廣東省梅州市萬龍中學高三物理下學期期末試卷含解析

廣東省梅州市萬龍中學高三物理下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，一只半球形碗倒扣在水平桌面上處于靜止狀態(tài)，球的半徑為R，質量為m的螞蟻只有在離桌面的高度大于或等于R時，才能停在碗上，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，那么螞蟻和碗面間的動摩擦因數(shù)為（

）（A） （B） （C） （D）參考答案：C2.子彈以水平初速度連續(xù)射穿三個并排著的完全相同的靜止并固定的木塊后速度恰好減為零，如圖所示，下列說法正確的是：A、穿過每個木塊所用的時間之比1

：（-1）：（-）B、穿過每個木塊所用的時間之比（-）：（-1）：1C、在每個木塊前的速度之比1

：

：D、在每個木塊前的速度之比：：1參考答案：BD3.如圖所示，物體P左邊用一根輕彈簧和豎直墻相連，放在粗糙水平面上，靜止時彈簧的長度大于原長。若再用一個從零開始逐漸增大的水平力F向右拉P，直到把P拉動。在P被拉動之前的過程中，彈簧對P的彈力T的大小和地面對P的摩擦力f的大小的變化情況是A．T始終增大，f始終減小B．T先不變后增大，f先減小后增大C．T保持不變，f始終減小D．T保持不變，f先減小后增大參考答案：D由題意可知，物體P始終靜止不動，所以彈簧的形變量不變，T保持不變；F從零開始逐漸增大的過程中，摩擦力先是方向向右、逐漸減小，當F=T時，摩擦力減小為零，此后隨F的增大，摩擦力方向向左、逐漸增大。選項D正確。4.冥王星與其附近的星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質量比約為7：1，同時繞它們連線上某點做勻速圓周運動。由此可知卡戎繞點運動的（

）A．角速度大小約為冥王星的7倍 B．向心力大小約為冥王星的1/7C．軌道半徑約為冥王星的7倍 D．周期大小與冥王星周期相同參考答案：CD5.酒后駕駛會導致許多安全隱患，其中之一是駕駛員的反應時間變長，反應時間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間．下表中“思考距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內(nèi)汽車行駛的距離，“制動距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止行駛的距離(假設汽車兩種情況制動時的加速度大小都相同)．速度(m/s)思考距離/m制動距離/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知，下列說法不正確的是（

）A．駕駛員酒后反應時間比正常情況下多0.5sB．若汽車以20m/s的速度行駛時，發(fā)現(xiàn)前方40m處有險情，酒后駕駛不能安全停車C．汽車制動時，加速度大小為10m/s2D．表中x為66.7參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖2中未標出）．計數(shù)點的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v=

m/s；（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=

J，系統(tǒng)勢能的減少量△Eφ=

J．由此得出的結論是

．參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計數(shù)點5時的速度．（2）根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關系可以得出機械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度：v5=．（2）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．7.汽車以15m/s的初速度作勻減速直線運動，若在第二秒內(nèi)通過的位移是7.5m，則汽車的加速度大小為______m/s2，在剎車之后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)汽車通過的位移之比為______。參考答案：5

；

5：8：98.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev9.如圖所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O為圓心、R為半徑的圓（如圖中實線所示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h．若小球通過B點的速度為v，則小球通過C點的速度大小為，小球由A到C電場力做功為mv2+mg﹣mgh．參考答案：解：小球從A點到C點的過程中，電場力總體上做的是負功，重力做正功，由動能定理可以知道電荷在C點的大小是，C、D、小球由A點到C點機械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功，即電場力做的功．由動能定理得mgh+W電=則：W電==mv2+mg﹣mgh故答案為：，mv2+mg﹣mgh10.某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留二位有效數(shù)字）

（2）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數(shù)據(jù)如下表：次

數(shù)123456789小車加速度a/m?s－21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖c

方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）

（3）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：

．參考答案：11.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點上滑，最高可滑至C點，B是AC的中點，如圖所示，已知物塊從A至B所需時間t0,問它從B經(jīng)C再回到B，需要的時間

。參考答案：

12.如圖所示，質量分別為m、2m的球A、B，由輕質彈簧相連后再用細線懸掛在正在豎直向上做勻減速運動的電梯內(nèi)，細線承受的拉力為F，此時突然剪斷細線，在繩斷的瞬間，彈簧的彈力大小為___________；小球A的加速度大小為_________。參考答案：答案：，g+13.如圖，電動機Q的內(nèi)阻為0.5Ω，當S斷開時，A表讀數(shù)1A，當S閉合時，A表讀數(shù)3A，則：電動機的機械功率

；電動機的機械效率

。參考答案：

答案：18W，9%三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質量ma=1kg，則b球的質量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（09年大連24中質檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因為B做勻減速運動，A做勻加速運動，A，B達到共同速度V1時，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，以A、B為端點的1/4光滑圓弧軌道固定于豎直平面，一足夠長滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與圓弧軌道相切于B點，離滑板右端處有一豎直固定的擋板P．一物塊從A點由靜止開始沿軌道滑下，經(jīng)B滑上滑板．已知物塊可視為質點，質量為m，滑板質量M=2m，圓弧軌道半徑為R，物塊與滑板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，重力加速度為g．滑板與擋板的碰撞沒有機械能損失，滑板返回B點時即被鎖定．ks5u（1）求物塊滑到B點的速度大??；（2）求滑板與擋板P碰撞前瞬間物塊的速度大??；（3）站在地面的觀察者看到在一段時間內(nèi)物塊正在做加速運動，求這段時間內(nèi)滑板的速度范圍．參考答案：（1）物塊由A到B的運動過程，只有重力做功，機械能守恒．設物塊滑到B點的速度大小為v0，有：

①

2分解得：

②

1分（2）假設滑板與P碰撞前，物塊與滑板具有共同速度v1，取向右為正，由動量守恒定律，有：

③

2分

設此過程滑板運動的位移為s，由動能定理，得：

④

2分

③、④式聯(lián)立，解得：，<

1分

所以假設成立，滑板與擋板P碰撞前瞬間物塊的速度大小為

2分

(沒有判斷滑板與P碰撞前是否有共同速度，扣2分)（3）由于滑板與擋板的碰撞沒有機械能損失，所以滑板與擋板P碰撞后速度v1大小不變，只是方向向左．

此后滑板作勻減速運動，物塊先向右減速，再向左加速運動．設兩者第二次具有共同速度為v2，取向左為正，有：

⑤

1分

設此時滑板離P的距離為，由動能定理：

⑥

1分ks5u

解得：

1分<，說明滑板與物塊具有共同速度時還沒有返回到B點，兩者能夠第二次達到共同速度．

1分(沒有判斷滑板與P碰撞前是否第二次有共同速度，扣1分)設當物塊的速度減為零時，滑板速度為v3，取向左為正，有：

⑦

1分ks5u解得：

1分所以，物塊加速運動階段的速度范圍為，此階段滑板的速度范圍為：

2分17.在動摩擦因數(shù)m＝0.2的粗糙絕緣足夠長的水平槽中，長為2L的絕緣輕質細桿兩端各連接一個質量均為m的帶電小球A和B，如圖為俯視圖（槽兩側光滑）。A球的電荷量為＋2q，B球的電荷量為－3q（均可視為質點，也不考慮兩者間相互作用的庫侖力）?，F(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MPQN內(nèi)，已知虛線MP恰位于細桿的中垂線，MP和NQ的距離為3L，勻強電場的場強大小為E＝1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運動（忽略小球運動中所產(chǎn)生的磁場造成的影響）。求：（1）小球B第一次到達電場邊界MP所用的時間；（2）小球A第一次離開電場邊界NQ時的速度大小；（3）帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加量的最大值。參考答案：解：（1）帶電系統(tǒng)開始運動后，先向右加速運動；當B進入電場區(qū)時，開始做減速運動。設B進入電場前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq－m2mg＝2ma1

2分

即a1=g

B剛進入電場時，由L＝a1t12

2分

可得

1分

（2）設B從靜止到剛進入電場的速度為v1，由＝2a1L

2分

可得v1＝

設B進入電場后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律得：2Eq－3Eq－μ2mg＝2ma2

2分

得：a2＝－