湖南省岳阳市詹桥镇詹桥中学高三物理上学期期末试题含解析

湖南省岳阳市詹桥镇詹桥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.（单选）如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中正确的是（）A．卫星B在P点的运行加速度大于卫星C在该点的加速度B．卫星B在P点的运行加速度小于卫星C在该点的加速度C．卫星C的运行速度大于物体A的速度D．物体A和卫星C具有相同大小的加速度参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．.专题：人造卫星问题．分析：根据A、C的周期相等，知角速度相等，通过v=rω比较A、C速度的大小．因为卫星的周期一定，根据万有引力提供向心力确定其轨道半径一定．根据卫星所受的万有引力，通过牛顿第二定律比较加速度的大小．解答：解：A、根据万有引力提供向心力得，，则卫星B在P点的运行加速度等于卫星C在该点的加速度．故A、B错误．C、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据v=rω知，半径越大，线速度越大．所以卫星C的运行速度大于物体A的速度．故C正确．D、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据a=ω2R知，半径越大，加速度越大，则C的加速大．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道A和C的角速度相等，通过v=rω比较线速度大小，注意物体A随地球做圆周运动不是靠万有引力提供向心力．2.如图甲所示，用n条相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉一质量为m的物块。改变橡皮条条数进行多次实验，保证每次橡皮条的伸长量均相同，则物块的加速度a与所用橡皮条的数目n的关系如图乙所示，若更换物块所在水平面的材料，再重复做这个实验，则图乙中直线与水平轴线间的夹角将

。A.变小

B.不变

C.变大

D.与水平面的材料有关参考答案：B3.如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是()A、两轮的角速度相等B、两轮边缘的线速度大小相等C、两轮边缘的向心加速度大小相等D、两轮转动的周期相同参考答案：B4.（单选）如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=8m，始终以恒定速率v1=4m/s顺时针运行．初速度大小为v2=6m/s的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点向左滑上传送带．小物块的质量m=1kg，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s2．下列说法正确的是（）A．小物块可以到达B点B．小物块不能到达B点，但可返回A点，返回A点时速度为6m/sC．小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦产生的热量为50JD．小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大参考答案：【考点】：功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】：物体由于惯性冲上皮带后，从右端滑上传送带时，可以先匀减速运动到速度为0再反向加速后匀速，也可以一直减速，分情况进行讨论即可解题．：解：小物块在水平方向受到摩擦力的作用，f=μmg，产生的加速度：A、若小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，速度减为零时的位移是x，则，得：，所以小物块不能到达B点，故A错误；B、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动，当速度等于传送带速度v1后匀速运动，返回A点速度为4m/s．故B错误；C、小物块向右加速的过程中的位移：m，当当速度等于传送带速度v1时，经历的时间：s，该时间内初速度的位移：s=v1t=4×2.5m=10m，所以小物块相对于初速度的位移：△x=s+（x﹣x′）=10+（4.5﹣2）=12.5m小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为：Q=f?△x=0.4×10×1×12.5J=50J故C正确．D、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动加速的过程相对于初速度继续向左运动，所以小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离没有达到最大，故D错误；故选：C5.（单选）电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是

A.电压表和电流表读数都减小B.电压表读数增大，电流表读数减小C.电压表读数减小，电流表读数增大D.电压表和电流表读数都增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是他认为电流是稳定的．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法将电表等器材置于同一房间．参考答案：考点：感应电流的产生条件．分析：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；当穿过闭合电路的磁通量不发生变化时，电路中不会产生感应电流．解答：解：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈在不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，将电表等器材置于同一房间即可在线圈中进行插进和抽出的实验时，观察到电流表的回路中有感应电流产生．故答案为：他认为电流是稳定的；将电表等器材置于同一房间点评：本题考查了感应电流产生的条件的应用，掌握感应电流条件是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题．7.如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是__________Hz。（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。参考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。8.电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（

）______（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。__________________（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压________通过电源的电流________

参考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可

(5).增大

(6).不变

(7).不变

(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。9.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

2010.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：11.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端

固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动，当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为

J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=___

_J.(g取10m/s2)参考答案：37.5

，

1512.如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。参考答案：.b（2分），6V（2分），10Ω（2分），20Ω13.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

100三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a（如图丁）。由此可知，该电源内阻是否为常数_______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为________V，由图像可知，此时电源内阻为_______Ω。实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I曲线b（如图丁）。（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为________W（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：

(1).否

(2).1.50

(3).5.6

(4).7.2×10-2（7.0×10-2-7.4×10-2均算正确）【详解】（1）由U-I图像可知，因图像的斜率等于电源的内阻，可知电源内阻不是常数；电压表的量程为3.0V，则读数为1.50V；由图中读出，此时电路中的电流为250mA，因电源的电动势为E=2.9V，可得此时电源的内阻；（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，可得此时的电流为100mA，则滑动变阻器的阻值为：；则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，此时外电路电阻为R外=R+R0=25Ω，将此电阻的U-I线画在此电源的U-I图像中，如图；直线与b的交点为电路的工作点，此时I=60mA，则滑动变阻器消耗的电功率为.15.（11分）一只量程为1V，内阻Rv约900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现要测量它的内阻，并对它进行校对.实验室提供了以下可供选择的器材：

A.待测电压表

B.标准电压表(量程1V)C.滑动变阻器：最大阻值1000Ω,额定电流0.1A

D.滑动变阻器：最大阻值10Ω，额定电流1A

E.电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω

F.电阻箱：最大阻值99.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω

G.电池组：电动势为3V，内阻约1Ω

另外还有导线、开关若干.

(1)（6分）为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路，如图甲、乙所示.要使测量较精确，应选择____________电路.在仪器的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表之外，还应从提供的器材中选择_______________(用器材前的序号字母表示).用上述方法测出电压表内阻的测量值RV________________(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻真实值.

(2)（5分）在对该电压表进行校对时，若要求对电压表的每一个刻度都要进行校对，请你画出该实验的原理电路图，并在图上标出所选器材的序号字母.

参考答案：答案：(1)乙，DE，大于；（2）电路图如图；

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，已知斜面倾角30°，物体A质量mA=0.4kg，物体B质量mB=0.7kg，H=0.5m。B从静止开始和A一起运动，B落地时速度v=2m／s。若g取10m／s2，绳的质量及绳的摩擦不计，求：(1)物体A与斜面间的动摩擦因数。(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离。参考答案：见解析解法二：17.如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L=0.2m，动摩擦因数μ=0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h=0.1m的高度差，DEN是半径为r=0.4m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过．在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m=0.2kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放（小球和弹簧不粘连），小球刚好能沿DEN轨道滑下．求：（1）小球刚好能通过D点时速度的大小；（2）小球到达N点时速度的大小，对轨道的压力；（3）压缩的弹簧所具有的弹性势能．参考答案：解：（1）小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点必有：

mg=m则vD==2m/s（2）从D点到N点，由机械能守恒得：mvD2+mg?2r=mvN2代入数据得：vN=2m/s．在N点有：N﹣mg=m得N=6mg=12N根据牛顿第三定律知，小球到达N点时对轨道的压力大小为12N．（3）弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得

W﹣μmgL+mgh=mvD2﹣0

W=μmgL﹣mgh+mvD2=0.44J

即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44J．答：（1）小球到达D点时的速度为2m/s；（2）小球到达N点时速度的大小是2m/s，对轨道的压力是12N；（3）压