江西省九江市杨柳中学高三物理期末试题含解析

江西省九江市杨柳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.（多选）如图所示，质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上，两杆固定在一起，NP水平且与MN处于同一竖直面内，∠MNP为钝角．B小球受一沿杆方向的水平堆力F1作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间距为L1．现缓慢推动B球，A球也缓慢移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2，A、B两球间距为L2，则（）A．F1＜F2B．F1＞F2C．L1＜L2D．L1＞L2参考答案：【考点】：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：对A球受力分析，根据动态平衡的分析方法，受到的重力大小方向不变、支持力的方向不变，库仑力的方向在改变，但是由于B球只能到C，故由矢量三角形可知A受到的库仑力在减小．根据库仑定律的表达式判断AB之间的距离变化．再对B受力分析，根据平衡条件判断推力的变化．：解：CD、对A受力分析如图所示，A受到重力mg、支持力FA和库仑力F库，根据平衡条件可知，重力mg和库仑力F库的合力FA′与支持力FA等值反向，可以把重力mg、支持力FA和库仑力F库之间的关系转变为mg、FA′、F库′之间的三角形关系，如图所示．当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图中α角变小，由矢量三角形可知，库仑力在变小．根据库仑定律可知L变大，即AB之间的距离变大．故C正确、D错误．AB、对B球受力分析如图所示，B受到重力mg、支持力FB、库仑力F库和推论F，根据平衡条件可知，F=F库cosβ，当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即β在变大，则cosβ变小，库仑力又在减小，故推论F变小，即F1＞F2．故A错误、B正确．故选：BC．【点评】：本题要掌握库仑定律、平衡条件、受力分析，是一道综合能力较强的题目，本题的突破口在于A球受到的重力大小方向不变、支持力的方向不变，库仑力的方向在改变．2.在向右匀速行驶的平板车中，在某高处向左水平抛出一个小球，站在地面上的人看来，该小球落地前的运动轨迹可能是下图中的A.a

B.b

C.c

D.d参考答案：BCD3.倾角为θ的斜面长为L，在斜面顶端水平抛出一石子，恰好落在斜面底端，则石子初速度为

A．cosθ

Ｂ．cosθ

Ｃ．sinθ

Ｄ．cosθ参考答案：A4.如图甲所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下。图乙为物体沿x方向和y方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象，其中可能正确的是

（

）参考答案：AD5.（多选题）一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2L和L，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则()A、A球的最大速度为B、A球速度最大时，两小球的总重力势能最小C、A、B两球的最大速度之比为2∶1D、A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45

参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是

参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分）（1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。7.如图所示，一辆长，高，质量为的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数。当车速为时，把一个质量为的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。（取）参考答案：0.31

4.168.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是___▲

__m/s；质点a平衡位置的坐标xa＝2.5m，再经____▲

__s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2m/s(2分)

0.25s.10.①甲图是一把游标卡尺的示意图，该尺的读数为________cm。②打点计时器是力学中常用的计时仪器，如图用打点计时器记录小车的匀加速直线运动，交流电周期为T=0.02s,每5个点取一个读数点，测量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,则B点的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为

参考答案：①5.240或5.235②0.326

0.50011.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）12.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J13.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统

▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲

J．

参考答案：

0（1分）

吸热

200J（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一绝缘轻质弯杆AOB，∠AOB=120°，弯杆可绕固定轴O在水平面内做无摩擦的自由转动．杆上A、B两点分别固定着两个质量相同的带电小球，其质量均为m，电量分别为+q和﹣2q．已知OA=2OB=2L．空间存在水平向右，场强大小为E的匀强电场，初始时刻OA与电场方向平行．（忽略两小球间的相互作用）问：（1）选O点电势为0，求A、B两球在初始时刻处电势能之和；（2）从初始位置开始释放系统，问转过30°角时B球的速度是多少？（结果可用根号表示）参考答案：解：（1）根据电场力做功和电势能的变化关系可得：小球A的电势能：EPA=﹣Eq?2L…①小球B的电势能：EPB=﹣2q?ELsin30°…②所以总的电势能为：EP=﹣Eq?2L﹣E×2q?Lsin30°，代入数据解得：EP=﹣3EqL…③（2）设系统转过30°角时，B球的速度为vB，由动能定理有：﹣Eq?（2L﹣2Lcos30°）+2Eq?（Lsin60°﹣Lsin30°）=…④两个小球转动的角速度相同，根据v=rω可知，vA=2vB…⑤联立④⑤解得：vB=．答：（1）选O点电势为0，A、B两球在初始时刻处电势能之和为﹣3EqL；（2）从初始位置开始释放系统，转过30°角时B球的速度是．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】（1）根据电场力做功和电势能的变化关系分别求出小球A和B的电势能即可；（2）系统转过30°角时，根据动能定理列方程求解B的速度．17.（12分）在两条并行的铁轨上，一列长为l1=50m的客车沿平直公路以v1=15m/s的速度匀速向南行驶，另一辆长为l2=64m的货车由静止开始以a=2m/s2的加速度由向北匀加速行驶，已知货车刚启动时两车前端相距s0=250m，当货车的速度达到v2=24m/s时即保持该速度匀速行驶，求两车错车所用的时间(答案保留两位有效数字)。 参考答案：解：设经过t时间货车速度达到v2，则：

（1分）在t1时间内，两车位移分别为：

（2分）所以说明此时货车与客车相遇时速度尚未达到，（2分）设经时间两车前端相遇，此时货车速度为，，代入数据：

（2分）由相对运动可知：

（2分）则：（负值舍去），，说明相遇未结束，货车已达最大速度设相遇过程中，货车加速时间为，匀速时间为，则有：，

解得：

（2分）则两车错车所用时间为

（1分）(虽然按照相遇过程货车一直加速求解，答案为，但属错误解法)18.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m，波传播方向由右向左，已知t=0.7