河南省商丘市观堂乡第二中学高三物理上学期期末试卷含解析

河南省商丘市观堂乡第二中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.某研究小组在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。小组成员将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。实验次数不同的挡光片通过光电门的时间（s）速度（m/s）第一次I0.230440.347第二次Ⅱ0.174640.344第三次Ⅲ0.116620.343第四次Ⅳ0.058500.342

则以下表述正确的是A．四个挡光片中，挡光片I的宽度最小B．四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小C．四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度D．四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度参考答案：BD2.（多选）如图所示，滑块A、B的质量均为m，A套在固定竖直杆上，A、B通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接，B放在水平面上并靠着竖直杆，A、B均静止。由于微小的扰动，B开始沿水平面向右运动。不计一切摩擦，滑块A、B视为质点。在A下滑的过程中，下列说法中正确的是A．A、B及地球组成的系统机械能守恒B．在A落地之前轻杆对B一直做正功C．A运动到最低点时的速度为D．当A的机械能最小时，B对水平面的压力大小为2mg参考答案：AC解析：A、A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒．故A正确．

B、当A到达底端时，B的速度为零，B的速度在整个过程中，先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对B先做正功，后做负功．故B错误．C、A运动到最低点时，B的速度为零，根据系统机械能守恒定律得，mAgL=mAvA2，解得vA=．故C正确．D、当A的机械能最小时，则B的机械能最大，则B的动能最大，速度最大，知B此时加速度为零，杆子对B无作用力，B对地面的压力等于B的重力，为mg．故D错误．故选AC．3.一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下匀速直线运动．现同时撤去大小分别为10N和15N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（

）A．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2B．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5m/s2C．可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5m/s2D．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是10m/s2参考答案：C4.（单选）如图所示，在2011年12月17日全国自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则()A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员落到雪坡时的速度大小是D．运动员在空中经历的时间是参考答案：B5.如图所示，固定的水平长直导线中通有向左方向电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中A．穿过线框的磁通量减小B．线框的机械能守恒C．线框中感应电流方向为逆时针方向D．线框所受安掊力的合力为零参考答案：AC试题分析：A、线框由静止释放，在下落过程中，因电流的磁场离导线越远，磁场越弱，则穿过线框的磁通量在减小，故A正确；B、在下降的过程中，除重力做功以外，有安培力做负功，所以线框不做自由落体运动，其的机械能减小。B错误；C、根据右手螺旋定则，知直导线下方的磁场方向垂直纸面向外，线框由静止释放，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变。故C正确；D、线框由静止释放，穿过线圈的磁通量减小，将产生感应电流，产生的感应电流会阻碍线框的运动，所以一定受到安培力的作用。故D错误；故选：AC。考点：楞次定律【名师点睛】解决本题的关键掌握应用楞次定律判断感应电流的方向，以及知道机械能守恒的条件．根据右手螺旋定则判断出直导线周围的磁场方向，离导线越远，磁场越弱，根据楞次定律判断感应电流的方向，再通过左手定则判断线框所受的安培力的合力方向。除重力做功以外，有安培力做功，机械能不守恒。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某校游泳池长25m，宽15m，池深2.0m，水深1.8m，如图所示。如用水泵将池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度为4m/s，抽水管的截面积为0.025m2，则抽水所需的时间为________s；忽略抽水管半径的影响，抽水过程中水泵的平均输出功率为________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）参考答案：6750

；

1.9×1037.长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示。忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为θ，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为__________，小球m落地时的速度大小为__________。参考答案：，（或） 23、如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。参考答案：

4：3，（或0.559）9.(选修模块3-4)

描述简谐运动特征的公式是x＝。自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动。参考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

简谐运动的特征公式为x=Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。10.某放射性元素经过6天后，只剩下1/8没有衰变，它的半衰期是

天。为估算某水库的库容，可取一瓶无毒的该放射性元素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变8×107次。现将这瓶溶液倒入水库，8天后在水库中取水样1.0m3（可认为溶液己均匀分布），测得水样每分钟衰变20次。由此可知水库中水的体积约为

m3。参考答案：2

2.5×10511.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l312.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.4g，所使用的打点计时器的交流电频率=50Hz。其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m

D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，回答以下问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）。（2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。（3）某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图像（如图），造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________，由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________，其大小是___________。

参考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘重力；

0.0713.实验室给同学们提供了如下实验器材：滑轮、小车、小木块、长木板、停表、砝码、弹簧测力计、直尺，要求同学们用它们来粗略验证牛顿第二定律．(1)实验中因涉及的物理量较多，必须采用

法来完成该实验．(2)某同学的做法是：将长木板的一端垫小木块构成一斜面，用小木块改变斜面的倾角，保持滑轮小车的质量不变，让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放，用停表记录小车滑到斜面底端的时间．试回答下列问题：①改变斜面倾角的目的是：__________________________________________

.②用停表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所经历的时间，而不是记录下滑相同时间所对应的下滑距离，这样做的原因是

.

(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律，则需利用打点计时器来记录小车的运动情况．如下图是某同学得到的一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点未画出)，打点计时器接的是50Hz的低压交流电源．他将一把毫米刻度尺放在纸上，其零刻线和计数点O对齐．由以上数据可计算打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的瞬时速度，其中打E点时的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效数字)参考答案：(1)控制变量(2)①改变小车所受的合外力②记录更准确(或：更容易记录，记录误差会更小，时间更容易记录，方便记录，方便计时，位置很难记录等类似答案均正确)（3）0.233±0.003

0.344三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后_____________，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；B．根据以上的数据及_________________定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：____________________、______________________．晓玲她们现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_________．参考答案：再调节电阻箱、闭合电路欧姆定律，、

连线如图：滑动变阻器接成分压接法扣1分，滑动变阻器接线位置错误扣1分，电表量程错误共扣1分，电表极性错误扣3分，线路不通扣3分。15.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实验电路.（1）实验时，应先将电阻箱的阻值调到_________（选填“最大值”或“最小值”）.（2）改交电阻箱的阻值R，分别测出阻值的定值电阻两端电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_____________（选填“1”或“2”）.编号电阻箱的阻值R/1100080060040020022001601208040（3）根据实验数据描点，绘图象如图，则该电源电动势

E=__________，内阻r

=_________.（均用a，b，R0表示）

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.虚线MN为足够大的光滑水平面上的一条界线，界线的右侧是力的作用区。OP为力的作用区内一条直线，OP与界线MN夹角为α。可视为质点的不同小球，沿光滑水平面从界线的O点不断地射入力的作用区内，小球一进入力的作用区就受到水平恒力作用，水平恒力方向平行于MN且由M指向N，恒力大小与小球的重力成正比，比例系数为kN/kg，试求：（1）当小球速度为v0，射入方向与界线MN的夹角为β时，小球在力的作用区内的最小速度的大小；（2）当小球以速度v0垂直界线MN射入时，小球从开始射入到（未越过OP直线），距离OP直线最远处所经过的时间；（说明：OP方向为右上方，v0与MN的夹角为β是的方向为右下方）参考答案：(1)(5分)如图所示，小球做类斜抛运动，当小球运动到A点时（vA垂直F）速度最小.……3分根据运动的独立性，最小速度为vmin=v0*sinβ.……2分(2)(5分)如图所示，小球做类平抛运动，当小球运动到B点时，小球离OP直线最远，此时速度vt方向与OP平行。……3分则tanα=v0/vy=v0/kgt

解得：t=v0/kg*tanα

……2分17.如图所示为一列简谐横波沿x轴传播在t=0(实线)和t=0.5s(虚线)时刻的波形图。(1)若t=0时刻，x=2.5m处质点正沿y轴负方向振动，求该质点第一次回到t=0时刻的位置所经过的最长时间；(2)若波动的周期T≤0.5s≤2T，则在1s内波形传播的距离为多少?参考答案：（1）（2）10m或14m【分析】①据在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，根据波形平移法得到该波的传播方向；由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，根据周期通项，读出波长，求出波速。

②简谐波传播过程中，振动在一个周期内传播一个波长的距离。根据波形的平移法可知，若波向左传播，且T＜△t＜2T，则波传播的距离是1λ；若波向右传播，且T＜△t＜2T，波传播的距离是1λ，从而求得波速，进而即可求解1s内波形平移的距离。【详解】（1）已知在t=0时刻，x=2.5m处的质点向y轴负方向运动，波形向左平移，所以该波沿x轴的负方向传播。结合图像可知，该质点回到t=0时刻的位置波形传播的最小距离为x=1m，波传播的速度（k=0，1，2，…），k=0时波速最小，最小速度为v=6m/s；x=2.5m处质点回到t=0时刻的位置所用最