安徽省六安市舒城县千人桥中学高三物理期末试卷含解析

安徽省六安市舒城县千人桥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.如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动．某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同．若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是（）A．此刻两根线拉力大小相同B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能大于小球2在最低点的机械能参考答案：C【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】设初始位置小球的速度为v，则v是1运动的最大速度，而v是2运动的最小速度，所以2的平均速率大于1的平均速率，两个球运动过程中机械能守恒，而初始位置两个球的机械能相等，故两个球的机械能一直是相等的．【解答】解：A、初始位置，球1加速度向上，超重；球2加速度向下，失重；故球1受到的拉力较大，故A错误；B、C、球1在最高点，有：F1+mg=m球2在最低点，有：F2﹣mg=m两个球运动过程中机械能守恒，有：球1：球2：联立解得：F1=m﹣5mg；F2=m+5mg；故F2﹣F1=10mg；故B错误，C正确；D、两个球运动过程中机械能守恒，而初始位置两个球的机械能相等，故两个球的机械能一直是相等的，故D错误；故选：C．2.（单选）如图9所示，一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A．物体克服重力所做的功

B．物体动能的增加量C．物体动能增加量与重力势能增加量之和D．物体动能增加量与重力势能增加量之差参考答案：C3.如图所示，质量为m1的木块P在质量为m2的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态．若ab与地面间的动摩擦因数为μ1，木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2，则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A．μ1m2g

B．μ2m1gC．μ1(m1＋m2)g

D．μ1m2g＋μ2m1g参考答案：B4.（多选）如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O以一定初速度（不为零）开始沿直线ON斜向下做直线运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<45°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是（

）A、恒力F的大小不可能为mg

B、当F=2mg时，质点动能可能减小C、当F=mgsinθ时，质点的机械能守恒D、当F=mgtanθ时，质点的机械能可能减小也可能增大参考答案：BCD解析：质点只受重力G和拉力F，质点做直线运动，合力方向与ON共线，（可能与ON方向相同也可能相反）如图：A、若ON在F与G的角平分线上，则F的大小等于mg，故A错误；

B、当F=2mg时，如下图，合力的方向与运动方向相反，合力做负功，动能减小，故B正确；．C、当F=mgsinθ时，F与速度方向垂直，F不做功，质点的机械能是守恒的．故C正确．D、若F=mgtanθ，由于mgtanθ＞mgsinθ，故F的方向与ON不再垂直，有两种可能的方向，F与物体的运动方向的夹角可能大于90°，也可能小于90°，即拉力F可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，则根据功能关系，物体机械能变化量等于力F做的功，即机械能可能增加，也可能减小；故D正确；故选：BCD．5.如图，导热的气缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，绳一端连接活塞，另一端通过理想定滑轮挂一桶水时，活塞恰好静止，现在桶底部钻一小孔，让水慢慢漏出，设气缸外部温度恒定不变，则

A．气缸内气体压强减小，内能减小B．气缸内气体压强增大，内能减小C．气缸内气体压强增大，内能不变D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加参考答案：D解析：水慢慢漏出绳对活塞的拉力减小，则内部气体对活塞向上的压力必然增大，汽缸体积减小，外界对气体做功，气体内能增大。答案D。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否7.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中．

I．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径

为____mm.

Ⅱ．待测合金丝Rx的电阻约为5Ω．提供的仪器有：

A．电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3V）

B．电流表A1(内阻约为3Ω，量程为0.6A)

C．电流表A2(内阻约为0.1Ω，量程为3A)

D．滑动变阻器R(阻值为0-5Ω，额定电流为2A)

E．电源E（电动势为5V，内电阻为1Ω）

F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．（填序号）②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．

③此电路其测量结果比真实值偏___________（填“大”或“小”）．参考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

8.质量为m的物体受到两个互成角度的恒力F1和F2的作用，若物体由静止开始，则它将做

运动，若物体运动一段时间后撤去一个外力F1，物体继续做的运动是

运动。参考答案：匀加速，匀变速。9.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.610.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=220011.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为

（

）A．7s

B．8s

C．9s

D．10s参考答案：B12.土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,则土星的质量约为

。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：6.4×1026kg

13.一正方形线圈边长为40cm，总电阻为3Ω，在与匀强磁场垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通过有理想边界的宽为30cm的匀强磁场区，已知磁感应强度为0.5T，线圈在通过磁场区域的全过程中，有电磁感应时产生的感应电流I=___________A，所产生的热量Q=___________J。参考答案：0.4，0.048三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量为m的小球（视为质点），从静止开始沿光滑斜面由A点滑到B点后，进入与斜面圆滑连接的竖直光滑圆弧管道BCD（即∠BOD=135°），C为管道最低点，D为管道出口，半径OD水平．A、C间的竖直高度为H，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F；改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，取g=10m/s2．（1）求小球的质量m；（2）求管道半径R1；（3）现紧靠D处，水平放置一个圆筒（不计筒皮厚度），如图丙所示，圆筒的半径R2=0.075m，筒上开有小孔E，筒绕水平轴线匀速旋转时，小孔E恰好能经过出口D处．若小球从高H=0.4m处由静止下滑，射出D口时，恰好能接着穿过E孔，并且还能再从E孔向上穿出圆筒而未发生碰撞．求圆筒转动的角速度ω为多少？参考答案：考点： 机械能守恒定律；向心力．专题： 机械能守恒定律应用专题．分析： （1）、（2）小球由A点滑到C，机械能守恒，列出方程；在C点，由牛顿第二定律列出方程，得到F与H的关系式，结合图象的信息，即可求解．（3）小球由A点滑到D，机械能守恒；分析清楚小球的运动过程，找出小球运动时间与圆筒周期间的关系，即可求解．解答： 解：（1）小球由A点滑到C，机械能守恒

mgH=mvC2在C点，F﹣mg=解得：F=mg+H

由图乙知mg=1，解得：m=0.1kg；

（2）由图乙知==10

解得：R1=0.2m

（3）小球由A点滑到D，机械能守恒

mg（H﹣R1）=mvD2小球在圆筒内向上运动的时间为t，从E孔向上离开圆筒时的速度为v，圆筒旋转的周期为T，则

v2﹣v2D=﹣2g（2R2）

2R2=t

t=T

解得T=s圆筒旋转的角速度ω=（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）

答：（1）小球的质量m为0.1kg；（2）管道半径R1为0.2m；（3）圆筒转动的角速度ω为10π（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）．点评： 熟练应用动能定理或机械能守恒定律即可正确解题，本题最后一问是本题的难点，分析清楚小球运动过程是正确解题的关键．17.如图所示，各面均光滑的斜面体静止在水平面上，斜面体倾角，求某时刻质量m=1kg的小滑块无初速放到斜面上，同时斜面体受到水平向右的推力F作用，滑块恰好相对斜面静止，一起运动2.4m后斜面体下端A碰到障碍物，斜面体速度立即变为零，已知滑块刚放上斜面体时距地高度h=1.8m，斜面体质量M=3kg。（、、g取10

）求：（1）推力F的大小（2）滑块落点到斜面底端A的距离参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2C2【答案解析】（1）30N；（2）1.2m．解析：取滑块为研究对象，加速度为a，则有：Nsin37°