B点后做初速度为

BD间位移为x2，有

所以BP水平间距为

=4.1m

（2分）（2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为，有

解得

<

（4分）

即物块不能到达M点

（2分）（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ

释放

释放

解得

J

（3分）

设在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，有

解得

（3分）18.(11分)如图所示，MN为纸面内竖直放置的挡板，P、D是纸面内水平方向上的两点，两点距离PD为L，D点距挡板的距离DQ为.一质量为m、电量为q的带正电粒子在纸面内从P点开始以v0的水平初速度向右运动，经过一段时间后在MN左侧空间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场维持一段时间后撤除，随后粒子第二次通过D点且速度方向竖直向下.已知挡板足够长，MN左侧空间磁场分布范围足够大.粒子的重力不计.求：

(1)粒子在加上磁场前运动的时间t；