安徽省宿州市第十一中學高三物理期末試卷含解析

安徽省宿州市第十一中學高三物理期末試卷含解析一、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.A、B、C三個物體通過細線和光滑的滑輪相連，處于靜止狀態(tài)，如圖甲所示，C是一箱砂子，砂子和箱的重力都等于G，動滑輪的質量不計．現(xiàn)打開箱子下端開口，使砂子均勻流出，經(jīng)過時間t0砂子流完，則圖乙中能表示在此過程中桌面對物體B的摩擦力f隨時間的變化關系的圖象是參考答案：B2.（單選）如圖所示，兩小球a、b從直角三角形斜面的頂端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平拋出，分別落在兩個斜面上，三角形的兩底角分別為30°和60°，則兩小球a、b運動時間之比為（）A．1：B．1：3C．：1D．3：1參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：兩球都落在斜面上，位移上有限制，即豎直位移與水平位移的比值等于斜面傾角的正切值．解答：解：對于a球，tan30°==

對于b球，tan60°==所以=

故B正確，A、C、D錯誤．故選B．點評：解決本題的關鍵抓住平拋運動落在斜面上豎直方向上的位移和水平方向上的位移是定值．3.（單選）如圖所示，等邊三角形ABC處在勻強電場中，其中電勢A=B=0，C=。保持該電場的大小和方向不變，讓等邊三角形以A點為軸在紙面內(nèi)順時針轉過30°，則此時的B點電勢為A．

B.

C．

D.

參考答案：C4.圖（a）為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖（b）為媒質中平衡位置在x=1.5m處的質點的振動圖象，P是平衡位置為x=2m的質點，下列說法正確的是（）A．波速為0.5m/sB．波的傳播方向向右C．0～2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cmD．0～2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E．當t=7s時，P恰好回到平衡位置參考答案：ACE【考點】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關系．【分析】先根據(jù)質點的振動圖象，判斷波的傳播方向，再根據(jù)波長和周期求波速；據(jù)波形成的條件和特點分析各質點的振動情況．【解答】解：A、由圖（a）可知該簡諧橫波波長為2m，由圖（b）知周期為4s，則波速為v===0.5m/s，故A正確；B、根據(jù)圖（b）的振動圖象可知，在x=1.5m處的質點在t=2s時振動方向向下，所以該波向左傳播，故B錯誤；C、由于t=2s時，質點P在波谷，且2s=0.5T，所以質點P的路程為2A=8cm，故C正確；D、由于該波向左傳播，由圖（a）可知t=2s時，質點P已經(jīng)在波谷，所以可知0～2s時間內(nèi)，P向y軸負方向運動，故D錯誤；E、當t=7s時，△t=5s=1，P恰好回平衡位置，故E正確．故選：ACE．5.如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度為v0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑動到頂點A時速度剛好為零，如果斜面改為AC，讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑動到A點且速度也剛好為零．則物體具有的初速度(已知物體與路面之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零)()．A．大于v0

B．等于v0C．小于v0

D．取決于斜面的傾角參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時動能減少100J,機械能減少30J，以A點所在的水平面為零勢能面，則小球到達最高點時的重力勢能為_____J。物塊返回到A時的動能為________J.參考答案：

7.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當房客進門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當?shù)剡B接起來，構成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

8.（選修3－4）（6分）如圖復合色光經(jīng)過半圓型玻璃磚后分成ab兩束光，比較ab兩束光在玻璃磚中的傳播速度Va

Vb，入射光線由AO轉到BO，出射光線中__________最先消失，若在該光消失時測得AO與BO間的夾角為α，則玻璃對該光的折射率為

。

參考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）9.有一個電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、100010.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v0＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：11.相對論論認為時間和空間與物質的速度有關；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等12.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關。雨滴間無相互作用且雨滴質量不變，重力加速度為g。（1）質量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設雨滴的密度為ρ，推導雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對應半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計空氣阻力，請在圖中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時受到的空氣阻力f∝v2（提示：設單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對雨滴由動能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時速度最大解答；(3)由動量定理證明【詳解】(1)對雨滴由動能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質量為當雨滴的重力與阻力相等時速度最大，設最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對應半徑為的雨滴，不計空氣阻力，雨滴做自由落體運動，圖線如圖：；(3)設在極短時間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個數(shù)為：，其質量為設向下為正方向，對圓盤下方空氣分子由動量定理有：對圓盤上方空氣分子由動量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。13.在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50HZ，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點時，測得的瞬時速度υ=

m/s．若實驗時交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經(jīng)過2號點的實際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測量速度．參考答案：0.36；大于．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．【解答】解：從0點開始每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。≤嚨接嫈?shù)點2時的瞬時速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，交流電的頻率偏高而未被發(fā)覺，那么實際打點周期變小，據(jù)v=可知，測出的速度數(shù)值將比真實值偏小．根據(jù)運動學公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大．故答案為：0.36；大于．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標準比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設水的摩爾質量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質的量為；所含的水分子數(shù)為個15.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑的水平面上，有一質量為M=3kg的薄板和質量m=1kg的物塊．現(xiàn)給薄板和物塊相同的初速度v=4m/s朝相反方向運動，它們之間有摩擦，薄板足夠長，求①當薄板的速度為2.4m/s時，物塊的速度大小和方向．②薄板和物塊最終停止相對運動時，因摩擦而產(chǎn)生的熱量．參考答案：①當薄板的速度為2.4m/s時，物塊的速度大小為0.8m/s，方向向左．②薄板和物塊最終停止相對運動時，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為24J．：解：①取向左為正向，當薄板速度為v1=2.4m/s時，由動量守恒定律可得，（M﹣m）v=Mv1+mv2，解得v2=0.8m/s，方向向左

②停止相對運動時，由動量守恒定律得，Mv﹣mv=（M+m）v′，解得最終共同速度v′=2m/s，方向向左；

因摩擦而產(chǎn)生的熱量J答：①當薄板的速度為2.4m/s時，物塊的速度大小為0.8m/s，方向向左．②薄板和物塊最終停止相對運動時，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為24J．17.如圖甲所示，質量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°固定斜面上（斜面足夠長），對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2。求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大??；（2）t=6s時物體速度，并在乙圖上將t=6s內(nèi)物體運動的v–t圖象補畫完整，要求標明有關數(shù)據(jù)；（3）物體返回出發(fā)點的速度大小。

參考答案：18.（16分）如圖甲所示，兩個幾何形狀完全相同的平行板電容器PQ和MN，水平置于水平方向的勻強磁場中（磁場區(qū)域足夠大），兩電容器極板的左端和右端分別在同一豎直線上，已知P、Q之間和M、N之間的距離都是d，極板本身的厚度不計，板間電壓都是U，兩電容器的極板長相等。今有一電子從極板PQ中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿其中軸線進入電容器，并做勻速直線運動，此后經(jīng)過磁場偏轉又沿水平方向進入到電容器MN之間，且沿MN的中軸線做勻速直線運動，再經(jīng)過磁場偏轉又通過O點沿水平方向進入電容器PQ之間，如此循環(huán)往復。已知電子質量為m，電荷量為e。不計電容之外的電場對電子運動的影響。

（1）試分析極板P、Q、M、N各帶什么電荷？

（2）求Q板和M板間的距離x；

（3）若只保留電容器右側區(qū)域的磁場，如圖乙所示。電子仍從PQ極板中軸線左邊緣的O點，以速度v0沿原方向進入電容器，已知電容器極板長均為。則電子進入電容器MN時距MN中心線的距離？要讓電子通過電容器MN后又能回到O點，還需在電容器左側區(qū)域加一個怎樣的勻強磁場？參考答案：解析：（1）電子受磁場力向下，則受電場力向上，所以P板帶正電，Q板帶負電

2分

同理可知，M板帶負電，N板帶正電

2分

（2）電子在電容器中由平衡條件有：

2分

電子在磁場中做圓周運動的半徑為R，則：

1分

Q板和M板間的距離，應滿足：

1分

（3）電子離開電容器P、Q時的