安徽省合肥市山王中學(xué)高三物理期末試卷含解析

安徽省合肥市山王中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.如圖甲所示，長(zhǎng)為l、傾角為α的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的物塊從斜面頂端由靜止釋放并沿斜面向下滑動(dòng)。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與下滑距離x的變化圖象如圖乙所示，則

A．μ0＞tanαB．物塊下滑的加速度逐漸增大C．物塊下滑到斜面底端的過程克服摩擦力做功為μ0mglcosαD．物塊下滑到底端時(shí)的速度大小為參考答案：BC【命題立意】：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、摩擦力、變力做功和動(dòng)能定理等知識(shí)點(diǎn)?？疾閷W(xué)生的過程分析能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。【解題思路】：物塊在斜面頂端靜止釋放能夠下滑，應(yīng)滿足mgsinα>μ0mgcosα，即μ0<tanα，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可知a=gsinα-μgcosα，可知物塊下滑過程中隨著μ的減小，a在增大，故B選項(xiàng)正確；摩擦力f=μmgcosα=(μ0-x)mgcosα，可知f與x成線性關(guān)系，如圖所示，其中f0=μ0mgcosα，則物塊下滑到斜面底端的過程克服摩擦力做功Wf=l=μ0mglcosα，故C選項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理有mglsinα－μ0mglcosα=mυ2，得υ=，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。本題正確選項(xiàng)為BC。2.（6分）關(guān)于天然放射現(xiàn)象，敘述正確的是_________（填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A、若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減少B、當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較高能量時(shí)，將發(fā)生衰變C、在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)D、鈾核()衰變?yōu)殂U核（）的過程中，要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變E、鈾核()衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于鈾核的結(jié)合能參考答案：CDE3.（單選）如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A和物體B，用跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連，A置于傾角θ=30°的固定斜面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平力F作用在物體B上，緩慢的拉開一小角度，物體A一直保持靜止，此過程中A所受的摩擦力A．逐漸增大

B．逐漸減小C．先減少后增大 D．先增大后減少參考答案：A4.如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，正方形金屬框電阻為R，邊長(zhǎng)是L，自框從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，在外動(dòng)力作用下由靜止開始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)域，t1時(shí)刻框全部進(jìn)入磁場(chǎng)．規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流t的正方向．外動(dòng)力大小為F,，框中電功率的瞬時(shí)值為P，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q，其中P－t圖像為拋物線．則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系是參考答案：C5.如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩穿過輕滑輪，兩端系在高度相等的A、B兩點(diǎn)，滑輪下掛一物體，不計(jì)輕繩和輕滑輪之間的摩擦。保持A固定不動(dòng)，讓B緩慢向右移動(dòng)，則下列說法正確的是A．隨著B向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力減小B．隨著B向右緩慢移動(dòng)，繩子的張力不變C．隨著B向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩AB的合力變大D．隨著B向右緩慢移動(dòng)，滑輪受繩AB的合力不變參考答案：D動(dòng)滑輪在不計(jì)摩擦的情況下，兩側(cè)繩子拉力大小相等，平衡后，兩側(cè)繩子的拉力關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ．根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，研究?jī)蓚?cè)繩子與豎直方向的夾角和AB間距離的關(guān)系，根據(jù)平衡條件確定繩子合力與物體重力的關(guān)系。保持A固定不動(dòng)，讓B緩慢向右移動(dòng)，則兩側(cè)繩子的夾角增大，繩上的張力增大，由于物體的重力不變，故繩AB的合力不變。本題應(yīng)選D。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為m的小車，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車上站著一個(gè)質(zhì)量為m/2的人，當(dāng)人從A車跳到B車上，并與B車保持相對(duì)靜止，則A車與B車速度大小之比等于________，A車與B車動(dòng)量大小之比等于________。參考答案：3:2；1:1。7.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：２0，5000，8.質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，oa=ob/2=l．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，并通以電流I，若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平，如圖所示．則電流應(yīng)從桿的_______端流入；此電流強(qiáng)度I的大小為____________．

參考答案：答案：a

4Mg/9Bl9.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖像，已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略10.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為________r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為________cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：11.如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，，AB邊靠在豎直墻面上，在垂直于斜面的推力F作用下，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物塊受到墻面的彈力大小為_________；摩擦力大小為_________。

參考答案：

答案：，12.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計(jì)時(shí)儀器。如圖所示是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)得到的一條紙帶，測(cè)出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D中，每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)小點(diǎn)未畫出，則運(yùn)動(dòng)物體的加速度a=__________m/s2，打B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)物體的速度vB=__________m/s。計(jì)算題參考答案：13.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學(xué)根據(jù)上面表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計(jì)入砝碼盤的重力。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計(jì)算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，空間內(nèi)存在著相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中勻強(qiáng)電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面向里．圖中虛線框內(nèi)為由粒子源S和電壓為的加速電場(chǎng)組成的裝置，其出口位于O點(diǎn)，并可作為一個(gè)整體在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。粒子源S不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(初速不計(jì))，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射出，且沿x軸正方向射出的粒子恰好能沿直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)粒子的重力及彼此間的作用力，粒子從O點(diǎn)射出前的運(yùn)動(dòng)不受外界正交電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響．(1)求粒子從O點(diǎn)射出時(shí)速度v的大小。(2)若只撤去磁場(chǎng)，從O點(diǎn)沿x軸正方向射出的粒子剛好經(jīng)過坐標(biāo)為(L，)的N點(diǎn)，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；(3)若只撤去電場(chǎng)，要使粒子能夠經(jīng)過坐標(biāo)為(L，0)的P點(diǎn)，粒子應(yīng)從O點(diǎn)沿什么方向射出?參考答案：

30°或150°17.如圖所示，水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，一輕質(zhì)彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于O點(diǎn)．水平面右側(cè)有一豎直光滑圓形軌道在C點(diǎn)與水平面平滑連接，圓心O′，半徑R=0.4m．另一輕質(zhì)彈簧一端固定在O′點(diǎn)的軸上，一端拴著一個(gè)小球，彈簧的原長(zhǎng)為l0=0.5m，勁度系數(shù)k=10N/m．用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到B點(diǎn)（物體與彈簧不拴接），釋放后物塊恰運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停止，BC間距離L=2m．換同種材料、質(zhì)量m2=0.2kg的物塊重復(fù)上述過程．（物塊、小球均視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2）求：（1）物塊m2到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc；（2）若小球的質(zhì)量也為m2，若物塊與小球碰撞后交換速度，論證小球是否能通過最高點(diǎn)D．若能通過，求出軌道最高點(diǎn)對(duì)小球的彈力FN；若不能通過，求出小球離開軌道時(shí)的位置和O′連線與豎直方向的夾角θ．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；向心力．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）從B到C有動(dòng)能定理可求得到達(dá)C點(diǎn)速度；（2）假設(shè)通過最高點(diǎn)，從C到D由動(dòng)能定理求的D點(diǎn)速度，在D點(diǎn)由牛頓第二定律即可判斷．解答：解：（1）m1從B到C的過程：EP=μm1gLm2從B到C的過程：EP=μm2gL+m2聯(lián)立解得：vC=4m/s（2）碰后交換速度，小球以vC=4m/s向上運(yùn)動(dòng)，假設(shè)能到高點(diǎn)，從C到D的過程：m2﹣m2=﹣m2g?2R解得：vD=0m/s對(duì)D點(diǎn)：N+m2g﹣k（l0﹣R）=0而是實(shí)際上小球到達(dá)最高點(diǎn)速度至少為，故假設(shè)錯(cuò)誤，小球不可能通過最高點(diǎn)；小球離開軌道時(shí)的位置E和O'連線與豎直方向的夾角θ，此時(shí)小球速度vE由動(dòng)能定理：﹣=﹣m2g（R+Rcosθ）對(duì)E點(diǎn)：m2gcosθ﹣k′（l0﹣R）=m2聯(lián)立解得：cosθ=，即：θ=arccos答：（1）物塊m2到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC4m/s；（2）小球不能通過最高點(diǎn)D．夾角為arccos．點(diǎn)評(píng)：本題是動(dòng)能定理與向心力公式的綜合應(yīng)用來處理圓周運(yùn)動(dòng)問題．利用功能關(guān)系解題的優(yōu)點(diǎn)在于不用分析復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程，只關(guān)心初末狀態(tài)即可，平時(shí)要加強(qiáng)訓(xùn)練深刻體會(huì)這一點(diǎn)．18.細(xì)長(zhǎng)的截面均勻的U形玻璃管，兩端都開口，管內(nèi)有兩段水銀柱封閉著一段空氣柱，若氣體溫度是300K時(shí)，空氣柱在U形管的左側(cè)，A、B兩點(diǎn)之間的15cm如圖所示（圖中標(biāo)注的長(zhǎng)度單位是cm）．若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地再注入25cm長(zhǎng)的水銀柱，管內(nèi)的空氣長(zhǎng)為多少？為了使這段空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到A、B兩點(diǎn)之間．可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，且改變氣體的溫度．求從左、右哪一側(cè)注入多長(zhǎng)的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌?？（大氣壓?qiáng)相當(dāng)于75cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng)）下面是某同學(xué)的部分解法：由于左側(cè)開口處緩慢地注入25cm長(zhǎng)的水銀柱，所以氣體末態(tài)壓強(qiáng)變?yōu)?25cmHg，根據(jù)玻意耳定律，有：p1V1=p2V2，100×15S=125×L2S，得L2=12cm．你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？試說明理由并繼續(xù)完成該題解答．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：該同學(xué)的解法錯(cuò)誤，因?yàn)樽⑷胨y柱后，封閉的氣體會(huì)發(fā)生移動(dòng)，不再左側(cè)玻璃管中，根據(jù)抓住封閉氣體壓強(qiáng)大小求出左側(cè)水銀柱在水平管中的長(zhǎng)度，結(jié)合玻意耳定律求出管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度．為使氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到A、B兩點(diǎn)之間，應(yīng)向右側(cè)管內(nèi)再注入25cmHg水銀，抓住體積不變，根據(jù)查理定律得出溫度的大?。獯穑航猓涸撏瑢W(xué)對(duì)氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)的分析錯(cuò)誤．右側(cè)水銀柱總長(zhǎng)只有45cm，所以在左側(cè)注入25cm長(zhǎng)的水