山西省朔州市志英中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省朔州市志英中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的A、B兩點(diǎn)，繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間摩擦均忽略不計，衣服處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果保持繩子A端、B端在桿上的位置不變，將右側(cè)桿平移到虛線位置，穩(wěn)定后衣服仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(

)A．繩子的彈力變大

B．繩子的彈力不變C．繩對掛鉤彈力的合力變小

D．繩對掛鉤彈力的合力不變參考答案：AD2.關(guān)于質(zhì)點(diǎn)，下列說法中正確的是A．只要物體的體積小就可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)B．若物體的大小和形狀對于所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時，可把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)C．質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型，實際上并不存在D．因為質(zhì)點(diǎn)沒有大小，所以與幾何中的點(diǎn)是一樣的參考答案：BC3.（單選）在經(jīng)典力學(xué)建立過程中，伽利略、牛頓等物理學(xué)家作出了彪炳史冊的貢獻(xiàn)．關(guān)于物理學(xué)家的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是（）A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并通過實驗測量得出了引力常量GB．伽利略對自由落體運(yùn)動的研究中，采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法C．庫侖首先提出了電場的概念D．伽利略揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系，并用實驗驗證了在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運(yùn)動直去參考答案：

考點(diǎn)：物理學(xué)史．專題：常規(guī)題型．分析：根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．解答：解：A、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測量得出了引力常量G，故A錯誤；B、伽利略對自由落體運(yùn)動的研究中，采用了以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，故B正確；C、法拉第首先提出了電場的概念，故C錯誤；D、伽俐略揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系，用理想實驗法指出在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運(yùn)動下去，故D錯誤；故選：B．點(diǎn)評：本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．4.（多選）如圖所示，在場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，一根不可伸長的絕緣細(xì)線一端拴一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電的小球，另一端固定在O點(diǎn)，把小球拉到使細(xì)線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動到細(xì)線與水平方向成θ=60°的位置B時速度為零，以下說法正確的是（）A．小球重力與電場力的大小關(guān)系是qE=mgB．小球重力與電場力的大小關(guān)系是mg=qEC．小球在B點(diǎn)時，細(xì)線拉力T=2qED．小球在B點(diǎn)時，細(xì)線拉力T=mg參考答案：解：小球從A運(yùn)動到B的過程中，根據(jù)動能定理得：

mgLsinθ﹣qEL（1﹣cosθ）=0得Eq：mg=sinθ：（1﹣cosθ）=：1，則得qE=mg；小球到達(dá)B點(diǎn)時速度為零，向心力為零，則沿細(xì)線方向合力為零，此時對小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故細(xì)線拉力T=mg故選：AD5.（多選題）如圖所示，傳送帶以速度為V順時針勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量m=3kg的小物塊以初速度V0=5m/s從左端的A點(diǎn)滑上傳送帶，已知物塊與傳送帶之間動摩擦因素μ=0.2，AB兩端長L=6m，重力加速度g=10m/s2．物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中（）A．物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間1s≤t≤2sB．物塊在傳送帶上運(yùn)動時間最短時，傳送帶速度可能是6m/sC．傳送帶的速度V=3m/s，摩擦力對物塊的沖量1=10N?sD．無論傳送帶速度多大，物塊動能增加不會超過36J參考答案：AD【考點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律．【分析】若物塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動，在傳送帶上運(yùn)動的時間最短，由牛頓第二定律和位移時間公式求得最短時間．若物塊在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動時，所用時間最長．由牛頓第二定律和位移時間公式求得最長時間，從而得到時間范圍．傳送帶的速度v=3m/s，求出物塊勻加速運(yùn)動的時間，由動量定理求摩擦力對物塊的沖量．根據(jù)動能定理求動能增加量的最大值．【解答】解：A、若物塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動，在傳送帶上運(yùn)動的時間最短，由牛頓第二定律得：μmg=ma，則有a=μg=2m/s2，設(shè)最短時間為t1．由L=v0t1+代入數(shù)據(jù)得：t1=1s．若若物塊在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動時，所用時間最長．設(shè)最長時間為t2．由L=v0t2﹣代入數(shù)據(jù)得：t2=2s，t2′=3s．由于v=v0﹣at2=5﹣2×3=﹣1m/s，不合理，舍去，所以物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間1s≤t≤2s，故A正確．B、物塊在傳送帶上運(yùn)動時間最短時，傳送帶最小速度為vmin=v0+at1=5+2×1=7m/s，傳送帶的速度不可能為6m/s，故B錯誤．C、傳送帶的速度v=3m/s，物塊勻加速至速度與傳送帶相等時用時為：t===1s，通過的位移為：x===4m＜L=6m，共速后物塊不再受摩擦力，由動量定理得：摩擦力對物塊的沖量為：I=mv0﹣mv=3×（5﹣3）=6N?s，故C錯誤．D、由上分析知，物塊的最大速度為7m/s，物塊動能增加量的最大值為：△Ek=﹣==36J，故D正確．故選：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖7所示為某同學(xué)在一次實驗中用打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶，其中ABCDEF是打點(diǎn)計時器連續(xù)打出的6個點(diǎn)，該同學(xué)用毫米刻度尺測量A點(diǎn)到各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中（單位：cm）則：①圖中五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的是_______，應(yīng)即為_______cm；②在紙帶上打出D點(diǎn)時的瞬時速度為_______m/s，物體運(yùn)動的加速度是_______m/s2；③根據(jù)以上計算結(jié)果可以估計紙帶是該同學(xué)做下列那個實驗打出的紙帶（

）A．練習(xí)使用打點(diǎn)計時器B．探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”C．用落體法驗證機(jī)械能守恒定律D．用斜面和小車研究勻變速直線運(yùn)動參考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）7.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

8.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長

度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量mB用直尺測量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時間的平均值E利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過光電門時的速度υ=

滑塊運(yùn)動時所受到的摩擦阻力f=

參考答案：9.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動。由天文觀測可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，10.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運(yùn)動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左

11.（2分）如圖所示，將甲、乙、丙球(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲球從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)(且C點(diǎn)靠近D點(diǎn))運(yùn)動到D點(diǎn)，如果忽略一切摩擦阻力，設(shè)甲球從圓心A做自由落體運(yùn)動D的時間為t甲，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D的時間為t乙，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)時間為t丙，則t甲、t乙、t丙三者大小的關(guān)系是

。

參考答案：t甲＜t丙＜t乙12.（2分）在α衰變時產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變?yōu)椤⒖即鸢福害?3.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程

???

m。水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）參考答案：答案：1.2，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)讓重錘做自由落體運(yùn)動，利用打點(diǎn)計時器打出的紙帶來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖所示為實驗時得到一條紙帶，它在紙帶上取了A、B、C、D、E五個計數(shù)點(diǎn)，兩個相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0．02s。測量時發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是他測得AC長為3．99cm、CD長為2．58cm，DE長為2．97cm，則打C點(diǎn)時重錘的瞬時速度大小為

m/s，根據(jù)數(shù)據(jù)求出重力加速度g=

m／s2。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：15.用圖甲所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。實驗中，選取了一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個合適的點(diǎn)當(dāng)作計時起點(diǎn)O（t=0），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點(diǎn)，如圖乙中A、B、C、D、E、F……所示。通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E、F……點(diǎn)時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……（1）本實驗中，打點(diǎn)計時器的工作電壓為_____(選填“220V”或“6V以下”）交流電。（2）在圖丙中已標(biāo)出計數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請在該圖中標(biāo)出計數(shù)點(diǎn)C對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v-t圖象___。(3)觀察v-t圖象，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動，其依據(jù)是_________。(4)描繪v-t圖象前，還不知道小車是否做勻變速直線運(yùn)動。用平均速度表示各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度，從理論上講，對的要求是__(選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”）；從實驗的角度看，選取的大小與速度測量的誤差_______(選填“存關(guān)”或“無關(guān)”)。參考答案：

(1).以下；

(2).；

(3).小車的速度隨時間均勻變化；

(4).越小越好；

(5).有關(guān)解：(1)由于實驗中所選用的為電磁打點(diǎn)計時器，所以打點(diǎn)計時器的工作電壓為6V以下的交變電壓；(2)利用所給點(diǎn)跡描點(diǎn)連線，得圖象如圖所示：其中C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3T，縱坐標(biāo)為v3；(3)結(jié)合圖象可以看出小車速度隨時間均勻變化，所以小車做勻加速運(yùn)動；(4)越小，則越接近計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度，所以越小越好，計算速度需要用到的測量值，所以的大小與速度測量的誤差有關(guān)?！军c(diǎn)睛】本題考查了速度與時間的關(guān)系，速度沒有辦法直接測量，所以要利用物理關(guān)系轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換成我們能夠測量的物理量，然后再來驗證速度與時間的關(guān)系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角=37°的固定斜面上放一塊質(zhì)量M=1Kg，長度L=3m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B與斜面底端C的距離為7m．在平板的上端A處放一質(zhì)量=0.6kg的小滑塊，開始時使平板和滑塊都靜止，之后將它們無初速釋放．假設(shè)平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)均為=0.5，求滑塊、平板下端B到達(dá)斜面底端C的時間差.（sin37°=0.6，cos37=0.8，=10m/s2）參考答案：解：（1）滑塊在薄板上滑動時：﹤，故薄板靜止不動

①

（2分）對滑塊，在薄板上滑行時加速度：

②

（1分）至B點(diǎn)時速度：

③

（1分）滑塊由B至C時的加速度：

④

（1分）設(shè)滑塊由B至C用時t，有：

⑤

(2分)（2）薄板在滑塊滑離后才開始運(yùn)動，加速度

⑥

（1分）滑至C端用時：

⑦

（1分）故滑塊、平板下端B到達(dá)斜面底端C的時間差

⑧

17.（14分）如圖所示,傾角為θ=37o、電阻不計的、間距L=0.3m且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中.導(dǎo)軌兩端各接一個阻值R0=2Ω的電阻.在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg電阻r=2Ω，其與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度υ0=10m/s上滑直至上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量Δq=0.1C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）.

(1)金屬棒的最大加速度；(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量。

參考答案：解析：(1)金屬棒在上升的過程，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，

回路的總電阻（1分），

回路中的感應(yīng)電流

金屬棒受到平行于導(dǎo)軌向下的安培力（2分）

金屬棒還受到平行于導(dǎo)軌向下的力有mgsinθ、滑動摩擦力

由牛頓運(yùn)動定律可知（2分）

金屬棒上升過程中的最大加速度對應(yīng)的是金屬棒的最大速度，金屬棒上升過程做減速運(yùn)動，所以金屬棒上升過程中的最大加速度就是速度為υ0的瞬間

代入數(shù)據(jù)后得最大加速度amax=10.3m/s2（2分）

(2)金屬棒上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量Δq=0.1C，即金屬棒中通過的電量為2Δq，設(shè)金屬棒中的平均電流為

通過金屬棒的電量

（2分）

金屬棒沿導(dǎo)軌上升的最大距離

代入數(shù)據(jù)后得（1分）

上端電阻與下端電阻相等，并聯(lián)后電阻為1Ω，再與金屬棒的電阻r=2Ω串聯(lián)，外電路是產(chǎn)生的焦耳熱為全電路焦耳熱的，上端電阻的焦耳熱Q又為外電路焦耳熱的，全電路產(chǎn)生的焦耳熱為6Q．由能量守恒可知

（2分）

代入數(shù)據(jù)后得Q=5J（2分）18.如圖所示，第二、三象限存在足夠大的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，方向平行于紙面向上，一個質(zhì)量為m，電量為q的正粒子，在x軸上M點(diǎn)（﹣4r，0）處以某一水平速度釋放，粒子經(jīng)過y軸上N點(diǎn)（0，2r）進(jìn)入第一象