湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)新湘路學(xué)區(qū)新湘中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省湘潭市湘鄉(xiāng)新湘路學(xué)區(qū)新湘中學(xué)高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.物體沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程為s，它在中間位置處的速度為，在中間時(shí)刻t的速度為，則和的關(guān)系為（

）(1)當(dāng)物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，＞

(2)當(dāng)物體做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，＞(3)當(dāng)物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，＝

(4)只要物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，＜A．(1)(3)

B．(2)(4)

C．(1)(2)(3)

D．(2)(3)(4)參考答案：C2.質(zhì)量為20kg的物體在動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1的水平面上向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到水平向左，大小為10N的拉力作用，則物體受到的摩擦力為（g=10m/s2）（

）A．10N，向右

B．10N，向左C．20N，向右

D．20N，向左

參考答案：D略3.甲圖中為一理想變壓器，其原線(xiàn)圈與一電壓有效值不變的交流電源相連，P為滑動(dòng)頭?，F(xiàn)令P從均勻密繞的副線(xiàn)圈最底端開(kāi)始，沿副線(xiàn)圈勻速上滑，直至R兩端的電壓等于其額定電壓為止。用I1表示流過(guò)原線(xiàn)圈的電流，I2表示流過(guò)R的電流，U2表示R兩端的電壓，P2表示R消耗的電功率（這里的電流、電壓均指有效值）。下列乙圖中正確的是（

）參考答案：C4.（多選）關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是A．物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其速度一定改變B．物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其加速度可能不變C．物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定不變D．物體在變力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度大小一定改變參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件．D6【答案解析】AB解析：A．物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因其合外力與速度不在一條直線(xiàn)上，其速度一定改變，故A正確；B．當(dāng)所受恒定外力與初速度方向不在同一直線(xiàn)上時(shí)，物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力恒定，但速度方向是變化的，故C錯(cuò)誤；D．物體在變力作用下可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，故D錯(cuò)誤．故選B．【思路點(diǎn)撥】（1）做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是：合外力的方向與初速度的方向不在同一直線(xiàn)上（2）物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力恒定，但速度方向是變化的；（3）物體在變力作用下可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變．5.一只蜜蜂和一輛汽車(chē)在平直公路上以相同的速度并列運(yùn)動(dòng)。如果這只蜜蜂眼睛盯著汽車(chē)車(chē)輪邊緣上某一點(diǎn)，那么它看到的這一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是下列哪幅圖(

)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過(guò)大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測(cè)定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線(xiàn)所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線(xiàn)柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長(zhǎng)度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來(lái)的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來(lái)的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。7.如圖，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線(xiàn)懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角300方向時(shí)，A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍，則絲線(xiàn)BC長(zhǎng)度為

。若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍，改變絲線(xiàn)長(zhǎng)度，使B仍能在300處平衡。以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng)，到00處A的電荷尚未漏完，在整個(gè)漏電過(guò)程中，絲線(xiàn)上拉力大小的變化情況是

。參考答案：；；先不變后增大對(duì)小球B進(jìn)行受力分析，根據(jù)相似三角形有：，再根據(jù)余弦定則求出BC的長(zhǎng)度：；若兩者間的庫(kù)侖力變?yōu)锽的重力的0.5倍，根據(jù)幾何關(guān)系可知AB與BC垂直，即拉力與庫(kù)侖力垂直；隨著電量的減小，細(xì)繩的拉力不變，庫(kù)侖力減小。當(dāng)細(xì)繩變?yōu)樨Q直方向時(shí)，庫(kù)侖力和拉力的合力等于重力，庫(kù)侖力減小，拉力增大，所以拉力先不變后減小?！究键c(diǎn)】力的合成和分解

共點(diǎn)力的平衡8.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為λ0，該金屬的逸出功為_(kāi)_______．若用波長(zhǎng)為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為_(kāi)_______．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)參考答案：9.如圖所示，矩形線(xiàn)圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線(xiàn)圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計(jì)，線(xiàn)圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端電壓的有效值為_(kāi)_______，在線(xiàn)圈從圖示位置（線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)平行）轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為_(kāi)_______參考答案：10.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的某次實(shí)驗(yàn)中，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則單擺的周期為▲，重力加速度大小為▲參考答案：

t/n，11.（4分）在靜電場(chǎng)中有a．b．c三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場(chǎng)力做功3×10-6J．另有一個(gè)電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場(chǎng)力做功3×10-６J，則a．b．c三點(diǎn)的電勢(shì)由高到低的順序是

,b．c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v12.一個(gè)小燈泡在3伏的電壓下，通過(guò)0.25A電流，燈泡所發(fā)出的光經(jīng)聚光后形成很細(xì)的光束，沿某個(gè)方向直線(xiàn)射出。設(shè)燈泡發(fā)出的光波長(zhǎng)為6000埃，則每秒鐘發(fā)出的光子個(gè)數(shù)為_(kāi)_____個(gè)，沿光的傳播方向上2m長(zhǎng)的光束內(nèi)的光子為_(kāi)_______個(gè)2.26×1018，1.51×10102012學(xué)年普陀模擬22。參考答案：2.26×1018，1.51×1010 13.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對(duì)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線(xiàn)和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣?，F(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大?。唬á颍﹖時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，各面均光滑的斜面體靜止在水平面上，斜面體傾角，求某時(shí)刻質(zhì)量m=1kg的小滑塊無(wú)初速放到斜面上，同時(shí)斜面體受到水平向右的推力F作用，滑塊恰好相對(duì)斜面靜止，一起運(yùn)動(dòng)2.4m后斜面體下端A碰到障礙物，斜面體速度立即變?yōu)榱?，已知滑塊剛放上斜面體時(shí)距地高度h=1.8m，斜面體質(zhì)量M=3kg。（、、g取10

）求：（1）推力F的大?。?）滑塊落點(diǎn)到斜面底端A的距離參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．A2C2【答案解析】（1）30N；（2）1.2m．解析：取滑塊為研究對(duì)象，加速度為a，則有：Nsin37°=mg

對(duì)整體由牛頓第二定律：F=（M+m）a代入數(shù)據(jù)解得：F=30N

（2）斜面體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)滑塊速度大小為v，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)公式：

v2=2ax1假設(shè)滑塊落到水平面上，則h=gt2

水平位移為：x2=vt2

代入數(shù)據(jù)解得：x2=3.6m

釋放點(diǎn)到斜面底端的水平長(zhǎng)度為：L=hcot37°=1.8×=2.4m

因x2=3.6m＞L，故落點(diǎn)在水平地面上，落點(diǎn)到底端A的距離為：

△x=x2-L=3.6-2.4=1.2m【思路點(diǎn)撥】從整體與隔離兩角度對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律可求推力F；

根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)公式判斷滑塊落點(diǎn)在水平面上，從而求出落點(diǎn)的距離．從整體與隔離兩角度對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，同時(shí)掌握運(yùn)用牛頓第二定律解題方法，利用勻變速運(yùn)動(dòng)公式聯(lián)立方程．17.如圖所示的平行板之間，存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.20T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝1.0×105V/m，PQ為板間中線(xiàn)．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界線(xiàn)AO，與y軸的夾角∠AOy＝45°，邊界線(xiàn)的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.25T，邊界線(xiàn)的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E2＝5.0×105V/m，在x軸上固定一水平的熒光屏．一束帶電荷量q＝8.0×10－19C、質(zhì)量m＝8.0×10－26kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線(xiàn)PQ做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.4m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，最后打到水平的熒光屏上的位置C.求：(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大??；(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo)；(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2′應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？參考答案：(1)設(shè)離子的速度大小為v，由于沿中線(xiàn)PQ做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則有qE1＝qvB1，代入數(shù)據(jù)解得v＝5.0×105m/s.(2)離子進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qvB2＝m得，r＝0.2m，作出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡，交OA邊界于N，如圖甲所示，OQ＝2r，若磁場(chǎng)無(wú)邊界，一定通過(guò)O點(diǎn)，則圓弧QN的圓周角為45°，則軌跡圓弧的圓心角為θ＝90°，過(guò)N點(diǎn)做圓弧切線(xiàn)，方向豎直向下，離子垂直電場(chǎng)線(xiàn)進(jìn)入電場(chǎng)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，y＝OO′＝vt，x＝at2，而a＝，則x＝0.4m離子打到熒光屏上的位置C的水平坐標(biāo)為xC＝(0.2＋0.4)m＝0.6m.(3)只要粒子能跨過(guò)AO邊界進(jìn)入水平電場(chǎng)中，粒子就具有豎直向下的速度而一定打在x軸上．如圖乙所示，由幾何關(guān)系可知使離子不能打到x軸上的最大半徑r′＝m，設(shè)使離子都不能打到x軸上，最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，則qvB0＝m，代入數(shù)據(jù)解得B0＝T＝0.3T,則B2′≥0.3T.18.（18分）如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持的速率運(yùn)行?，F(xiàn)把一質(zhì)量為的工件（可看為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)時(shí)間1.9s，工件被傳送到h=1.5m的高處，取g=10m/s2。求