湖南省懷化市溆浦縣第五中學高三物理上學期期末試卷含解析

湖南省懷化市溆浦縣第五中學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.(1)某學習小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測量了木板上兩個光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d(d《L)，遮光條通過兩個光電門的時間分別為，則：

①小車的實際加速度可以表示為

（用題中所給物理量表示）

②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)在坐標紙上描出a-F關(guān)系的點跡如圖所示，觀察點跡分布，分析實驗中存在的問題，可能是

。

a．木板與水平方向夾角太大

b．木板保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力

c．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢d．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點跡有向下彎曲的趨勢參考答案：2.下列說法正確的A.Th→Pa+X

中的X是中子B.+→+

是α衰變C.+→+

是核聚變D.→+2

是核裂變參考答案：C3.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊，在粗糙水平面上的質(zhì)量為M的斜劈上下滑，斜面光滑，下滑過程中，M始終靜止，則下列說法正確的是

A．水平面受到M的壓力大于(M+m)g

B．水平面受到M的壓力小于(M+m)g

C．水平面對M有水平向右的摩擦力

D．水平面對M沒有摩擦力參考答案：B4.（單選）如題4圖所示，兩個完全相同的金屬球a、b（可視為質(zhì)點），金屬球a固定在絕緣水平面上，金屬球b在離a高h的正上方由靜止釋放，與a發(fā)生正碰后回跳的最大高度為H，若碰撞中無能量損失，空氣阻力不計，則

A．若a、b帶等量同種電荷，b球運動過程中，a、b兩球系統(tǒng)機械能守恒 B．若a、b帶等量異種電荷，則h>H C．若a、b帶不等量同種電荷，則h<H

D．若a、b帶不等量異種電荷，則h>H參考答案：C5.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I，變化的圖線畫在了同一坐標上，如圖中的a、b、c所示，以下判斷正確的是

A．直線a表示電源的總功率PE-—I圖線

B．曲線c表示電源的輸出功率PR—I圖線

C．電源的電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω

D．電源的最大輸出功率Pm=2W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.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°7.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個重要概念是

。參考答案：運動狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實驗總結(jié)出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c】牛頓第一定律

8.用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：.歐姆調(diào)零（2分）

32009.（4分）如圖所示的電路中，R1=10歐，R6=50歐，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，則A、B間總電阻的范圍是

。參考答案：Ω<R<5Ω10..某實驗小組設計了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運動；b.保持長木板的傾角不變，取下細繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結(jié)果表達式_________________________此實驗方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）11.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分．圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：（1）照片的閃光頻率為

Hz．．（2）小球做平拋運動的初速度的大小為

m/s．參考答案：0.75．【考點】研究平拋物體的運動．【分析】正確應用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．【解答】解：（1）在豎直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此閃光頻率為：故答案為：10．（2）小球水平方向做勻速直線運動，故有：x=v0t，其中x=3L=7.5cm所以v0=0.75m/s故答案為：0.75．12.某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：

（1）你認為還需要的實驗器材有

、

。(兩個)

（2）實驗時為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。

（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）。

（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）。參考答案：（1）天平，刻度尺；（每空1分）（2）m<<M

；平衡摩擦力（每空1分）

（3）

（3分）（4）

（3分）13.2011年我國第一顆火星探測器“螢火一號”將與俄羅斯火衛(wèi)一探測器“福布斯一格朗特”共同對距火星表面一定高度的電離層開展探測，“螢火一號”探測時運動的周期為T，且把“螢火一號”繞火星的運動近似看做勻速圓周運動；已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G；假設宇航員登陸火星后，在火星表面某處以初速度v0豎直上拋一小球，經(jīng)時間f落回原處。則：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）如圖所示，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O到光滑水平面的距離為h=0.8m，已知A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量是小球A的5倍，置于水平傳送帶左端的水平面上且位于O點正下方，傳送帶右端有一帶半圓光滑軌道的小車，小車的質(zhì)量是物塊B的5倍，水平面、傳送帶及小車的上表面平滑連接，物塊B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，其余摩擦不計，傳送帶長L=3.5m，以恒定速率v0=6m/s順時針運轉(zhuǎn)．現(xiàn)拉動小球使線水平伸直后由靜止釋放，小球運動到最低點時與物塊發(fā)生彈性正碰，小球反彈后上升到最高點時與水平面的距離為，若小車不固定，物塊剛好能滑到與圓心O1等高的C點，重力加速度為g，小球與物塊均可視為質(zhì)點，求：（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小．（2）若滑塊B的質(zhì)量為mB=1kg，求滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動傳送帶的電動機多做的功W電．（3）小車上的半圓軌道半徑R大小．參考答案：解：（1）小球A下擺及反彈上升階段機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=mvA2，mg?h=mv12，A．B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mvA=﹣mv1+5mvB，代入數(shù)據(jù)解得：vB=1m/s；（2）經(jīng)過時間t，B與傳送帶速度相等，由勻變速直線運動速度公式得：v0=vB+μgt，代入數(shù)據(jù)解得：t=1s，物塊滑行的距離為：，解得：s物=3.5m=L，傳送帶的位移為：s傳=v0t=6×1=6m，則有：S相=S傳﹣S物=6﹣3.5=2.5m，Q=fS相=μmgS相，電動機多做的功為：W電=，代入數(shù)據(jù)解得：W電=30J．（3）物塊在傳送帶上一直加速到達右端時恰好與傳送帶速度相等，系統(tǒng)水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：5mv0=（5m+25m）v，由機械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：R=1.5m；答：（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小為1m/s．（2）滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動傳送帶的電動機多做的功W電為30J．（3）小車上的半圓軌道半徑R大小為1.5m．【考點】動量守恒定律；功能關(guān)系．【專題】計算題；定量思想；方程法；動量定理應用專題．【分析】（1）小球下擺與反彈后上升過程機械能守恒，A、B碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，應用機械能守恒定律與動量守恒定律可以求出速度．（2）應用勻變速直線運動的速度公式與位移公式求出相對位移，然后求出摩擦力產(chǎn)生的熱量，再求出電動機做功．（3）應用勻變速直線運動的運動學公式與動量守恒定律、機械能守恒定律可以求出圓軌道半徑．17.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點），從靜止開始沿光滑斜面由A點滑到B點后，進入與斜面圓滑連接的豎直光滑圓弧管道BCD（即∠BOD=135°），C為管道最低點，D為管道出口，半徑OD水平。A、C間的豎直高度為H，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F；改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，取g=10m/s2。（1）求小球的質(zhì)量m；（2）求管道半徑R1；（3）現(xiàn)緊靠D處，水平放置一個圓筒（不計筒皮厚度），如圖丙所示，圓筒的半徑R2=0.075m，筒上開有小孔E，筒繞水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，小孔E恰好能經(jīng)過出口D處。若小球從高H=0.4m處由靜止下滑，射出D口時，恰好能接著穿過E孔，并且還能再從E孔向上穿出圓筒而未發(fā)生碰撞。求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω為多少？參考答案：【知識點】圓周運動和功和能、機械能守恒定律的綜合應用考查題，屬于能力檢測。D4、E2、E3、E6【答案解析】（13分）解：（1）小球由A點滑到C，機械能守恒mgH=

（1分）在C點，F(xiàn)-mg=

（1分）解得F=mg+

（1分）由圖乙知mg=1，解得m=0.1Kg

（1分）(2)由圖乙知=

（2分）解得R1=0.2m

（1分）(3)小球由A點滑到D，機械能守恒mg（H—R1）=

（1分）小球在圓筒內(nèi)向上運動的時間為t，從E孔向上離開圓筒時的速度為v，圓筒旋轉(zhuǎn)的周期為T，則v2—v2D=—2g(2R2)

（1分）2R2=

（1分）t=

（1分）解得T=s圓筒旋轉(zhuǎn)的角速度ω=（2k-1）rad/s（k=1，2，3…）

（1分）【思路點撥】運用機械能守恒定律求解時，要恰當選取零勢能位置，在