湖南省常德市教育局陬市鎮(zhèn)畬田中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省常德市教育局陬市鎮(zhèn)畬田中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.質(zhì)量為m的鋼制小球用長為l的結(jié)實細(xì)線懸掛在O點，將小球拉到與O點相齊的水平位置C由靜止釋放，小球運(yùn)動到最低點時對細(xì)繩的拉力2mg，若小球運(yùn)動到最低點B時用小錘頭向左敲擊它一下，瞬間給小球補(bǔ)充機(jī)械能△E，小球就能恰好擺到與C等高的A點，設(shè)空氣阻力只與運(yùn)動速度相關(guān)，且運(yùn)動越大空氣的阻力就越大，則以下關(guān)系可能正確的是（）A．△E＞mgl B．△E＜mgl C．△E=mgl D．mgl＜△E＜mgl參考答案：A【考點】功能關(guān)系．【分析】先根據(jù)牛頓第二定律求出小球通過B點的速度，分別對從C到B和B到A兩個過程，運(yùn)用功能原理列式，再結(jié)合空氣阻力做功關(guān)系分析即可．【解答】解：設(shè)小球通過B點的速度為v，小球從C到B克服空氣阻力做功為W，從B到A克服空氣阻力做功為W′．在B點，根據(jù)牛頓第二定律得T﹣mg=m，又T=2mg，得v=根據(jù)功能關(guān)系可得：從C到B有：mgl=mv2+W，可得W=mgl從B到A有：△E+mv2=mgl+W′，可得W′=△E﹣mgl根據(jù)題意，知小球運(yùn)動速度越大，空氣的阻力越大，則有W′＞W(wǎng)聯(lián)立解得△E＞mgl故選：A2.（單選）如圖所示，物體B靠在水平天花板上，在豎直向上的力F作用下，A、B保持靜止，則關(guān)于A與B受力的個數(shù)判斷正確的是(

)A．A可能受3個力

B．B可能受2個力C．A一定受4個力

D．B一定受5個力參考答案：C解析：若A與B之間是粗糙的，B受到豎直向下的重力、垂直水平墻面的豎直支持力（可能沒有），還有A對B的支持力和摩擦力；這樣才能使平衡，即A一定受4個力．若A對B有支持力和摩擦力等于A的重力,則B平衡，則墻面的對B沒有支持力，此時B受到三個力的作用，若A對B的支持力和摩擦力不等于A的重力，則豎直墻面的對A有支持力，此時B受到四個力的作用．故選：C．3.（多選）2007年10月24日，我國發(fā)射了第一顆探月衛(wèi)星——“嫦娥一號”，使“嫦娥奔月”這一古老的神話變成了現(xiàn)實．嫦娥一號發(fā)射后先繞地球做圓周運(yùn)動，經(jīng)多次變軌，最終進(jìn)入距月面h=200公里的圓形工作軌道，開始進(jìn)行科學(xué)探測活動．設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下列說法正確的（

）A由題目條件可知月球的平均密度為B在嫦娥一號的工作軌道處的重力加速度為C嫦娥一號繞月球運(yùn)行的周期為D嫦娥一號在工作軌道上的繞行速度為參考答案：【知識點】萬有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】AB解析：CD、根據(jù)萬有引力提供向心力，即：，解得；v=，T=2π嫦娥一號的軌道半徑為r=R+h，結(jié)合黃金代換公式：GM=gR2，代入線速度和周期公式得：v=，T=2π，故CD錯誤；A、由黃金代換公式得中心天體的質(zhì)量M=，月球的體積V=πR3，則月球的密度ρ=，故A正確；B、月球表面萬有引力等于重力，則G=mg′，得：g′=()2g，故B正確；故選：AB【思路點撥】根據(jù)萬有引力提供向心力，推導(dǎo)出線速度和角速度及周期的公式，得出選項．本題關(guān)鍵根據(jù)衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，以及星球表面重力等于萬有引力列兩個方程求解．4.（多選）如圖，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個半徑均為r的相同小球，各球編號如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長度為6r?，F(xiàn)將六個小球由靜止同時釋放，小球離開A點后均做平拋運(yùn)動，不計一切摩擦。則在各小球運(yùn)動過程中，下列說法正確的是（

）A．球1的機(jī)械能守恒B．球6在OA段機(jī)械能增大C．球6的水平射程最小D．六個球落地點各不相同參考答案：BC5.如圖所示，將長木板置于水平桌面上，其左端適當(dāng)墊高，在長木板的右半部分平整地鋪上一塊布料，小車以適當(dāng)?shù)某跛俣柔尫藕?，用打點計時器記錄了小車的運(yùn)動情況，如圖乙所示（紙帶上各點間的距離可由刻度尺讀出）。已知長木板左端與桌面間的高度差為4cm，木板長度為80cm，重力加速度g=10m/s2。由以上信息可知小車在布料上運(yùn)動時的阻力與在木板上運(yùn)動時的阻力之比為甲乙A．5.5

B．7.5

C．11

D．15參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)某同學(xué)在研究“對不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時，提出了以下四種猜想：A．

B．C．

D．為驗證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點計時器在紙帶上打下一系列點，選取點跡均勻的一部分紙帶，計算出小車勻速運(yùn)動的速度v1，測出小車的質(zhì)量m1，然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運(yùn)動的速度v2，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m2，再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測出v2、m3……vn、mn。①每次實驗中，都將小車“壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放”，目的是

；若要消除每次實驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運(yùn)動的影響，應(yīng)進(jìn)行的實驗操作是

。②實驗采集的五組數(shù)據(jù)如下表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的

；若對某個猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是

；③通過實驗，你能得到的結(jié)論是

．(2)歐姆表的內(nèi)電路可以等效為一個電源，等效電源的電動勢為歐姆表內(nèi)電池的電動勢，等效電源的內(nèi)阻等于歐姆表表盤的中間刻度值乘以歐姆擋的倍率．現(xiàn)用一表盤中間刻度值為“15”的歐姆表，一個內(nèi)阻約幾十千歐、量程為10V的電壓表，來測量該電壓表的內(nèi)阻和歐姆表內(nèi)電池的電動勢．①將以下實驗步驟補(bǔ)充完整：a．將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率

擋；b．將紅、黑表筆短接凋零；c．選用甲、乙兩圖中的

圖方式連成電路并測量讀數(shù)．②實驗中歐姆表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示，則電壓表內(nèi)阻為

kΩ，歐姆表內(nèi)電池的電動勢為

V．參考答案：7.如圖所示，為水中兩個振動情況完全相同的波源所形成的圖樣，這是水面波的____________現(xiàn)象；圖是不同頻率的水面波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。

參考答案：答案：干涉

C8.如圖所示，一輛長，高，質(zhì)量為的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運(yùn)動，設(shè)車運(yùn)動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)。當(dāng)車速為時，把一個質(zhì)量為的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。（取）參考答案：0.31

4.169.某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量：圖中小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板，加上電壓后其兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場。另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：①用天平測出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量；②連接電路：在虛線框內(nèi)畫出實驗所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度；④以電壓U為縱坐標(biāo)，以_____為橫坐標(biāo)作出過原點的直線，求出直線的斜率為k；⑤計算小球的帶電量q=_________.參考答案：②電路如圖(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)10.（5分）如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為，q2與q3之間的距離為，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。

（1）如q2為正電荷，則q1為

電荷，q3為

電荷。

（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是

∶

∶

。

參考答案：答案：（1）負(fù)

負(fù)（2）11.一列沿著x軸傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負(fù)向”），波速為

m/s。在4s內(nèi)，K質(zhì)點的路程是

m。參考答案：12.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：13.假設(shè)某實驗室恰好位于震源的正上方，該實驗室中懸掛著一個靜止的彈簧振子和一個靜止的單擺，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上。某次有感地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為5.0km和2.5km，頻率為2.0Hz。則可觀察到_________先開始振動（或擺動），若它開始振動（或擺動）3.0s后，另一裝置才開始振動（或擺動），則震源離實驗室的距離為________。參考答案：

(1).彈簧振子

(2).30km【詳解】根據(jù)可知，縱波的傳播速度較橫波大，可知縱波先傳到實驗室，即彈簧振子先振動；縱波的速度；橫波的速度：；則，解得x=30km.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動定律寫出表達(dá)式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在一圓形管道內(nèi)封閉有理想氣體，用一固定活塞K和不計質(zhì)量可自由移動的活塞A將管內(nèi)氣體分割成體積相等的兩部分，溫度都為T0=300K，壓強(qiáng)都為P0=1.0×l05Pa．現(xiàn)保持下部分氣體溫度不變，只對上部分氣體緩慢加熱，當(dāng)活塞A移動到最低點B時（不計摩擦），求：（1）下部分氣體的壓強(qiáng)；（2）上部分氣體的溫度．參考答案：解：（1）對下部分氣體：初態(tài)壓強(qiáng)P0，體積V0，末態(tài)：V1=氣體做等溫變化，有：P0V0=P1V1代入數(shù)據(jù)得：P1=2×105Pa（2）對上部分氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：當(dāng)活塞A移動到最低點B時，對活塞A受力分析可得出兩部分氣體的壓強(qiáng)P1=P2代入數(shù)據(jù)得：T2=3T0=900k答：（1）下部分氣體的壓強(qiáng)2×105Pa；（2）上部分氣體的溫度900K．【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】分別以上下兩部分氣體為研究對象，利用理想氣體狀態(tài)方程求解．17.(14分)有人設(shè)想用圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。粒子在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后，粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域Ⅰ，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場、磁場區(qū)域Ⅱ，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。已知半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。(不計納米粒子重力，）

(1)試求圖中區(qū)域Ⅱ的電場強(qiáng)度？(2)試求半徑為r的粒子通過O2時的

速率？(3)討論半徑r≠r0的粒子剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時向哪個極板偏轉(zhuǎn)？參考答案：解析：(1)設(shè)半徑為r0的粒子加速后的速度為v0，則

(2分)

設(shè)區(qū)域Ⅱ內(nèi)電場強(qiáng)度為E,則

(2分)

電場強(qiáng)度方向豎直向上

(1分)

(2)設(shè)半徑為r的粒子的質(zhì)量為m、帶電量為q、被加速后的速度為v,則

(2分)

由

得

(3分)

(3)半徑為r的粒子，在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ時受到合力為

(2分)

由上問可知，當(dāng)

r＞r0時，v＜v0,F合＞0，粒子會向上極板偏轉(zhuǎn)

r＜r0時，v＞v0,F