吉林省長春市吉慧學校高三物理上學期期末試卷含解析

吉林省長春市吉慧學校高三物理上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.帶滑輪的平板C放在水平桌面上，小車A通過繞過滑輪的輕繩與物體B相連，如圖所示，A、C間及繩與滑輪間摩擦不計．C與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、C質(zhì)量均為m，小車A運動時平板C保持靜止，物體B的質(zhì)量M可改變．則下列說法正確的是（）A．當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為mgB．當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為C．在M改變時，保持C靜止的μ值必須滿足μ＞D．無論μ值為多大，C都會保持靜止參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】把AB看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對A根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的拉力，從而求出繩子對C的作用力，對C受力分析，根據(jù)平衡條件求解即可．【解答】解：A、當M=m時，根據(jù)牛頓第二定律得：加速度a=繩子的拉力T=ma=，則繩子對C的作用力大小F=，方向與水平面成45°斜向下，對C受力分析，C處于靜止狀態(tài)，受力平衡，水平方向有f=Fcos45°=，故A錯誤，B正確；C、AB兩個物體做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：a=則繩子的拉力T=ma=，根據(jù)A得分析可知，繩子對C的作用力在水平方向的分量T′=，豎直分量F=，要使C保持靜止，則有則因為，所以μ≥，故CD錯誤．故選：B．2.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如題圖所示。(1)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是________：A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率。B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度。C．衛(wèi)星在軌道1上運動一周的時間小于它在軌道2上運動一周的時間。D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度。(2)已知地球表面的重力加速度大小為g，地球的自轉(zhuǎn)周期為T，衛(wèi)星在同步圓軌道3上的軌道半徑為r，求：地球的半徑？參考答案：3.如圖所示,等腰直角三角體OCD由不同材料A、B拼接而成,P為兩材料在CD邊上的交點,且DP>CP.現(xiàn)OD邊水平放置,讓小物塊無初速從C滑到D；然后將OC邊水平放置,再讓小物塊無初速從D滑到C,小物塊兩次滑動到達P點的時間相同.下列說法正確的是：

A．A、B材料的動摩擦因數(shù)相同

B．兩次滑動中物塊到達P點速度大小相等

C．兩次滑動中物塊到達底端速度大小相等

D．兩次滑動中物塊到達底端的過程中機械能損失不相等參考答案：C4.質(zhì)量為0.3㎏的物體在水平面上運動，圖中兩條直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力的速度—時間圖象，則下列說法中正確的是：

A．物體不受水平拉力時的速度圖象一定是bB．物體受水平拉力時的速度圖象可能是aC．物體所受的摩擦力可能等于0.3ND．水平拉力一定等于0.1N參考答案：BD5.如圖所示，滑塊A與小球B用一根不可伸長的輕繩相連，且滑塊A套在水平直桿上．現(xiàn)用大小為10N、與水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右勻速運動，運動過程中A、B保持相對靜止．已知A、B的質(zhì)量分別為2kg、1kg，重力加速度為10m/s2，則(

)

A．輕繩與水平方向的夾角θ＝30°B．輕繩與水平方向的夾角θ＝60°C．滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數(shù)為D．滑塊A與水平直桿之間的動摩擦因數(shù)為參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（選修3－4模塊）（5分）機械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而

。波的傳播及其速度與介質(zhì)有一定的關系，在真空中，機械波是

傳播的，電磁波是

傳播的。（填能、不能、不確定），在從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度將

，電磁波的傳播速度將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：增大

不能

能

增大

減小7.如圖所示是使用交流電頻率為50Hz的打點計時器測定勻加速直線運動的加速度時得到的一條紙帶，相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，測出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,則打下A點時,物體的速度vA=

cm/s。參考答案：6m/s

8.如圖所示，我們可以探究平行板電容器的電容與哪些因素有關．平行板電容器已充電，帶電量為Q，靜電計的指針偏角大小，表示兩極板間電勢差的大?。绻箻O板間的正對面積變小，發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保?；如果使兩極板間的距離變大，發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保覀冎阅軌虻贸鲞@些結(jié)論是因為電容器的電容C=．參考答案：考點：電容器的動態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：根據(jù)電容的決定式，分析電容如何變化，由電容的定義式分析板間電壓的變化，再判斷靜電計指針偏角的變化．解答：解：根據(jù)C=，正對面積變小說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大；使兩極板間的距離變大，根據(jù)C=，說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計指針的偏角變大．我們之所以能夠得出這些結(jié)論是因為電容器的電容C=故答案為：變小，變小，點評：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關鍵要掌握電容的決定式和電容的定義式，并能進行綜合分析．9.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

10.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）（4分）實驗過程中，電火花計時器應接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）（3分）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：11.如圖（a）所示為某同學設計的電子秤原理圖，其中E是電動勢為3V的電源（內(nèi)阻不計），A是電流表（在設計中計劃被改成電子秤的示數(shù)表盤），R0是阻值為5Ω定值電阻，R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲。c是一根金屬彈簧（電阻不計），其壓縮量ΔL與所受壓力F之間的關系如圖（b）所示，c頂端連接有一個塑料盤。制作時調(diào)整彈簧的位置，使之不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端。（計算中g取10m/s2）（1）當電流表示數(shù)為0.3A時，所稱重物的質(zhì)量為____________；（2）該設計中使用的電流表的量程最小為__________，該電子秤的稱量范圍為____________；（3）將電流表的表盤改制成的電子秤示數(shù)盤有哪些特點？（請至少寫出兩個）參考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均勻、左大右小、刻度盤最左側(cè)部分區(qū)域無刻度等12.（多選題）一個面積S=4×10﹣2m2，匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強磁場中，磁場方向垂直平面，磁感應強度的大小隨時間變化規(guī)律如圖所示，在開始2秒內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于

，在第3秒末感應電動勢大小為

．參考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考點】法拉第電磁感應定律；磁通量．【分析】由圖象看出，磁感應強度隨時間均勻增大，從而得出磁通量的變化率，再由法拉第電磁感應定律求出線圈中產(chǎn)生的感應電動勢，從而即可求解．【解答】解：由圖象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為8×10﹣2Wb/s，根據(jù)法拉第電磁感應定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它們的感應電動勢大小為8V；由圖看出，第3s末感應電動勢為8V；故答案為：8×10﹣2Wb/s；8V．13.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=_____________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點作出v2-W圖像,是一條過坐標原點的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，MN的左側(cè)有場強大小為E、方向向下且與MN平行的勻強電場，MN的右側(cè)存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，虛線PQ為磁場右邊界，PQ與MN平行?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為一q的帶電粒子，從電場中的a點以初速度v0沿垂直電場和磁場的方向正對MN上的O點運動，然后從MN上的b點進入磁場。已知oa=2ob,磁場寬度d=。不計帶電粒子的重力。求