河南省洛陽市嵩縣中學高三物理上學期期末試卷含解析

河南省洛陽市嵩縣中學高三物理上學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.如圖所示的裝置中，彈簧的原長相等，小球的質量均相同，彈簧和細線的質量均不計，一切摩擦忽略不計。平衡時各彈簧的長度分別為L1、L2、L3，其大小關系是(

)A．L1=L2=L3

B．L1=L2<L3

C．L1=L3>L2

D．L3>L1>L2

參考答案：A2.在光電效應實驗中，先后用頻率相同但光強不同的兩束光照射同一個光電管．若實驗a中的光強大于實驗b中的光強，實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關系曲線分別以a、b表示，則下列圖中可能正確的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點】光電效應．【分析】光電管加正向電壓情況：P右移時，參與導電的光電子數增加；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛參與了導電，光電流恰達最大值；P再右移時，光電流不能再增大．光電管加反向電壓情況：P右移時，參與導電的光電子數減少；P移到某一位置時，所有逸出的光電子都剛不參與了導電，光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應的光的頻率為截止頻率；P再右移時，光電流始終為零．eU截=mvm2=hγ﹣W，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U截越大．【解答】解：光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應的光的頻率為截止頻率，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U截越大，由于入射光的頻率沒有變，故遏止電壓相同，即圖線與橫軸的交點相同．由于a光的光強大于b光的光強，所以a的飽和電流大于b的飽和電流．故A故符合要求，故A正確、BCD錯誤．故選：A．3.若貨物隨升降機運動的圖像如題5圖所示（豎直向上為正），則貨物受到升降機的支持力與時間關系的圖像可能是參考答案：B考點：本題考查圖圖像、超重與失重、牛頓第二定律。4.（單選）物理學源于生活，又對我們的生產，生活產生了深遠的影響．關于物理學知識及其在生活生產中的實際應用，以下說法正確的是（）A．石塊比羽毛下落得快，說明重的物體總是比輕的物體下落得快B．利用電流的熱效應，人們制成了用于加熱物品的電磁爐C．鉆木取火使人們知道了摩擦可以生熱的道理，也就是說只要有摩擦力作用就有熱量產生D．超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服是用包含金屬絲的織物制成的，這是利用了靜電屏蔽的作用參考答案：解：A、根據受力可知，在空氣中下落的過程中受到的空氣的阻力遠小于其重力，而羽毛受到的阻力與其重力比較接近，所以石塊比羽毛的向下的加速度大，所以下落得快，與物體的輕于重無關，與受到的阻力產生的影響有關．故A錯誤；B、利用電磁感應現象與渦流的熱效應，人們制成了用于加熱物品的電磁爐；故B錯誤；C、鉆木取火使人們知道了摩擦可以生熱的道理，是利用摩擦力將機械能轉化為內能，不能說明只要有摩擦力作用就有熱量產生．如靜摩擦力就不會產生熱量．故C錯誤；D、超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的工作服是用包含金屬絲的織物制成的，這是利用了靜電屏蔽的作用．故D正確．故選：D5.如圖1所示為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的圖象，振源周期為1s.以下說法正確的是a.質點b的振幅為0b.經過0.25s，質點b沿x軸正向移動0.5mc.從t=0時刻起，質點c比質點a先回到平衡位置d.在t=0時刻，質點a、c所受的回復力大小之比為1：2參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，兩個等大反向的水平力分別作用在物體A和B上，A和B均處于靜止狀態(tài)，若各個接觸面均與水平地面平行，則B物體受___個力作用。參考答案：57.光電門傳感器也是一種研究物體運動情況的計時儀器，現利用圖甲所示裝置設計一個“驗證物體產生的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數據采集器，并把數據采集器和計算機連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠大于d），計算機顯示的光電門1、2的擋光時間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實驗把砂和砂桶m拉車的力當作小車的合力。由于所用導軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實驗中，讓小車質量M不變時，探究a與F關系，使用的探究方法是______________。有位同學通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實線所示。試分析：乙圖線不通過坐標原點的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；調出一個合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；8.如圖所示，兩個質量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設m1和m2與斜面的摩擦因數為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細棒的質量不計，與斜面不接觸，試求兩物體同時有最大靜摩擦力時棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據滑動摩擦力公式計算）參考答案：9.位于坐標原點的波源產生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，已知t＝0時，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，由此可以得到波源開始振動時方向沿y軸

方向（填正或負），若波源向x軸負方向運動，則接收器接收到的波的頻率

波源的頻率（填大于或小于）。參考答案：負方向

小于17、光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖實－1－10(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結束的時間記錄下來．圖(b)中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上相距L=0.5m的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，做勻加速直線運動。光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05mm的游標卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數如圖(c)所示．

(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)已知滑塊通過光電門1時的速度v1＝

m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s.(結果保留兩位有效數字)(3)滑塊做勻加速運動的加速度a=

m/s2(結果保留三位有效數字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、2511.自行車的設計蘊含了許多物理知識，利用所學知識完成下表自行車的設計目的（從物理知識角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。12.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運動(OA與OF夾角為θ)，就必須同時再對物體施加一個恒力F，這個恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

13.一質點由位置A向北運動了4m，又轉向東運動了3m，到達B點，然后轉向南運動了1m，到達C點，在上述過程中質點運動的路程是

m，運動的位移是

m。參考答案：8，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數，某同學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，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片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，測得木塊經過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經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的表達式為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)游標卡尺的讀數是主尺讀數加上游標讀數；(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)根據牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數的大小。解：(1)主尺讀數是2mm，游標讀數是，則窄片K的寬度；(2)木塊經B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據牛頓運動定律有：據運動學公式有其中、聯立解得：15.(2)一定質量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減小．一定質量的理想氣體，溫度不變時，內能不變，根據熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量為2kg的物體B靜止在光滑水平面上，一質量為1kg的物體A以2.0m/s的水平速度和B發(fā)生正碰，碰撞后A以0.2m/s的速度反彈，求碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能．參考答案：解：取碰撞前物體A的速度方向為正方向，兩物體碰撞過程系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒定律得：

mAv0=﹣mAvA+mBvB得vB===1.1m/s由能量守恒定律得：系統(tǒng)損失的機械能△E=mAv02﹣（mAvA2+mBvB2）代入數據解得△E=0.77J答：碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能是0.77J．【考點】動量守恒定律；功能關系．【分析】A、B組成的系統(tǒng)在碰撞過程中動量守恒，由動量守恒定律列方程，可以求出碰撞后B物體的速度，由能量守恒定律可以求出系統(tǒng)損失的機械能．17.載流長直導線周圍磁場的磁感應強度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強度，r為距導線的距離。在水平長直導線MN正下方，矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流，被兩根輕質絕緣細線靜止地懸掛，如圖所示。開始時MN內不通電流，此時兩細線內的張力均為T0。當MN通以強度為I1的電流時，兩細線內的張力均減小為T1，當MN內電流強度變?yōu)镮2時，兩細線內的張力均大于T0。（1）分別指出強度為I1、I2的電流的方向；（2）求MN分別通以強度為I1、I2的電流時，線框受到的安培力F1與F2大小之比；（3）當MN內的電流強度為I3時兩細線恰好斷裂，在此瞬間線圈的加速度大小為a，求I3。參考答案：（1）I1方向向左，I2方向向右（2）F1:F2＝I1:I2（3）I3＝（a－g）T0I1/（T0－T1）g，18.（12分）如圖，質量均為m的兩個小球A、B固定在彎成120°角的絕緣輕桿兩端，OA和OB的長度均為l，可繞過O點且與紙面垂直的水平軸無摩擦轉動，空氣阻力不計。設A球帶正電，B球帶負電，電量均為q，處在豎直向下的勻強電場中。開始時，桿OB與豎直方向的夾角q0＝60°，由靜止釋放，擺動到q＝90°的位置時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，求：（