山西省晉中市和順縣第二中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省晉中市和順縣第二中學(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.（單選）物塊A、B的質(zhì)量分別為m和2m，用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上。對(duì)B施加向右的水平拉力F，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1；若撤去拉力F，換成大小仍為F的水平推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l2。則下列判斷正確的是A．彈簧的原長(zhǎng)為B．兩種情況下穩(wěn)定時(shí)彈簧的形變量相等C．兩種情況下穩(wěn)定時(shí)兩物塊的加速度不相等D．彈簧的勁度系數(shù)為參考答案：D解析：A、C、D以整體法為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得知，兩種情況下加速度相等，而且加速度大小為a=．設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0．根據(jù)牛頓第二定律得：

第一種情況：對(duì)A：k（l1-l0）=ma

①

第二種情況：對(duì)A：k（l0-l2）=2ma②由①②解得，l0=，k=．故AC錯(cuò)誤，D正確．B、第一種情況彈簧的形變量為△l=l1-l0=l1-l2；第二種情況彈簧的形變量為△l=l0-l2=l1-l2；故B錯(cuò)誤．故選D2.我國(guó)成功發(fā)射了“神州”六號(hào)載人飛船，飛船入軌后，環(huán)繞地球飛行77圈，歷時(shí)115個(gè)小時(shí)于10月17日安全返回地面。在2000年1月26日，我國(guó)還成功發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星，定點(diǎn)在東經(jīng)98°赤道上空。假設(shè)飛船和衛(wèi)星都做圓周運(yùn)動(dòng)，那么飛船和衛(wèi)星在各自軌道上運(yùn)行時(shí)

（

）A．飛船運(yùn)動(dòng)速度比衛(wèi)星小B．飛船運(yùn)動(dòng)的加速度比衛(wèi)星小C．飛船離地面的高度比衛(wèi)星小D．飛船運(yùn)行的周期比衛(wèi)星小參考答案：CD3.（2009?棗莊一模）如圖所示是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖．使用時(shí)，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻上．撐竿的重力和墻壁的摩擦均不計(jì)，且撐竿足夠長(zhǎng)，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，設(shè)該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力為F1，涂料滾對(duì)墻壁的壓力為F2，則（）A.F1增大，F(xiàn)2減小

B.F1增大，F(xiàn)2增大

C.F1減小，F(xiàn)2減小

D.F1減小，F(xiàn)2增大

參考答案：C解：以涂料滾為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖．設(shè)撐軒與墻壁間的夾角為α，根據(jù)平衡條件得

F1=

F2=Gtanα由題，撐軒與墻壁間的夾角α減小，cosα增大，tanα減小，則F1、F2均減小．故選C4.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落，穿過(guò)湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度與時(shí)間關(guān)系的圖象是參考答案：D5.下列說(shuō)法中正確的（

）A．外界對(duì)氣體做功，氣體的溫度一定升高B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)C．分子間的斥力和引力同時(shí)存在D．電冰箱是將熱量由高溫物體傳遞到低溫物體的電器參考答案：

C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過(guò)的軌跡上安裝了光電門(mén)，用來(lái)測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門(mén)和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門(mén)在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來(lái)表示）。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.257.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點(diǎn)與水平面相切，所對(duì)圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩球到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：8.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為_(kāi)_________；線速度大小為_(kāi)__________；周期為_(kāi)___________。參考答案：9.第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國(guó)際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國(guó)際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為_(kāi)_____。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學(xué)基本單位可表示為，則h的單位為10.“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)被彈出，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

。A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等C．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.8311.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過(guò)程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．（1）從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫（選填“等溫”“等容”或“等壓”）過(guò)程；（2）從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小為p0V0；（3）從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體吸放熱情況為放熱（選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”）．參考答案：：解：（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說(shuō)明p與V成反比，即pV為定值，由=c得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過(guò)程．（2）從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對(duì)外做功，從C到A外界對(duì)氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過(guò)程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱．故答案為：①等溫；②p0V0；③放熱；【解析】12.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫(huà)出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝13.某星球密度與地球相同，又知其表面重力加速度為地球表面重力加速度的2倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的

倍。參考答案：

8三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開(kāi)始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無(wú)張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開(kāi)始繩子無(wú)張力，對(duì)B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車B正開(kāi)始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，斜面傾角為θ，在斜面底端垂直斜面固定一擋板，輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，質(zhì)量為M＝1.0kg的木板與輕彈簧接觸但不拴接，彈簧與斜面平行且為原長(zhǎng)，在木板右上端放一質(zhì)量為m＝2.0kg的小金屬塊，金屬塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.75，木板與斜面粗糙部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.25，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．小金屬塊突然獲得一個(gè)大小為v1＝5.3m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下運(yùn)動(dòng)．當(dāng)彈簧被壓縮x＝0.5m到P點(diǎn)時(shí)，金屬塊與木板剛好達(dá)到相對(duì)靜止，且此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩者一直沒(méi)有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)．設(shè)金屬塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與木塊達(dá)到相同速度共用時(shí)間t＝0.75s，之后木板壓縮彈簧至最短，然后木板向上運(yùn)動(dòng)，彈簧彈開(kāi)木板，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，已知sinθ＝0.28、cosθ＝0.96，g取10m/s2，結(jié)果保留二位有效數(shù)字．(1)求木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度；(2)求彈簧被壓縮到P點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能是多少？(3)假設(shè)木板在由P點(diǎn)壓縮彈簧到彈回到P點(diǎn)過(guò)程中不受斜面摩擦力作用，木板離開(kāi)彈簧后沿斜面向上滑行的距離？參考答案：(1)10m/s2，沿斜面向下(2)3.0J（3）0.077m

解析：(1)對(duì)金屬塊，由牛頓第二定律可知加速度大小為a＝μ1gcosθ－gsinθ＝4.4m/s2，沿斜面向上木板受到金屬塊的滑動(dòng)摩擦力F1＝μ1mgcosθ＝14.4N，沿斜面向下木板受到斜面的滑動(dòng)摩擦力F2＝μ2(M＋m)gcosθ＝7.2N，沿斜面向上解得s＝0.077m17.（18分）質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出，小物塊恰好無(wú)碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m。小物塊離開(kāi)C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，0.8s后經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.33（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求：（1）小物塊離開(kāi)A點(diǎn)的水平初速度v1。（2）小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。（3）斜面上C、D間的距離。參考答案：解析：（1）對(duì)小物塊，由A到B有在B點(diǎn)所以（2）對(duì)小物塊，由B到O有其中在O點(diǎn)所以N=43N由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力為（3）物塊沿斜面上滑：所以物塊沿斜面下滑：由機(jī)械能守恒知小物塊由C上升到最高點(diǎn)歷時(shí)小物塊由最高點(diǎn)回到D點(diǎn)歷時(shí)故即18.某電視娛樂(lè)節(jié)目裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示模型．傾角θ=37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長(zhǎng)L=6m，始終以=6m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)．將一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊由距斜面底端高度=5.4m的A點(diǎn)靜止滑下，物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小不變．物塊與斜面、物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為=0.5、=0.2，傳送帶上表面距地面的高度H=5m，g取10，sin37°=0.6，cos37°=0.8(1)求物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間；(2)若把物塊從距斜面底端高度=2.4m處?kù)o止釋放，求物