廣東省東莞市市石龍中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省東莞市市石龍中學(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.（單選）如圖，一物體恰能在一個斜面體上沿斜面勻速下滑。若沿斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，則斜面受地面的摩擦力是（

）A.大小為零

B.方向水平向右C.方向水平向左

D.無法判斷大小和方向參考答案：A據(jù)題意，無外力時，物體沿斜面勻速下滑，此時有物體和斜面之間摩擦力f=mgsinθ，物體和斜面之間支持力為N=mgcosθ,而斜面體與地面之間沒有摩擦力；當(dāng)物體在沿斜面向下的外力作用下做加速運動時，外力F對物體和斜面體之間的摩擦力f和支持力N都沒有影響，所以，此時斜面體依然與地面之間沒有摩擦力。2.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示;則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率小于1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于軌道1上的速率

C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度參考答案：AD人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有=ma=m解得v=，a=,由于軌道3半徑比軌道1半徑大，所以衛(wèi)星在軌道1上線速度較大;由于衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的軌道半徑等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的軌道半徑，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度，同理可知衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，故選項AD對。3.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線和粒子在A點的初速度方向及運動軌跡如圖所示，可以判定：A.粒子在A點的加速度小于它在B點的加速度B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能

C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能

D.A點的電勢低于B點的電勢參考答案：

答案：AB4.（單選）如圖所示，細桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點。則桿對球的作用力可能是（）①a處為拉力，b處為拉力

②a處為拉力，b處為推力③a處為推力，b處為拉力

④a處為推力，b處推拉力A.①③

B.②③

C.①②

D.②④參考答案：C5.一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強度大小為零B．x2～x3段的電場強度大小方向均不變，為一定值C．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動D．0與x2處電勢φ0、φ2的關(guān)系為φ0=φ2參考答案：

考點：電勢差與電場強度的關(guān)系；電勢．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，結(jié)合分析圖象斜率與場強的關(guān)系，即可求得x1處的電場強度；根據(jù)能量守恒判斷速度的變化；由Ep=qφ，分析電勢的高低．由牛頓第二定律判斷加速度的變化，即可分析粒子的運動性質(zhì)．根據(jù)斜率讀出場強的變化，由F=qE，分析電場力的變化，解答：解：A、根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，得：E=?，由數(shù)學(xué)知識可知Ep﹣x圖象切線的斜率等于，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A正確；B、C、由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動；x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動；x2～x3段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動；故B正確，C錯誤；D、0與x2處電勢能相等，根據(jù)Ep=qφ可知0與x2處電勢φ0、φ2的關(guān)系為φ0=φ2，故D正確；故選：ABD．點評：解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進行分析電荷的運動情況．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實驗數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結(jié)果參考答案：7.有一個電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、10008.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應(yīng)的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當(dāng)于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當(dāng)兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當(dāng)電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當(dāng)于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當(dāng)電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。9.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結(jié)論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點應(yīng)舍去。根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當(dāng)力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。10.一物體在水平面上做勻變速直線運動，其位移與時間的關(guān)系為：（m），則物體的初速度為

，物體的加速度為

。參考答案：

答案：24

-1211.（填空）（2013?杭州模擬）某同學(xué)拉著紙帶運動，得到一條點跡清晰的紙帶．他確定好起點之后，作了s﹣t圖象如圖所示．則在0﹣2.0s內(nèi)的平均速度大小為

m/s，在

s時的瞬時速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．參考答案：0.8；1.0或1.4解：由圖可知在0﹣2.0s內(nèi)的位移x=1.60﹣0=1.60m，則平均速度，由圖知0.6s時物體的位置在x=0.1m處，0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度m/s，圖象的斜率表示瞬時速度，由圖可知，當(dāng)曲線的斜率等于1.07時，瞬時速度與0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度相同，此時曲線的傾斜角約為45°．做出曲線的切線可得，當(dāng)時刻：t=1.0s或t=1.4s時，瞬時速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．故答案為：0.8；1.0或1.412.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，413.位移是描述物體

變化的物理量，加速度是描述物體

快慢的物理量．參考答案：位置；速度變化【考點】加速度；位移與路程．【分析】位移的物理意義是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量．故答案為：位置；速度變化三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用如圖（a）所示的實驗裝置可以測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)?將彈簧放置在水平桌面上，左端固定，右端在O點，此時彈簧為原長：在O點右側(cè)的A、B位置各安裝一個光電門．讓帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置C（滑塊與彈簧未拴接）由靜止釋放滑塊，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從A至B所用的時間．改變光電門B的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一位置由C靜止釋放，并用米尺測量A，B之間的距高且記下連光片從A到“B所用時間t值

（1）由實驗數(shù)據(jù)描繪的，圖線如圖（b）所示，可得出滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)＝_____（重力加速度大小g＝9．8m／s2，保留2位有效數(shù)字）（2）保持光電門B的位置不變，改變光電門A的位置，重復(fù)上述實驗圖（c）中作出的圖線可能正確的是_______。參考答案：

(1).0.30(0.29-0.31)

(2).AC【詳解】(1)由勻變速直線運動的位移公式得：，變形得：，由圖象得：，由牛頓第二定律得：，聯(lián)立解得：；(2)改變A光電門的位置，即可改變滑塊在兩光電門間的初速度，由勻變速直線運動的位移公式得：，變形得：，若A光電門移到C點，則初速度為零，若光電門在C點的右邊，則初速度不為零，由數(shù)學(xué)知識可知，應(yīng)選：AC。15.某中學(xué)實驗小組測量一種電阻絲的電阻率，首先用到的實驗器材為：一段拉直并固定在米尺上的電阻絲（電阻絲兩端為接線柱，電阻絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在電阻絲上移動），直流電源，電流表，定值電阻，開關(guān)，導(dǎo)線，螺旋測微器等．（1）利用螺旋測微器測電阻絲的直徑，其示數(shù)如圖1所示，該電阻絲的直徑為d=

mm．（2）請在答題卡上用筆畫線作導(dǎo)線連接如圖2所示的器材．實驗過程中，記錄相應(yīng)電阻絲接入電路中的長度L和電流表的示數(shù)I，通過改變金屬夾位置進行多次測量，并作出﹣L關(guān)系圖線如圖3所示．（3）該實驗小組發(fā)現(xiàn)，為了測定電阻絲的電阻率還需要知道直流電源的有關(guān)數(shù)據(jù)，找來電壓表和滑動變阻器，為了盡可能減小實驗誤差，應(yīng)選擇圖4電路（填“甲”或“乙”），然后按正確的電路測量，作出了U﹣I圖象，測出電源電動勢為E．（4）請寫出電阻絲的電阻率的表達式ρ=

（用題中所給符號a、b、c、d、E等表示）．參考答案：解：（1）由圖示螺旋測微器可知，金屬絲的直徑：d=0.5mm+0.01mm×13.0=0.630mm；（2）把電源、電流表、定值電阻、開關(guān)與金屬絲串聯(lián)接入電路，實物電路圖如圖所示：（3）由題意可知，實驗需要測量電源電動勢但不需要測量電源內(nèi)阻，應(yīng)用伏安法測電源電動勢采用電流表外接法時電動勢的測量值等于真實值，因此應(yīng)選擇圖乙所示電路圖；（4）由圖示電路圖可知，電動勢：E=I（R+RX）=I（R+ρ）=I（R+ρ），整理得：=L+，則﹣L圖象的斜率：k==，解得，電阻率：ρ=；故答案為：（1）0.630；（2）如圖所示；

（3）乙；（4）．【考點】測定金屬的電阻率．【分析】（1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．（2）根據(jù)實驗原理與實驗器材連接實物電路圖．（3）應(yīng)用伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗時，采用電流表外接法電源電動勢的測量值等于真實值，分析圖示電路圖答題．（4）應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖象的函數(shù)表達式求出電阻率．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一個物體放在足夠大的水平地面上，圖甲中，若用水平變力拉動，其加速度隨力變化圖像為圖乙所示?，F(xiàn)從靜止開始計時，改用圖丙中周期性變化的水平力F作用(g取10m/s2)。求：(1)物體的質(zhì)量及物體與地面間的動摩擦因數(shù)。(2)求周期力作用下物體在一個周期內(nèi)的位移大小。(3)21s內(nèi)力F對物體所做的功。參考答案：：(1)由牛頓第二定律得：F－μmg=ma

（2分）變形得：

（2分）結(jié)合圖象得：m=4kg；μ=0.1

（1分）(2)0~2s：

（2分）2s~4s：

（1分）由以上式可知：一個周期內(nèi)的位移為x1=2s1=8m

（2分）(3)20s即5個周期通過的位移x10=5×8＝40m

（1分）第21秒通過的位移

（2分）前21秒物體運動時拉力F做的功W＝5(F1×s1+F2×s1)+F1×x′=172J

17.如圖所示，坐標系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。y<0的區(qū)域有垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B；在第一象限的空間內(nèi)有與x軸平行的勻強電場（圖中未畫出）；第四象限有與x軸同方向的勻強電場；第三象限也存在著勻強電場（圖中未畫出）。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒從第一象限的P點由靜止釋放，恰好能在坐標平面內(nèi)沿與x軸成θ=30°角的直線斜向下運動，經(jīng)過x軸上的a點進入y<0的區(qū)域后開始做勻速直線運動，經(jīng)過y軸上的b點進入x<0的區(qū)域后做勻速圓周運動，最后通過x軸上的c點，且Oa=Oc。已知重力加速度為g，空氣阻力可忽略不計，求：（1）第一象限電場的電場強度E1的大小及方向；（2）帶電微粒由P點運動到c點的過程中，其電勢能的變化量大??；（3）帶電微粒從a點運動到c點所經(jīng)歷的時間。參考答案：（1）在第一象限內(nèi)，帶電微粒從靜止開始沿Pa做勻加速直線運動，受重力mg和電場力qE1的合力一定沿Pa方向，電場力qE1一定水平向左?！?分帶電微粒在第四象限內(nèi)受重力mg、電場力qE2和洛侖茲力qvB做勻速直線運動，所受合力為零。分析受力可知微粒所受電場力一定水平向右，故微粒一定帶正電?！?分所以，在第一象限內(nèi)E1方向水平向左（或沿x軸負方向）。………1分根據(jù)平行四邊形定則，有mg=qE1tanθ………………1分解得

E1=mg/q

…………………1分（2）帶電粒子從a點運動到c點的過程中，速度大小不變，即動能不變，且重力做功為零，所以從a點運動到c點的過程中，電場力對帶電粒子做功為零?！?分由于帶電微粒在第四象限內(nèi)所受合力為零，因此有

qvBcosθ=mg………………1分帶電粒子通過a點的水平分速度vx=vcosθ=……1分帶電粒子在第一象限時的水平加速度ax=qE1/m=g………………1分帶電粒子在第一象限運動過程中沿水平方向的位移x=……………1分由P點到a點過程中電場力對帶電粒子所做的功W電=qE1x=………………1分因此帶電微粒由P點運動到c點的過程中，電勢能的變化量大小ΔE電=…………1分說明：其他方法正確的同樣得分。但用動能定理的水平分量式求解的不能得分。（3）在第三象限內(nèi)，帶電微粒由b點到c點受重力mg、電