浙江省温州市瓯海区实验中学高三物理期末试题含解析

浙江省温州市瓯海区实验中学高三物理期末试题含解析一、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）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形。A、B分别为处于x=2m、x=5m的两个质点。关于此波，下列说法中正确的是A．此列波为横波，O点开始时向上运动B．此列波的波长为2m，波速为8m/sC．在t=1.25s后，A、B两点的振动情况总相同D．当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动参考答案：D2.(多选)下列说法正确的是：A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的B．布朗运动就是液体分子的热运动C．分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力D．—定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大参考答案：AD3.（单选）在学校体育器材室里，篮球水平放在如图所示的球架上．已知球架的宽度为0.15m，每个篮球的质量为0.4kg，直径为0.25m，不计球与球架之间的摩擦，则每个篮球对球架一侧的压力大小为（重力加速度g=10m/s2）（）A．4NB．5NC．2.5ND．3N参考答案：解：以任意一只篮球为研究对象，分析受力情况，设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α．由几何知识得：sinα====0.6，故α=37°；根据平衡条件得：2Ncosα=mg解得：N===2.5N则得篮球对球架的压力大小为：N′=N=2.5N．故选：C．4.（单选）如图所示，一端开口一端封闭的长直玻璃管，灌满水银后，开口端向下竖直插入水银槽中，稳定后管内外水银面高度差为h，水银柱上端真空部分长度为L．现将玻璃管竖直向上提一小段，且开口端仍在水银槽液面下方，则（）A．h变大，L变大B．h变小，L变大C．h不变，L变大D．h变大，L不变参考答案：解：因为实验中，玻璃管内封闭了一段空气，因此，大气压=玻璃管中水银柱产生的压强，大气压不变的情况下，向上提起一段距离，管口未离开水银面，水银柱的高度差h不变，产生压强始终等于大气压，管内封闭水银柱长度不变，真空部分长度变大，故A错误，B错误，D错误，C正确；故选：C5.（多选题）如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处的半径rA＞rB=rC，则以下有关各点速率v、角速度ω的关系中正确的是（）A．vA=vB＞vC B．vC＞vB＞vA C．ωC=ωA＜ωB D．ωC=ωB＞ωA参考答案：AC【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】两轮通过皮带传动，边缘的线速度相等；A、C两点共轴传动，角速度相等；再结合v=ωr，可比较三质点的角速度与线速度的大小．【解答】解：A、B、图中A与B两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即vA=vB，A、C两点绕同一转轴转动，有ωA=ωC，由于vA=rAωA，vC=rCωC，rA＞rC，因而有vA＞vC，得到vA=vB＞vC；故A正确，B错误；C、D、由于ωA=，ωB=，因而有，ωA＜ωB，又由于ωA=ωC，ωA=ωC＜ωB；故C正确，D错误；故选：AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是

▲s。已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33。参考答案：165

7.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0.6s，质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m/s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s，从该时刻起，质点a的振动方程为

cm．参考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】利用质点带动法判断a点此刻的振动方向，根据第一次到达波峰的时间求周期，读出波长，即可求得波速．波在同一均匀介质中匀速传播．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，由公式t=求出质点b第一次出现在波峰的时刻．读出振幅A，由y=﹣Asint写出质点a的振动方程．【解答】解：因为a第一次到波峰的时间为T=0.6s，则得周期T=0.8s．由图知波长λ=4m，波速为v==m/s=5m/s．图示时刻x=3m处波峰传到b点处时，质点b第一次到达波峰位置，则质点b第一次出现在波峰的时刻为t==s=1s波沿x轴正方向传播，此刻a质点向下振动，则质点a的振动方程为y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案为：5；1；y=﹣5sinπt9.在河面上方20m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为．人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_________m，此时小船的速率为_____m/s．参考答案：19.6；5

10.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式．_________________________________________________________________________________参考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能从A到B的过程中，恒力做的功为WAB＝FsAB物体动能的变化量为EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要验证FsAB＝m即可．优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．11.密封有空气的薄圆塑料瓶到了冬季因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）的内能

▲

（填“增大”或“减小”），

▲

热量（填“放出”或“吸收”）．参考答案：减小12.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。①用天平测定小球的质量为0.50kg；②用

测出小球的直径为10.0mm；(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)③用刻度尺测出电磁铁下端到

的距离为80.40cm；④电磁铁先通电，让小球

。⑤让电磁铁断电，小球自由下落。⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s。⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为

J。(g取10m/s2，结果保留三位有效数字)（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：

。参考答案：(2)②游标卡尺,③光电门,④吸在电磁铁下端

⑦

4.00(3)在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等13.(5分)如图所示，是测定子弹速度的装置示意图，A、B两圆盘平行，相距为L，两圆盘固定在同一根穿过圆心且与盘面垂直的转轴上，两圆盘以角速度ω高速转动，子弹以平行转轴方向先后穿过A、B两盘，量得两圆盘上弹孔和圆心连线的夹角为θ，由此可测出子弹的速度为

。参考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．15.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有一刚性细杆倾斜放置，与水平方向成夹角θ=37°，其上套有一底端被固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧，弹簧与杆间无摩擦。一质量为m＝1kg的小球套在此杆上，从P点由静止开始滑下，已知小球与杆间的动摩擦因数为μ=0.5，P点与弹簧自由端Q间的距离为L＝1m。不计小球与弹簧作用时的机械能损失，弹簧始终在弹性限度内，其弹性势能与其形变量x的关系为。求：（1）小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t；（2）小球运动过程中达到的最大速度υm； （3）若使小球在P点以初速度υ0下滑后又恰好回到P点，则υ0需多大.（结果可用根式表示。sin37°=0.6，cos37°=0.8。g=10m/s2）参考答案：（1）（4分）

（2）（5分）当小球从P点无初速滑下时，弹簧被压缩至x处有最大速度vm。有：

解得：代入数据得：

解得：

（3）（6分）设小球从P点压缩弹簧至最低点，弹簧的压缩量为x1,由动能定理从最低点经过弹簧原长Q点回到P点的速度为0，则有

分步得出结论同样给分17.如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率为n＝，玻