湖南省娄底市山溪乡山溪中学高三物理期末试卷含解析

湖南省娄底市山溪乡山溪中学高三物理期末试卷含解析一、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.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):(1)下列说法中正确的是(

).A.平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力D.小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车(2)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(

).A.实验前甲同学没有平衡摩擦力B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C.实验前乙同学没有平衡摩擦力D.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了参考答案：①BD，②BC2.我国蹦床队组建时间不长，但已经在国际大赛中取得了骄人的成绩，2008年又取得北京奥运会的金牌．假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度，其整个过程中的速度随时间的变化规律如图所示，其中oa段和cd段为直线，则根据此图象可知运动员A．在t1~t2时间内所受合力逐渐增大B．在t2时刻处于平衡位置C．在t3时刻处于最低位置D．在t4时刻所受的弹力最大参考答案：BC3.（单选）质点所受的合力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上，已知t=0时质点的速度为零，在图示的t1、t2、t3、t4各时刻中(

)A．t1时刻质点速度最大B．t2时刻质点速度最大C．t3时刻质点离出发点最远D．t4时刻质点开始向出发点运动参考答案：B4.如图所示，两块相对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在距两板等远的P点固定一个带正电的点电荷，如果M板向上平移一小段距离，则A．点电荷受到的电场力减小B．M板的带电量增加C．P点的电势降低D．点电荷在P点具有的电势能增加参考答案：AC5.（多选）图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q点时速度减为零，粒子运动的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是A．P点电势高于Q点电势B．P点场强大于Q点场强C．P、Q两点的电势差为D．带负电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能参考答案：ABC电势能；电场强度I1I2

解析：A、由图乙知带电粒子的速度减小，受到向左的电场力，故电场线方向向右，P点电势一定高于Q点电势，故A正确

B、由乙图可知，P处的加速度大于Q处的加速度，故P处的场强大于Q处的场强，故B正确;C、由动能定理知qUAB=，可求出AB两点的电势差为，故C正确；D、负电荷在电势低的地方电势能大，故电荷在P点的电势能一定小于Q点的电势能，故D错误；故选：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=

m/s.a=

m/s2.参考答案：

0.15

、

0.2

、7.(1)如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。

(2)(9分)己知中子的质量是mn=1.6749x10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的质量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字)参考答案：8.用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，其转速最大值是

参考答案：9.一个质量为0.5kg的物体做初速度为零的匀加速直线运动，其位移S与速度的关系是S=0.5u2m，则该物体运动到3s末，其速度大小是________m/s；物体所受合外力的瞬时功率是__________W。参考答案：答案：3；1.510.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：11.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.812.（4分）把小球水平抛出，空气阻力不计，抛出后在t1、t2两个时刻，小球的速度与水平方向的夹角分别是30o、45o，则t1：t2=

，小球自抛出到此两个时刻下落的高度之比h1：h2=

。参考答案：1：，1：313.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.龙泉中学某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、单刀双掷开关一个、导线若干。（1）该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为800Ω时，毫安表刚好偏转20格的刻度；将电阻箱的阻值调为500Ω时，毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为Ig=____mA，内阻=_____Ω。（2）该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表，则需在毫安表两端________（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。（结果保留一位小数）（3）改装完成后（表盘未改动），该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I（单位：mA）与光照强度E（单位：cd）之间的数量关系满足，由此可得光敏电阻的阻值R（单位：Ω）与光照强度E（单位：cd）之间的关系为=________Ω。参考答案：

(1).（1）30

(2).100

(3).（2）并联

(4).1.0

(5).(3)【分析】根据部分电路的欧姆定律，由题中所给的两组数据列方程可求出毫安表的内阻，再结合刻度线就能求出毫安表的量程；电表的改装问题就是部分电路的欧姆定律的应用，根据满偏刻度和内阻的值及量程就能算出要并联的电阻值；设光敏电阻的电流为I′，由欧姆定律太题设条件列式就能表示出光敏电阻与光照强度的关系。【详解】（1）设毫安表每格表示电流大小为，则当电阻箱的阻值为时，由闭合电路的欧姆定律可得；当电阻箱的阻值为R=800Ω时，则有，两式联立并代入数据可解得：，该毫安表的量程Ig=30mA；（2）要将量程为300mA的毫安表改成量程为电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其电阻为R′，则有，代入数据可解得；（3）由题意可知，改装后电流表的内阻为，设通过光敏电阻的电流大小为（单位：A）则有成立，且，即，整理可得。15.如图所示是在“研究做匀变速直线运动”的实验中得到的—条纸带(实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50Hz)，从某点开始每隔4个点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得S1=5．18cm，S2=4．40cm，S3=3．62cm，S4=2．78cm，S5=2．00cm，S6=1．22cm．(以下两问计算结果均保留两位小数)(1)物体加速度的大小a=

m/s2，方向

(填“A→B”或“B→A”)．(2)打点计时器打计数点3时，物体的速度大小v3=

m/s参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m.一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点）求：（1）运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′。参考答案：解：（1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示

（1分）根据牛顿第二定律：

（2分）得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：a=gsinθ－μgcosθ=5.2m/s2（1分）（直接用此式可得4分）（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：,（2分）（求出一个表面的功可得2分，用三个式子之一都得满分）

，

（2分）得运动员滑到C点时速度的大小

v=10m/s

（1分）（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，

，

下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J

根据动能定理得：，

运动员在水平方向的位移：

当时，水平位移最大

17.一质量m=1kg的物体放在倾角θ为37°的斜面上，受到F=32N的水平推力作用从静止开始沿斜面向上运动。物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5。推力F作用3s后撤去推力。求物体再运动3s后距出发点的距离。设斜面足够长，g=10m/s2参考答案：物体受力如图1，建坐标系得：Fcosθ-mgsinθ-f1=ma1

①N1=Fsinθ+mgcosθ

②f1=μN1

③解之a1=6m/s2

④m

⑤v1=a1t1=18m/s

⑥去掉F，物体受力如图2所示⑦

解之=10m/s2⑧设经过t2时间物体速度减为零s⑨m⑩物体速度减为零后，由于μ<tanθ故物体会下滑，加速度

m/s2

⑾下滑位移m

（12）物体距出发点的距离

=41.76m

（13）17解：18.如图1所示，电子显像管由电子枪、加速电场、偏转场及荧光屏组成。M、N为加速电板，加速电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置，两板的长度和两板间的距离均为l；距右边缘l处有一荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。电子枪发射质量为m，电荷量为-e的电子，初速度可以忽略，电子经加速电场后从小孔S2射入偏转场。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上。求磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；（3）若板P和Q间只存在电场，板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线。若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n（忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定）。参考答案：22．（20分）（1）根据动能定理

（2分）

解得：

①

（2分）

（2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系

解得：

（2分）根据牛顿第二定律：

（1分）解得：

（1分）设圆弧所对圆心为α，满足：

由此可知：

电子离开磁场后做匀速运动，满足