湖北省黃石市蕓山中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖北省黃石市蕓山中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選題）質(zhì)量為m的物體，從距地面h高處由靜止開始以加速度a＝g豎直下落到地面，在此過程A、物體的動(dòng)能增加mgh

B、物體的重力勢(shì)能減少mghC、物體的機(jī)械能減少mgh

D、物體的機(jī)械能保持不變參考答案：A2.“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：長(zhǎng)螺線管、滑動(dòng)變阻器、穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)。（1）還需要的器材是

。（2）（多選題）某組同學(xué)兩次實(shí)驗(yàn)得到如圖所示同一坐標(biāo)下的B-d的圖線，則兩次圖線不同的可能原因是（

）(A)在螺線管軸線上移動(dòng)，兩次螺線管加的電壓不同(B)在螺線管軸線上移動(dòng)，兩次用的螺線管匝數(shù)不同(C)平行于螺線管軸線移動(dòng)，一次在螺線管內(nèi)部移動(dòng)，另一次在螺線管外部移動(dòng)(D)在螺線管外部，一次平行于螺線管軸線移動(dòng)，另一次從螺線管軸線處垂直于螺線管軸線遠(yuǎn)離螺線管移動(dòng)參考答案：(1)磁傳感器

(2)（A

B）3.如圖甲所示，一物塊在t＝0時(shí)刻，以初速度v0從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn)，3t0時(shí)刻物塊又返回底端．由此可以確定()A．物塊沖上斜面的最大位移B．物塊返回底端時(shí)的速度C．物塊所受摩擦力的大小

D．斜面傾角θ參考答案：B4.節(jié)日里，室外經(jīng)常使用巨大的紅色氣球來烘托氣氛．在晴朗的夏日，對(duì)密閉的氣球從早晨到中午的過程，下列描述正確的是

（）

A．氣球吸收了熱量，同時(shí)體積膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能增加

B．氣球吸收了熱量，同時(shí)體積膨脹對(duì)外做功，但內(nèi)能不變

C．氣球溫度升高、體積膨脹，壓強(qiáng)增大

D．氣球內(nèi)單位體積的分子數(shù)減少，分子的平均動(dòng)能增加參考答案：ACD5.（多選）如圖所示光滑管形圓軌道半徑為R（管徑遠(yuǎn)小于R），小球A．b大小相同，質(zhì)量相同，均為m，其直徑略小于管徑，能在管中無摩擦運(yùn)動(dòng).兩球先后以相同速度v通過軌道最低點(diǎn)，且當(dāng)小球a在最低點(diǎn)時(shí)，小球b在最高點(diǎn)，以下說法正確的：A．當(dāng)小球b在最高點(diǎn)對(duì)軌道無壓力時(shí)，小球a比小球b所需向心力大5mgB．當(dāng)v=時(shí)，小球b在軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道無壓力C．速度v至少為，才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)D．只要v≥,小球a對(duì)軌道最低點(diǎn)壓力比小球b對(duì)軌道最高點(diǎn)壓力都大6mg參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.約里奧—居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素3015P衰變成3014Si的同時(shí)放出另一種粒子,這種粒子是________,3215P是3015P的同位素,被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù),1mg3215P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)估算4mg的3215P經(jīng)________天的衰變后還剩0.25mg.參考答案：3015P衰變的方程:3015P→3014Si+01e,即這種粒子為正電子.題圖中縱坐標(biāo)表示剩余3215P的質(zhì)量,經(jīng)過t天4mg的3215P還剩0.25mg,也就是1mg中還剩mg=0.0625mg,由題圖估讀出此時(shí)對(duì)應(yīng)天數(shù)為56天.(54~58天都算對(duì))7.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，其速度分別為υ和7υ，經(jīng)歷時(shí)間為t，則經(jīng)A、B中點(diǎn)時(shí)速度為_______,在后一半時(shí)間所通過的距離比前一半時(shí)間通過的距離多_______。參考答案：8.如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=6m、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時(shí)在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時(shí)落在P點(diǎn)，則兩球平拋下落的高度為__________,下落的時(shí)間為_______。（v1、v2為未知量）參考答案：1.8m,

0.6s9.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．把細(xì)線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：10.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時(shí)，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時(shí)，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小11.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P。由于給用電器輸電的導(dǎo)線太長(zhǎng)，造成用電器工作不正?！，F(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為。則閉合電鍵后用電器Q的實(shí)際功率為____________，輸電線的電阻為_______________。參考答案：

，

12.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時(shí)與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論：

A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時(shí)速度

C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確

D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時(shí)門時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。13.如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質(zhì)量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長(zhǎng)L=1.5m，高h(yuǎn)=0.45m，質(zhì)量M=10kg的長(zhǎng)方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)木箱的速度v0=3.6m/s時(shí)，對(duì)木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F=50N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面．木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計(jì)．取，求：（1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；（2）小球放上P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；（3）小球離開木箱時(shí)木箱的速度．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；自由落體運(yùn)動(dòng)．專題：壓軸題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）小球離開木箱后做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可以求得時(shí)間；（2）對(duì)木箱受力分析，求出加速度，可以根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式和位移時(shí)間關(guān)系公式分別求出位移和時(shí)間；（3）先對(duì)木箱受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，然后可以先根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式求得時(shí)間，再根據(jù)速度時(shí)間公式求末速度，也可以直接根據(jù)速度位移關(guān)系公式求末速度．解答：解：（1）木箱上表面的摩擦不計(jì)，因此小球在離開木箱前相對(duì)地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，離開木箱后將作自由落體運(yùn)動(dòng)．由，得小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間為0.3s．（2）小球放到木箱后，木箱的加速度為：木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為：小球放上P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為0.9m．（3）x1小于1m，所以小球不會(huì)從木箱的左端掉下木箱向左運(yùn)動(dòng)的加速度為設(shè)木箱向左運(yùn)動(dòng)的距離為x2時(shí)，小球脫離木箱，則：設(shè)木箱向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則：由得：所以，小球離開木箱的瞬間，木箱的速度方向向左，大小為：v2=a2t2=2.8×1=2.8m/s．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)分向右減速和向左加速兩過程對(duì)木箱受力分析后求得加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解待求量．17.（17分）如圖所示，將質(zhì)量均為m厚度不計(jì)的兩物塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連接。第一次只用手托著B物塊于H高度，A在彈簧彈力的作用下處于靜止，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，現(xiàn)由靜止釋放A、B，B物塊剛要著地前瞬間將彈簧瞬間解除鎖定（解除鎖定無機(jī)構(gòu)能損失），B物塊著地后速度立即變?yōu)镺，在隨后的過程中B物塊恰能離開地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著A、B兩物塊，使得彈簧豎直并處于原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)物塊B離地面的距離也為H，然后由靜止同時(shí)釋放A、B，B物塊著地后速度同樣立即變?yōu)?。求：

（1）第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的速度v1；

（2）第二次釋放A、B后，B剛要離地時(shí)A的速度v2。參考答案：解析：（1）第二次釋放A、B后，A、B自由落體運(yùn)動(dòng)，B著地后，A和彈簧相互作用至A上升到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程中，彈簧對(duì)A做的總功為零。（2分）對(duì)A從開始下落至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過程，對(duì)A由動(dòng)能定理有

①（2分）

解得

方向向上

（1分）

（2）設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，第一次釋放AB前，彈簧向上產(chǎn)生的彈力與A的后重力平衡。

設(shè)彈簧的形變量（壓縮）為

②（1分）

第一次釋放AB后，B剛要離地時(shí)彈簧產(chǎn)生向上的彈力與B的重力平衡

設(shè)彈簧的形變量（伸長(zhǎng)）為

③（1分）

第二次釋放AB后，在B剛要離地時(shí)彈簧產(chǎn)生向上的彈力與B的重力平衡

設(shè)彈簧的形變量（伸長(zhǎng)）為

④（1分）

由②③④得

⑤

即這三個(gè)狀態(tài)，彈簧的彈性勢(shì)能都為Ep

（1分）

在第一次釋放AB后至B著