福建省南平市莒口中學(xué)2020年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

/福建省南平市莒口中學(xué)2020年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）汽車靜止時(shí)，車內(nèi)的人從矩形車窗ABCD看到窗外雨滴的運(yùn)動(dòng)方向如①所示。在汽車從靜止開始勻加速啟動(dòng)階段的tl、t2兩個(gè)時(shí)刻，看到雨滴的運(yùn)動(dòng)方向分別如②、③所示。E是AB的中點(diǎn)。則A．t2=2t1

B．t2=C．t2=

D．t2=參考答案：A2.如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是（

）A.a點(diǎn)

B.b點(diǎn)

C.c點(diǎn)

D.d點(diǎn)

參考答案：C3.（單選）如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是參考答案：A當(dāng)F比較小時(shí)，兩個(gè)物體相對(duì)靜止，加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律得：，a∝t；當(dāng)F比較大時(shí)，m2相對(duì)于m1運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)m1：，μ、m1、m2都一定，則a1一定；對(duì)m2：，a2是t的線性函數(shù)，t增大，a2增大；由于F隨時(shí)間增大，木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等，所以a2大于兩物體相對(duì)靜止時(shí)的最大加速度。故選A。4.如圖所示為某物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間(v-t)圖像，根據(jù)圖像可知

A、0～2s內(nèi)的加速度為2m/s2

B、0～6s內(nèi)的位移為12m

C、第ls末與第5s末的速度方向相同

D、第1s末與第5s末的加速度方向相同參考答案：C5.物塊1、2放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧秤相連，如圖所示，今對(duì)物塊1、2分別施以方向相反的水平力F1、F2。且F1大于F2，則彈簧秤的示數(shù)（）A．一定等于F1＋F2B．一定等于F1－F2C．一定大于F2小于F1 D．條件不足，無(wú)法確定參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一質(zhì)量不計(jì)的彈簧原長(zhǎng)為10cm，一端固定于質(zhì)量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長(zhǎng)至12cm時(shí)，物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)，彈簧的勁度系數(shù)為

，若將彈簧拉長(zhǎng)至13cm時(shí)，物體所受的摩擦力為

(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等)。參考答案：200N/m

，

4N7.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測(cè)得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.48.（選修3—3含2—2）（6分）如圖所示，在注射器中封有一定質(zhì)量的氣體，緩慢推動(dòng)活塞使氣體的體積減小，并保持氣體溫度不變，則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

(填“增大”、“減小”或“不變”)，按照氣體分子熱運(yùn)動(dòng)理論從微觀上解釋，這是因?yàn)椋?/p>

參考答案：答案：增大；分子的平均動(dòng)能不變，分子的密集程度增大．（每空2分）9.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉栴}（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因?yàn)閙vB2/2≈mghB，近似驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律10.如圖所示是小英“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是

；（2）若物體不是做勻速運(yùn)動(dòng)，而是做加速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實(shí)際操作時(shí)，手拉著彈簧測(cè)力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)是比較困難的，因而測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請(qǐng)你提出一個(gè)改進(jìn)的方法，確保測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說明）

。參考答案：11.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測(cè)量了兩個(gè)光電門間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d，遮光條通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為t1、t2，則：

（1）小車的實(shí)際加速度可以表示為____________（用題中所給物理量表示）

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可在坐標(biāo)紙上畫出a－F關(guān)系的點(diǎn)跡（如圖所示）。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生的主要原因可能是（

）A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)D．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)參考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光條通過兩個(gè)光電門時(shí)的速度分別為v1=d/t1，v2=d/t2。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，v22-v12=2aL，解得小車的實(shí)際加速度可以表示為a=。（2）圖線直線部分沒有過原點(diǎn)，產(chǎn)生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；圖線上部彎曲產(chǎn)生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)。12.如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑的平行金屬軌道，上端接有可變電阻R，軌道足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一根電阻不計(jì)的金屬桿從軌道上由靜止開始滑下，經(jīng)過一定時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)達(dá)到最大值vm，可變電阻的電功率在到最大值Pm。若改變?chǔ)?、R、B三個(gè)物理量中的一個(gè)或幾個(gè)后再釋放金屬桿，都可能引起vm和Pm的變化。請(qǐng)根據(jù)下表中各物理量的變化情況填寫空格。物理量αBRvmPm各量變化情況不變不變

變小

變大變小變大參考答案：

答案：R變小，Pm變小，α變大，B變大13.如圖所示，為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0=0時(shí)刻的波形圖象，波速v=l.0m/s。此時(shí)x=0.15m的P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波的傳播方向是

(選填“x軸正向”或“x軸負(fù)向”)，P點(diǎn)經(jīng)過

s時(shí)間加速度第一次達(dá)到最大。

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如題6圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。①下列做法正確的是____________（填字母代號(hào)）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砂的砂桶通過定滑輪拴在小車上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要再次調(diào)節(jié)木板傾斜度②甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套如題6圖2所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到題6圖3中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲，μ乙，由圖可知，m甲_________m乙、μ甲______μ乙（選填“大于”、“小于”或“等于”)．③甲同學(xué)在糾正了疏漏之處后，保持小車的質(zhì)量不變，改變砂桶與砂的總重力，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)（如題6圖4所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

。若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，圖象中各點(diǎn)連成的曲線將不斷延伸，加速度的趨向值為

，繩子拉力的趨向值為。

參考答案：①___AD_____②

小于

、

大于

．③

沙桶的質(zhì)量較大

___g__

，___Mg_

。

解析：：（1）A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行．故A正確；B、在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上．故B錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車．故C錯(cuò)誤；D、通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度．故D正確．故選：AD．

（2）當(dāng)沒有平衡摩擦力時(shí)有：T-f=ma，故a=T-μg，即圖線斜率為，縱軸截距的大小為μg．

觀察圖線可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；

（3）由于OA段a-F關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mg=Ma得a=，而實(shí)際上a′=，可見A，B段明顯偏離直線是由于沒有滿足M＞＞m造成的．

因?yàn)殂^碼的重力在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中充當(dāng)小車所收到的合外力，當(dāng)鉤碼的重力非常大時(shí)，它將帶動(dòng)小車近似做加速度為g的運(yùn)動(dòng)．此時(shí)由于T=Ma因此，拉力約為小車與發(fā)射器的總重力，即Mg．15.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如下圖所示，其中1、2、3、4、5為相鄰點(diǎn)。設(shè)重錘質(zhì)量為m，交變電源周期為T，則打第4點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能可以表示為___________。（2）為了求起點(diǎn)0到第4點(diǎn)重錘的重力勢(shì)能變化，需要知道重力加速度g的值，這個(gè)g值應(yīng)該是____________（填選項(xiàng)的序號(hào)即可）A．取當(dāng)?shù)氐膶?shí)際g值

B．根據(jù)打出的紙帶，用ΔS=gT2求出C．近似取10m/s2即可

D．以上說法均不對(duì)參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖所示，是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂設(shè)施，軌道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一個(gè)圓管軌道的半徑R=4m，第二個(gè)圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質(zhì)量m=60kg，沿斜面軌道滑下，滑入第一個(gè)圓管形軌道（假設(shè)轉(zhuǎn)折處無(wú)能量損失），挑戰(zhàn)者到達(dá)A、B兩處最高點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)管壁無(wú)壓力，然后從平臺(tái)上飛入水池內(nèi)，水面離軌道的距離h=1m。g取10m/s2，管的內(nèi)徑忽略不計(jì)，人可視為質(zhì)點(diǎn)。求：（1）挑戰(zhàn)者若能完成上述過程，則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開始下滑?（2）CD部分的長(zhǎng)度是多少?（3）挑戰(zhàn)者入水時(shí)速度的大小和方向?參考答案：（1）（4分）在A點(diǎn)無(wú)壓力，則mg=mvA2/R

（1分）設(shè)從離水平軌道高為H處開始下滑，從靜止開始到A由動(dòng)能定理得mgH=mg·2R+mvA2/2

（2分）解得H=10m

（1分）（2）（7分）從開始下滑到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mgH=mvC2/2

（1分）在B點(diǎn)無(wú)壓力，則mg=mvB2/r

（1分）從D點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得mvD2/2=mg·2r+mvB2/2

（2分）從C點(diǎn)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理得-μmgSCD=mvD2/2-mvC2/2

（2分）解得SCD=64m

（1分）（3）（5分）設(shè)落水點(diǎn)為E，落水時(shí)，豎直方向vy2=2gh

（1分）解得vy=10m/s（1分）水平方向速度大小為vD不變。

解得得vE≈16

m/s。（1分）設(shè)方向與水面成θ，所以tanθ=vy/vD=5/8。

（1分）解得θ=arctan5/8

（1分）

17.如圖所示，半徑R=0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點(diǎn)，另一質(zhì)量也為m=0.1kg的小滑塊A，以v0=2m/s的水平初速度向B滑行，滑過s=1m的距離，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘在一起運(yùn)動(dòng)。已知木塊A與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求（1）A與B碰撞前瞬間的速度大小vA；（2）碰后瞬間，A、B共同的速度大小v；（3）在半圓形軌道的最高點(diǎn)c，軌道對(duì)A、B的作用力N的大小。參考答案：18.如圖．Q為一個(gè)原來(lái)靜止在光滑水平面上的物體，其DB段為一半徑為R的光