河南省信陽市第二中學(xué)高三物理期末試題含解析

河南省信陽市第二中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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，質(zhì)量為m的質(zhì)點靜止地放在半徑為R的半球體上，質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)點與球心的連線與水平地面的夾角為θ，則下列說法正確的是（）A．地面對半球體的摩擦力方向水平向左B．質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgcosθC．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgsinθD．質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ參考答案：D【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；靜摩擦力和最大靜摩擦力；力的合成與分解的運用．【分析】以整體為研究對象可得出地面對半球體的摩擦力；以質(zhì)點為研究對象，對質(zhì)點進(jìn)行受力分析，由共點力的平衡可得出質(zhì)點受到的摩擦力及支持力，由牛頓第三定律可得出半球體受到的壓力．【解答】解：A、以整體為研究對象，整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，而水平方向不受外力，故半球體不受地面的摩擦力；故A錯誤；B、對質(zhì)點受力分析，質(zhì)點受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物體處于平衡狀態(tài)，則合力為零，質(zhì)點對球面的壓力為mgsinθ，故B錯誤；C、摩擦力沿切線方向，在切線方向重力的分力與摩擦力相等，即f=mgcosθ，故C錯誤，D正確；故選D．2.（單選）如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈泡L1和L2均正常發(fā)光，由于某種原因燈泡L2燈絲突然燒斷，其余用電器均不會損壞，則下列結(jié)論正確的是（）A．電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小B．燈泡L1變亮C．電源的輸出功率可能變大D．電容器C上電荷量減小參考答案：：解：A、B、燈泡L2燈絲突然燒斷，外電路總電阻增大，總電流減小，根據(jù)歐姆定律得知：電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，故電流表的讀數(shù)變小，電壓表的讀數(shù)變大．總電流減小，則燈泡L1變暗，故A、B錯誤．C、根據(jù)電源的內(nèi)阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，可知由于電源的內(nèi)電阻與外電阻關(guān)系未知，電源的輸出功率可能變大，故C正確．D、路端電壓增大，燈L1的電壓減小，則電阻R兩端的電壓增大，電容器兩端的電壓增大，由Q=CU知，電容器C上電荷量增大，故D錯誤．故選：C．3.（單選）對下列現(xiàn)象解釋不正確的是A．圖甲的原理和光導(dǎo)纖維傳送光信號的原理一樣B．圖乙的原理和棱鏡的原理一樣C．圖丙的原理和照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣D．圖丁的原理和用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度的原理一樣參考答案：DA、沙漠蜃景是光的折射現(xiàn)象，而光導(dǎo)纖維是光的全反射現(xiàn)象，故A正確；B、彩虹是光的色散，而棱鏡也是光的色散，故B正確；C、彩色的肥皂泡是光的干涉，而鏡頭表面涂上增透膜是利用光的干涉，故C正確；D、立體電影是光的偏振，與檢查光學(xué)平面的平整程度是光的干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選D。4.如圖所示，小明分別沿甲、乙兩個光滑滑梯從同一高度由靜止下滑到底端，在此過程中（）A．重力做功不同 B．機(jī)械能不守恒C．動能的增加量不同 D．重力勢能減少量相同參考答案：D【考點】機(jī)械能守恒定律．【分析】分析物體的受力情況，并找出各力的做功情況，由動能定理、機(jī)械能守恒可判斷出各量是否相同【解答】解：A、由于高度相同，故重力做功相同，故A錯誤；B、下滑過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，故B錯誤；C、由于機(jī)械能守恒，則可知，動能的增量相同，故C錯誤；D、由于重力做功相同，故重力勢減小量相同，故D正確；故選：D．5.福建女選手鄭幸娟在第1l屆全運會上以“背越式”成功地跳過了1．95m的高度，獲得女子跳高項目金牌。若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（

）

A．跳過1．95m的高度時，她的速度一定為零

B．在運動員起跳腳蹬地的過程中，支持力不做功

C．起跳時地面對她的支持力總等于她自身的重力

D．起跳時地面對她的支持力大于她對地面的壓力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分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(jié)構(gòu)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(dāng)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(jié)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(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d，其示數(shù)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(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)滑塊做勻加速運動的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、257.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波源質(zhì)點O起振時開始計時，0.2s時的波形如圖所示，該波的波速為＿＿＿m/s；波源質(zhì)點簡諧運動的表達(dá)式y(tǒng)=＿＿＿cm．參考答案：10

－10sin5πt

8.某質(zhì)點做直線運動的位移和時間的關(guān)系是x=5t+3t2-11(m)，則此質(zhì)點的初速度是________m/s，加速度是________m/s2。參考答案：5，6解:由,得初速度,加速度。9.用如圖所示的裝置測定木塊與水平桌面問的

動摩擦因數(shù)，除圖中器材外還有刻度尺。實驗中將A

拉到某適當(dāng)位置P后用手按住，調(diào)節(jié)滑輪使桌面上

方的細(xì)線水平，待B穩(wěn)定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點。重復(fù)上述實驗，并記下相關(guān)

數(shù)據(jù)。

(1)已知A、B質(zhì)量相等，實驗中還需要測量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號)．

木塊與桌面問的動摩擦因數(shù)可表示為μ=__________(用測量物理量的符號表示)

(2)符發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，請?zhí)岢鲆粋€解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：10.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，做了一個實驗，將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運動，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）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：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設(shè)最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，由機(jī)械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當(dāng)h＜2.5R時，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，首先考慮能否運用機(jī)械能守恒，當(dāng)然本題也可以根據(jù)動能定理求解．11.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.312.如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學(xué)科網(wǎng)（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

▲

m/s；學(xué)科網(wǎng)（2）實驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學(xué)科網(wǎng)（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點，其可能原因是

▲

。參考答案：13.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可用地球質(zhì)量M、地球自轉(zhuǎn)周期T與引力常量G表示為r=_____________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來。“神舟七號”圍繞地球做圓周運動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運動。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸是導(dǎo)熱的。開始活塞被固定，打開周定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為p，重力加速度為g。求：（1）活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V；（2）整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。參考答案：（1）（2）【詳解】（1）活塞在B處時，對活塞B，

由平衡條件得：p0S+mg=pS，

解得氣體壓強：p=p0+，

活塞