湖北省十堰市六里坪中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖北省十堰市六里坪中学高三物理下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.（单选）两辆游戏赛车a、b分别在两条平行的直车道上比赛，t=0时两车都在车道垂直的同一直线上，它们在四次比赛中的v﹣t图象如图所示．下列各图中所对应的比赛，有一辆赛车追上了另一辆是（）A．B．C．D．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．.专题：运动学中的图像专题．分析：该题考察了应用速度﹣﹣时间图象解决物体的追击与相遇问题，相遇的条件是两物体运动的位移相等．应用在速度﹣﹣时间图象中图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移这一规律，分析两物体是否会相遇．解答：解：在速度﹣﹣时间图象里，图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移．A、根据图线知，在任意一个时刻，a图线围成的面积都大于b图线的面积，则b始终未追上a；故A错误．B、图中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；故B错误．C、图象也是在t=20s时，两图象面积相等，此时一辆赛车追上另一辆；故C正确．D、图象中a的面积始终小于b的面积，所以不可能追上；故D错误．故选：C．点评：图象法是描述物理规律的重要方法，应用图象法时注意理解图象的物理意义，即图象的纵、横坐标表示的是什么物理量，图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所夹的面积的物理意义各如何．用图象研究物理问题是一种常用的数学方法，图象具有直观、简单等优点；但是用图象法研究问题，一定要根据题意分析清楚物体的运动情景，正确画出物体的运动图象，这是应用图象解题的关键．2.有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱，BC为有效区域．已知BC长度L2=lm，木箱的质量m=50kg，木箱与冰面间的动摩擦系数μ=0.1．某选手作用在木箱上的水平推力F=200N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取l0m/s2．那么该选手要想游戏获得成功，试求：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小；（2）推力作用在木箱上的时间满足什么条件？参考答案：解：（1）力F作用时瓶的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：（2）要想获得游戏成功，瓶滑到B点速度正好为0，力作用时间最短，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设力作用时间为t，时刻的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：μmg=ma2解得：且v=a1t加速运动过程中的位移

减速运动过程中的位移要使木箱停止有效区域内，则需满足L1﹣L2≤x1+x2≤L1解得：1s≤t答：（1）推力作用在木箱上时的加速度大小为3m/s2；（2）推力作用在木箱上的时间满足的条件为1s≤t．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】受力分析后，先根据牛顿第二定律求解出瓶子加速和减速时的加速度，然后根据运动学公式结合几何关系列式求解出瓶子恰好滑动到B点和C点时推力的作用时间，进而求出时间范围．3.质量为m的物体靠在圆筒内壁上，圆筒绕其竖直轴线转动，当角速度达到一定大小时，物体相对于圆筒静止，随圆筒做圆周运动。转动中物体始终相对于圆筒静止，物体受圆筒的静摩擦力为f，受圆筒的弹力为F，则（

）

A．圆筒匀速转动和加速转动时都有f与mg大小相等

B．圆筒加速转动时f>mg

C．圆筒匀速转动时F大小不变，加速转动时F逐渐变大

D．圆筒匀速转动和加速转动时f对物体都不做功参考答案：BC4.（单选）关于曲线运动的速度，下列说法正确的是 ()．A．速度的大小与方向都在时刻变化B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C．速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D．以上说法均不对参考答案：C物体做曲线运动时速度的方向沿曲线的切线方向，而曲线上不同点的切线方向是不同的，所以速度的方向是不断发生变化的；如果没有沿切线方向的合力作用，速度的大小是不会发生变化的．故A、B错误，C正确．5.下列有关物理学史说法正确的是

A．牛顿在总结前人研究成果的基础上，提出了“力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因”论段B．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值C．开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律D．法拉第发现了电流的磁效应并得出电磁感应定律参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．7.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为

。

参考答案：t；2s8.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位：cm)请你分析纸带数据，回答下列问题：（结果保留两位有效数字）①该电动小车运动的最大速度为_______m/s；②该电动小车的额定功率为________W。参考答案：①1.5（3分）

②1.2（9.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）10.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B.导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D.所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外（2）C11.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.512.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：13.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)15.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.Ａ、B两车在同一直线上运动，质量为103Kg的A车在前，以恒功率80KW从静止开始行驶,行驶过程所受阻力为104N,经3s后速度达到稳定.之后在后面的B车以速度vB＝16m/s与A车同向行驶,当A、B两车相距x＝20m时，B车开始刹车，做匀减速运动.计算过程g＝10m/s2（１）Ａ车从开始行驶到速度稳定时经过的路程x是多少？（２）为避免两车相撞，刹车后B车的阻力至少应为车总重的多少倍？参考答案：45m，5.617.（14分）如图所示，MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架，框架的宽度为L，电阻忽略不计．ab是一根质量为m，有一定电阻的导体，能紧贴框架无摩擦下滑，整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中，磁感强度为B．当单刀双掷开关S置于1位置时，导体ab恰好静止在框架的某一处．已知电源的电动势为e，内阻为r．（1）匀强磁场的方向如何？（2）当开关S置于2位置时，导体ab由静止开始下落，试分析ab下落运动的过程，并用所给的物理量表达ab在下落过程中的最大速度；（3）ab达到最大速度的3/4时，其加速度大小是多大？此时ab两端的电压为多少？（4）如果ab由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为t，下落高度为h．试推导该过程中h和t应满足的不等式关系．参考答案：解析：（1）磁场方向垂直纸面向内

（2分）

（2）S接1时，F=BIL=B=mg①

（2分）

S接2时，刚开始ab下落的加速度为g，接着加速运动，同时受重力和mg安培力F作用，由牛顿第二定律得：mg-F=ma随着v增大，感应电动势增大，感应电流也增大，从而使F增大而导致加速度a减小，最终F和mg平衡，加速度a=0此后做匀速运动。（2分）因而有：

②

（1分）

由①得到R代入②整理后求得：vm=

（1分）

（3）由②可知，当ab达到最大速的3/4时，安培力F=3mg/4

，因此有：

mg–F=ma，

a=g/4

（2分）

因外电阻为0，ab两端的电压（端电压）为0

（1分）

（4）作出ab运动过程的u-t图线：

ab初始加速度为g，即图线在原点的切线斜率为g。运动过程下落距离h即为图线曲线部