湖南省常德市教育局陬市镇畲田中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市教育局陬市镇畲田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.质量为m的钢制小球用长为l的结实细线悬挂在O点，将小球拉到与O点相齐的水平位置C由静止释放，小球运动到最低点时对细绳的拉力2mg，若小球运动到最低点B时用小锤头向左敲击它一下，瞬间给小球补充机械能△E，小球就能恰好摆到与C等高的A点，设空气阻力只与运动速度相关，且运动越大空气的阻力就越大，则以下关系可能正确的是（）A．△E＞mgl B．△E＜mgl C．△E=mgl D．mgl＜△E＜mgl参考答案：A【考点】功能关系．【分析】先根据牛顿第二定律求出小球通过B点的速度，分别对从C到B和B到A两个过程，运用功能原理列式，再结合空气阻力做功关系分析即可．【解答】解：设小球通过B点的速度为v，小球从C到B克服空气阻力做功为W，从B到A克服空气阻力做功为W′．在B点，根据牛顿第二定律得T﹣mg=m，又T=2mg，得v=根据功能关系可得：从C到B有：mgl=mv2+W，可得W=mgl从B到A有：△E+mv2=mgl+W′，可得W′=△E﹣mgl根据题意，知小球运动速度越大，空气的阻力越大，则有W′＞W联立解得△E＞mgl故选：A2.（单选）如图所示，物体B靠在水平天花板上，在竖直向上的力F作用下，A、B保持静止，则关于A与B受力的个数判断正确的是(

)A．A可能受3个力

B．B可能受2个力C．A一定受4个力

D．B一定受5个力参考答案：C解析：若A与B之间是粗糙的，B受到竖直向下的重力、垂直水平墙面的竖直支持力（可能没有），还有A对B的支持力和摩擦力；这样才能使平衡，即A一定受4个力．若A对B有支持力和摩擦力等于A的重力,则B平衡，则墙面的对B没有支持力，此时B受到三个力的作用，若A对B的支持力和摩擦力不等于A的重力，则竖直墙面的对A有支持力，此时B受到四个力的作用．故选：C．3.（多选）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的（

）A由题目条件可知月球的平均密度为B在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为C嫦娥一号绕月球运行的周期为D嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为参考答案：【知识点】万有引力定律及其应用．D5【答案解析】AB解析：CD、根据万有引力提供向心力，即：，解得；v=，T=2π嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度和周期公式得：v=，T=2π，故CD错误；A、由黄金代换公式得中心天体的质量M=，月球的体积V=πR3，则月球的密度ρ=，故A正确；B、月球表面万有引力等于重力，则G=mg′，得：g′=()2g，故B正确；故选：AB【思路点拨】根据万有引力提供向心力，推导出线速度和角速度及周期的公式，得出选项．本题关键根据卫星的万有引力等于向心力，以及星球表面重力等于万有引力列两个方程求解．4.（多选）如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（

）A．球1的机械能守恒B．球6在OA段机械能增大C．球6的水平射程最小D．六个球落地点各不相同参考答案：BC5.如图所示，将长木板置于水平桌面上，其左端适当垫高，在长木板的右半部分平整地铺上一块布料，小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录了小车的运动情况，如图乙所示（纸带上各点间的距离可由刻度尺读出）。已知长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，重力加速度g=10m/s2。由以上信息可知小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为甲乙A．5.5

B．7.5

C．11

D．15参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D．为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1，测出小车的质量m1，然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2，测出小车和砝码的总质量m2，再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中，都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”，目的是

；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是

。②实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的

；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是

；③通过实验，你能得到的结论是

．(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源，等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势，等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率．现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表，一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表，来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势．①将以下实验步骤补充完整：a．将欧姆挡的选择开关拨至倍率

挡；b．将红、黑表笔短接凋零；c．选用甲、乙两图中的

图方式连成电路并测量读数．②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示，则电压表内阻为

kΩ，欧姆表内电池的电动势为

V．参考答案：7.如图所示，为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的____________现象；图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。

参考答案：答案：干涉

C8.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

4.169.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)10.（5分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。

（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷。

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

∶

∶

。

参考答案：答案：（1）负

负（2）11.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：12.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝_____；这列波的频率可能值f＝_______。参考答案：13.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分，温度都为T0=300K，压强都为P0=1.0×l05Pa．现保持下部分气体温度不变，只对上部分气体缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦），求：（1）下部分气体的压强；（2）上部分气体的温度．参考答案：解：（1）对下部分气体：初态压强P0，体积V0，末态：V1=气体做等温变化，有：P0V0=P1V1代入数据得：P1=2×105Pa（2）对上部分气体，根据理想气体状态方程，有：当活塞A移动到最低点B时，对活塞A受力分析可得出两部分气体的压强P1=P2代入数据得：T2=3T0=900k答：（1）下部分气体的压强2×105Pa；（2）上部分气体的温度900K．【考点】理想气体的状态方程．【分析】分别以上下两部分气体为研究对象，利用理想气体状态方程求解．17.(14分)有人设想用图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后，粒子缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为B，方向如图。收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。已知半径为r0的粒子，其质量为m0、电量为q0，刚好能沿O1O3直线射入收集室。(不计纳米粒子重力，）

(1)试求图中区域Ⅱ的电场强度？(2)试求半径为r的粒子通过O2时的

速率？(3)讨论半径r≠r0的粒子刚进入区域Ⅱ时向哪个极板偏转？参考答案：解析：(1)设半径为r0的粒子加速后的速度为v0，则

(2分)

设区域Ⅱ内电场强度为E,则

(2分)

电场强度方向竖直向上

(1分)

(2)设半径为r的粒子的质量为m、带电量为q、被加速后的速度为v,则

(2分)

由

得

(3分)

(3)半径为r的粒子，在刚进入区域Ⅱ时受到合力为

(2分)

由上问可知，当

r＞r0时，v＜v0,F合＞0，粒子会向上极板偏转

r＜r0时，v＞v0,F