湖南省衡陽市江河中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市江河中學(xué)高三物理下學(xué)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1.17世紀(jì)70年代，英國賽斯特城的主教約翰·維爾金斯設(shè)計了一種磁力“永動機(jī)”其結(jié)構(gòu)如圖2所示,在斜面頂端放一塊強(qiáng)磁鐵M，斜面上、下端各有一個小孔P、Q，斜面下有一個連接兩小空的彎曲軌道,維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底放一個鐵球，那么在磁鐵的引力作用下，鐵球會沿斜面向上運(yùn)動,當(dāng)球運(yùn)動到P孔時，它會漏下，再沿著彎曲軌道返回到Q，由于這時球具有速度可以對外做功,然后又被磁鐵吸引回到上端，到P處又漏下……對于這個設(shè)計，下列判斷中正確的是(

)

A、滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，所以可行B、不滿足熱力學(xué)第二定律，所以不可行C、不滿足機(jī)械能守恒定律，所以不可行D、不滿足能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，所以不可行參考答案：答案：D2.兩手分別拿著一個小木塊和一個大石塊，把它們都浸沒到水中，同時松開手，小木塊上浮，大石塊下沉，受到浮力大的是A．小木塊

B．大石塊

C．一樣大

D．不能確定參考答案：B3.（多選）如圖所示，物體在斜面上受到平行于斜面向下拉力F作用，沿斜面向下運(yùn)動，已知拉力F大小恰好等于物體所受的摩擦力，則物體在運(yùn)動過程中（）A．做勻速運(yùn)動B．做勻加速運(yùn)動C．機(jī)械能保持不變D．機(jī)械能增加參考答案：考點：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：知道機(jī)械能守恒的條件，對物體正確受力分析、熟練應(yīng)用機(jī)械能守恒條件，即可正確解題．解答：解：A、B、物體受到重力、彈力、滑動摩擦力與拉力作用，由拉力等于滑動摩擦力，物體受到的合力等于物體重力沿斜面向下的分析，物體做勻加速運(yùn)動，故A錯誤，B正確；C、D、拉力與摩擦力相等，它們所做的總功為零，支持力不做功，因此只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，故C正確，D錯誤；故選：BC．點評：對物體受力分析，根據(jù)物體的受力情況判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)；除重力與彈力之外，其它力不做功或所做的總功為零，則物體的機(jī)械能守恒．4.（單選）一質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與彈簧水平的位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h，如圖所示．若全過程中彈簧處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)彈簧與桿垂直時，小球動能最大B．當(dāng)小球沿桿下滑過程中合力為零時，小球速度為0C．在小球自開始下滑至滑到最低點的過程中，彈簧所做的負(fù)功小于mghD．在小球自開始下滑至滑到最低點的過程中，彈簧彈性勢能的增加量等于mgh參考答案：【考點】：功能關(guān)系；功的計算．【分析】：彈簧與桿垂直時，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有達(dá)到最大值，運(yùn)動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析即可求解：解：AB、彈簧與桿垂直時，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有達(dá)到最大值．當(dāng)合外力為零時，加速度為零，速度最大，故A錯誤，B錯誤；CD、小球運(yùn)動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，初末位置動能都為零，所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量，即為mgh，故C錯誤，D正確．故選：D【點評】：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況和運(yùn)動情況，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．5.在物理學(xué)中，既有大小又有方向的物理量叫做矢量;只有大小，沒有方向的物理量叫做標(biāo)量。下列物理量中是矢量的是

A.功

B.位移

C.電勢

D.磁通量參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體在光滑水平面上的A點以一定初速度開始運(yùn)動，同時受到一個與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點時速度恰為零。則這一過程所需時間為

。參考答案：

答案：7.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）8.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于9.某實驗小組設(shè)計了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實驗，實驗裝置如圖所示。已知小車的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計繩與滑輪間的摩擦。實驗步驟如下：（1）細(xì)繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個小砝碼盤。（2）在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器電源后，釋放小車。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的小車加速度a。（5）改變盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進(jìn)行實驗。實驗次數(shù)1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐標(biāo)紙上作出圖象。②上述圖象不過坐標(biāo)原點的原因是：

。

③根據(jù)（1）問中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？

。④你認(rèn)為本次實驗中小車的質(zhì)量是否要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量：

（選填“是”或“否”）。參考答案：10.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）11.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：12.（4分）如圖所示，有一水平軌道AB，在B點處與半徑為300m的光滑弧形軌道BC相切，一質(zhì)量為0.99kg的木塊靜止于B處，現(xiàn)有一質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平速度從左邊射入木塊且未穿出。已知木塊與該水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，求：子彈射入木塊后，木塊需經(jīng)

s才能停下來。參考答案：

13.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4；2；1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動時，小球隨之一起勻速運(yùn)動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運(yùn)動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動才能使小球相對于斜面向上運(yùn)動。15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的氣缸B中由活塞A封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，A可在B中無摩擦地滑動。A、B的質(zhì)量分別為mA＝10kg、mB＝20kg，A的橫截面積S＝50cm2，大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa。試求：（1）當(dāng)B中氣體的溫度t1＝27℃時，A與地面接觸但對地的壓力為零，此時B對地的壓力N1的大小是多少？（2）當(dāng)B中氣體溫度為t2時，B與地面接觸但對地的壓力為零，此時A對地的壓力N2的大小和氣體溫度t2是多少？參考答案：解：（1）N1＝mAg+mBg＝（10+20）×10N＝300N……………

（2分）

（2）N2＝mAg+mBg＝（10+20）×10N＝300N…………

…

（2分）p1＝p0－＝（105－）Pa＝0.8×105Pa,

T1＝（273+27）K＝300K

p2＝p0＋＝（105＋）Pa＝1.4×105Pa

……

………………

t2＝252℃……17.如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連結(jié)在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計定滑輪和空氣的阻力，取g=10m/s2，求：（1）為使圓環(huán)能下降h=3m，兩個物體的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h=3m時的速度v=5m/s，則兩個物體的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管ks5u兩個物體的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h=3m時的速度不可能超過多大？參考答案：（1）若圓環(huán)恰好能下降h=3m，由機(jī)械能守恒定律得

④

⑤解得兩個物體的質(zhì)量應(yīng)滿足關(guān)系

M=3m⑥（2）若圓環(huán)下降h=3m時的速度v=5m/s，由機(jī)械能守恒定律得

如圖所示，A、B的速度關(guān)系為

解得兩個物體的質(zhì)量關(guān)系為

（3）B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降h=3m時的速度越大，當(dāng)m>>M時可認(rèn)為B下落過程機(jī)械能守恒，有ks5u

解得圓環(huán)的最大速度

vm=m/s=7.8m/s即圓環(huán)下降h=3m時的速度不可能超過7.8m/sks5u18.在水平地面上放一木板B，重力為G2=100N，再在木板上放一貨箱A，重力為G1=500N，設(shè)貨箱與木板、木板與地面的動摩擦因數(shù)μ均為0.5，先用繩子把貨箱與墻拉緊，如圖所