廣東省深圳市上沙中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省深圳市上沙中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比。下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與速度大小v關(guān)系的圖像，正確的是

（

）參考答案：C2.伽利略在對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程中，開創(chuàng)了如下框圖所示的一套科學(xué)研究方法，其中方框2和4中的方法分別是

A．實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，數(shù)學(xué)推理

B．?dāng)?shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)C．提出假設(shè)，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

D．實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，合理外推參考答案：C試題分析：這是依據(jù)思維程序排序的問題，這一套科學(xué)研究方法，要符合邏輯順序，即通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，根據(jù)假設(shè)進(jìn)行邏輯推理，然后對(duì)自己的邏輯推理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，緊接著要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行修正推廣．故選C.3.（單選）如圖所示，滑輪A可沿傾角為θ的足夠長光滑軌道下滑，滑輪下用輕繩掛著一個(gè)重力為G的物體B，下滑時(shí)，物體B相對(duì)于A靜止，則下滑過程中（不計(jì)空氣阻力）A．B的加速度為gsinθ

B．繩的拉力為GcosθC．繩的方向與光滑軌道不垂直

D．繩的拉力為G參考答案：AB解：A、對(duì)整體分析，加速度為：，則B的加速度為gsinθ．故A正確．

B、隔離對(duì)B分析，根據(jù)平行四邊形定則知，繩的方向與斜面垂直，拉力大小為Gcosθ．故B正確，C、D錯(cuò)誤．

故選：AB．4.（單選）為了探測(cè)月球，嫦娥三號(hào)探測(cè)器先在以月球中心為圓心，離月球表面高度為h的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，隨后飛船多次變軌，最后圍繞月球做近月表面的圓周飛行，周期為T。引力常量G已知。則（

）

A.變軌過程中必須向運(yùn)動(dòng)的反方向噴氣B．變軌后與變軌前相比，飛船的機(jī)械能增大C．可以確定月球的質(zhì)量D．可以確定月球的平均密度參考答案：D5..如圖所示，正方形線圈內(nèi)存在磁場(chǎng)，閉合開關(guān)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，有一帶電微粒靜止在水平放置的平行板電容器中間。若線圈匝為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電荷量為q，正方形邊長為L；線圈電阻不計(jì)，則下列判斷中正確的是A.帶電微粒帶負(fù)電B.線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為C.通過電阻R的電流將隨著磁場(chǎng)增強(qiáng)而逐漸增大D.斷開開關(guān)后帶電微粒做自由落體運(yùn)動(dòng)參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)。平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小

，與拋出點(diǎn)離水平地面的高度

．（后兩空選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）參考答案：勻速直線自由落體無關(guān)有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向沒有外力，豎直方向受一重力作用，可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，由豎直方向，水平方向可知空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小無關(guān)，只由拋出點(diǎn)離水平地面的高度決定【解析】7.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過程中AB桿對(duì)B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．

參考答案：,8.對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：

亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系

維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

維持物體運(yùn)動(dòng)需要力9.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖所示（實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）．由圖可知該彈簧的自然長度為____cm；該彈簧的勁度系數(shù)為____N／m．參考答案：10

5010.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動(dòng)周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動(dòng)周期為T＝________s，而在t=T/12時(shí)刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于11.某實(shí)驗(yàn)小組在做驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用如下器材:釘有白紙的方木板、細(xì)繩及繩套、一根橡皮筋、直尺、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(1)下列實(shí)驗(yàn)要求中，不正確的是___________A.彈簧測(cè)力計(jì)使用前要校零B拉細(xì)線方向應(yīng)與木板板面平行C.用一個(gè)力拉橡皮筋與用兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，只需將橡皮筋拉到同一長度(2)某同學(xué)將兩個(gè)彈簧掛鉤互掛對(duì)拉時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)不相同，在沒有其他彈簧測(cè)力計(jì)可選的情況下，如果使用了其中一個(gè)示數(shù)偏大的測(cè)力計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)是否有影響____(填“有”、“無”＂)。參考答案：

(1).C

(2).無【詳解】（1）A.彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)驗(yàn)前要教零，故A正確；B.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行，故B正確；C.兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C錯(cuò)誤；本題選不正確的，故選：C；（2）在兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，先測(cè)一個(gè)力，保持橡皮筋端點(diǎn)位置及兩細(xì)繩方向不變，用測(cè)力計(jì)測(cè)另一個(gè)細(xì)繩的拉力即可，當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)偏大，三個(gè)力F1、F2及F都成比例變大，對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響；12.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項(xiàng)前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A13.為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz)．(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施？答：將木板的一端用木塊墊起適當(dāng)?shù)母叨?，使小車能下滑即可?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進(jìn)行第1次、第2次、第3次、……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致，我們把第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如下圖所示的是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶．

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表：次數(shù)1234橡皮筋對(duì)小車做功W

小車速度v(m/s)

v2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：____________________________________________________.

參考答案：固定打點(diǎn)計(jì)數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對(duì)小車做功W2W3W4W三行各1分，有錯(cuò)不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結(jié)論：橡皮筋對(duì)小車做的功與小車速度的平方成正比三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙。將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放，記錄小球到達(dá)斜槽底端時(shí)下落的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球離開斜槽后的豎直位移yo改變小球在斜槽上的釋放位置，進(jìn)行多次測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

（1)在安裝斜槽時(shí)，應(yīng)注意＿＿＿＿＿＿＿；

(2)已知斜槽傾角為θ，小球與斜槽之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板與斜槽末端的水平距離為x，小球在離開斜槽后的豎直位移為y，不計(jì)小球與水平槽之間的摩擦，小球從斜槽上滑下的過程中，若動(dòng)能定理成立則應(yīng)滿足的關(guān)系式是＿＿＿＿＿＿＿＿

(3)若想利用圖像直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最好應(yīng)以H為橫坐標(biāo)，以

為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖。參考答案：（1）使斜槽末端O點(diǎn)的切線水平.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分

（2）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3分

（3）。。。。。。。。。。。。。。。15.（8分）與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。現(xiàn)利用圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為300，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.540m，g＝9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度。①（4分）滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝

m/s，通過光電門2時(shí)的速度v2＝

m/s；②（4分）滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為

J，重力勢(shì)能的減少量為

J。參考答案：答案：①1.00m/s，2.50m/s（每空2分）②5.25J，5.29J（每空2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系，在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸負(fù)方向的夾角θ=45°．在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2，兩板間距為d1=0.6m，板間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板右端在y軸上，板C1與x軸重合，在其左端緊貼桌面有一小孔M，小孔M離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為l1=0.72m．在第Ⅳ象限垂直于x軸放置一豎直平板C3，垂足為Q，Q、O相距d2=0.18m，板C3長l2=0.6m．現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點(diǎn)以初速度v0=2m/s垂直于電場(chǎng)方向射出，剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔，進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域．已知小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球的比荷=20C/kg，P點(diǎn)與小孔M在垂直于電場(chǎng)方向上的距離為s=m，不考慮空氣阻力．求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。唬?）要使帶電小球無碰撞地穿出磁場(chǎng)并打到平板C3上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；（3）以小球從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間呈周期性變化，規(guī)定豎直向上為磁感強(qiáng)度的正方向，如圖乙所示，則小球能否打在平板C3上？若能，求出所打位置到Q點(diǎn)距離；若不能，求出其軌跡與平板C3間的最短距離．（=1.73，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）小球在第二象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?）根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出經(jīng)過M點(diǎn)的速度，作出粒子在磁場(chǎng)中的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系和半徑公式求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍．（3）根據(jù)半徑公式和周期公式求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期，由磁場(chǎng)的周期得出小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，以及得出在一個(gè)磁場(chǎng)周期內(nèi)小球在x軸方向的位移，判斷能否打在平板C3上，若能打在平板C3上，通過幾何關(guān)系求出其軌跡與平板C3間的最短距離．：解：（1）小球在第Ⅱ象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)有：v0t=sat=v0tanθ由牛頓第二定律有：qE=ma代入據(jù)解得：E=．（2）設(shè)小球通過M點(diǎn)時(shí)的速度為v，由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：==4m/s，小球垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入兩板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖，由牛頓第二定律有：，得：B=小球剛好能打到Q點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度最強(qiáng)設(shè)為B1．此時(shí)小球的軌跡半徑為R1，由幾何關(guān)系有：=代入數(shù)據(jù)解得：．小球剛好不與C2板相碰時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小設(shè)為B2，此時(shí)粒子的軌跡半徑為R2，由幾何關(guān)系有：R2=d1，代入數(shù)據(jù)解得：．綜合得磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍：（3）小球進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)半徑為為R3，周期為T有：，代入數(shù)據(jù)解得：R3=0.09m．，代入數(shù)據(jù)解得：T=．由磁場(chǎng)周期得小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖可得：一個(gè)磁場(chǎng)周期內(nèi)小球在x軸方向的位移為3R3由分析知有：l1=（3n+2）R3，n=2則小球能打在平板C3上，設(shè)位置到Q點(diǎn)距離為h有：h=2（n+1）R3cosβ﹣R3，解得：h==0.38m．答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍為；（3）小球能打在平板C3上，軌跡與平板C3間的最短距離為0.38m．【點(diǎn)評(píng)】：本題關(guān)鍵是明確粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，然后結(jié)合牛頓第二定律、類似平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式和幾何關(guān)系列式求解，難度較大．17.（10分）如圖甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距.導(dǎo)軌右端連接一阻值為R1=4的小燈泡L。在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙所示，CF長為2m。在時(shí)，電阻為R2=的金屬棒ab在水平恒力F作用下，由靜