湖南省长沙市南湖中学高三物理期末试题含解析

湖南省长沙市南湖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.Ａ、Ｂ两球质量相等，连接在质量可忽略的硬杆两端，硬杆可无摩擦绕Ｏ点转动，已知ＡＯ＜ＯＢ，在硬杆处于水平位置时，从静止释放，则在Ｂ球摆至最低点的过程中，下列叙述中正确的是：（）

Ａ.任何时刻两球的速度大小相等

Ｂ.杆对Ａ球做负功，对Ｂ球做正功

Ｃ.杆对Ａ球做正功，对Ｂ球做负功Ｄ.两球组成的系统机械能守恒参考答案：

答案：CD2.如图所示，在方向向下的匀强电场中，一个带负电的小球被绝缘细线拴住在竖直面内做圆周运动，则(

)A．小球可能做匀速圆周运动B．当小球运动到最高点时，线拉力一定最小C．当小球运动到最高点时，电势能最大D．小球在运动过程中，机械能一定不守恒参考答案：答案：AD3.如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化大小分别用△I1、△U1、△U2和△U3表示，下列比值正确的是

（

）

A．U1/I不变，△U1/△I不变

B．U2/I不变，△U2/△I变大

C．U2/I变大，△U2/△I不变

D．U3/I变大，△U3/△I不变参考答案：ACD4.在如甲、乙、丙三图中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电，丙图中的直流电源电动势为E，除电阻R外，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导体棒ab一个向右相同的初速度v0，以下说法正确的是

A．在导体棒刚开始运动时，甲、乙、丙三种情况中通过电阻R的电流相同B．三种情形下导体棒ab最终都将静止C．最终只有乙中导体棒ab静止，甲、丙中导体棒ab都将作匀速直线运动D．在导体棒ab运动的全部过程中，三个电阻R产生的热量大小是Q甲＜Q乙＜Q丙参考答案：CD解析：对甲：导体棒切割磁感线而产生感应电动势，电容器充电，直到电容器两端电压与导体棒的感应电动势相等时，电路中无电流，导体棒匀速运动；对乙：导体棒切割磁感线而产生感应电流，导体棒受到安培力作用而作减速运动，直到将动能全部转化为内能，导体棒变为静止；对丙：导体棒在安培力作用下向右加速，由于切割磁感线而产生感应电动势跟电源反接，直到两电源的电动势相等时，电路中无电流，导体棒铸匀速运动，选C；再由上述分析知，丙中导体棒的平均速度最大，乙中最小，故可选出D5.己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是A．线速度大小为

B．角速度为C．加速度大小为g

D．周期为6π 参考答案：B试题分析：根据，可得线速度，所以A错误；，可得角速度，所以B正确；，，得:，所以C错误；，得周期，故D错误。故选B。考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【名师点睛】本题考查万有引力定律及其应用。卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理量。忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的气缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强为，气缸横截面积为S，重力加速度为g，则甲图中封闭气体的压强P1为________，若在活塞上故置质量为m的铁块，活塞缓慢下滑△h后再次静止，如图乙所示，则△h为________.参考答案：

(1).

(2).【详解】(1).甲图气体内部压强为P1，活塞静止，，所以(2).图乙中，活塞下滑后再次静止，,气体发生的是等温变化，又玻意耳定律：,故7.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，8.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、9.（4分）在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。

参考答案：答案：

10.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。11.如图（1）所示，均匀长方体木块长b=18cm，高h=16cm，宽L=10cm，被两个力传感器支撑起来，两传感器间距为a=10cm且到木块两边的距离相等，传感器能够将支撑点的受力情况通过数据采集器在计算机屏幕上反映出来。现用一弹簧测力计水平拉木块，拉力作用在木块的中点且缓慢均匀增大，木块则始终保持静止状态，计算机屏上出现如图（2）所示的图线。问：图（2）上的直线A反映的是_______________传感器上的受力情况（“左边”或“右边”）弹簧测力计的最大拉力是_______________N。参考答案：12.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：①安装好实验装置如图。②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质

量为50g的钩码挂在拉线P上。④先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）①第一个点到第N个点的距离为40.00cm.②打下第N点时小车的速度大小为1.20m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为

J，小车动能的增量为

-----

J。（计算结果保留三位有效数字）

此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①

②

。参考答案：

①小车质量没有远大于钩码的质量；②没有平衡摩擦力；13.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

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA15.（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）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m＝1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧（压缩量为x=0.1m）至A点，在这一过程中，所用外力与压缩量的关系如图所示。然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L＝2x。水平桌面的高为h＝5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10m/s2)。

求：（1）在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；（2）小物块到达桌边B点时，速度的大小；（3）小物块落地点与桌边B的水平距离。

参考答案：解析：（1）从F—x图中看出，小物块与桌面的动摩擦力大小为f＝1.0N，

在压缩过程中，摩擦力做功为Wf＝fx＝－0.1J

2分

由图线与x轴所夹面积（如图），可得外力做功为

WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J

2分

所以弹簧存贮的弹性势能为：EP=WF－Wf＝2.3J

2分

（2）从A点开始到B点的过程中，由于L=2x，摩擦力做功为Wf＇＝f3x＝0.3J

1分

对小物块用动能定理有：

Ep＋Wf＇＝

2分

解得vB＝2m/s

2分

（3）物块从B点开始做平抛运动

2分

下落时间t＝1s

1分

水平距离s＝vBt＝2m

2分

说明：用其他方法计算，如第（1）问用Ep＝kx2来计算，请参照上面给分办法相应给分。17.如图所示，倾角为θ=30。的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接。将小球甲从斜面上高h=0.O5m处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动。甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙。求：小球乙的速度V0。(g取10m/s2)参考答案：0.4m/s解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a＝gsin30°＝5m/s2

（2分）由得＝0.2s

（4分）

v1＝at1＝1m/s

（2分）t2＝t－t1＝0.8s

（2分）v0t＋L＝v1t2

（2分）

代入数据解得：v0＝0.4m/s

（2分）18.如图是建筑工地常用的一种“深坑打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动