河北省邢臺(tái)市內(nèi)丘第三中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省邢臺(tái)市內(nèi)丘第三中學(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1.一個(gè)筆帽豎直放在桌面上的紙條上，要求把紙條從筆帽下抽出，如果緩慢拉出紙條筆帽必倒，若快速拉出紙條，筆帽可能不倒，以下判斷正確的是A．緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，筆帽受到的沖量小B．緩慢拉動(dòng)紙條時(shí)，紙對(duì)筆帽水平作用力小，筆帽也可能不倒C．快速拉動(dòng)紙條時(shí)，筆帽受到?jīng)_量小D．快速拉動(dòng)紙條時(shí)，紙條對(duì)筆帽水平作用力小參考答案：C2.（單選）一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與位移x的關(guān)系如右圖所示。下列圖象中合理的是（

）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)能；電場(chǎng)強(qiáng)度．I1I2【答案解析】B解析：粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度越越小，故粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)A、根據(jù)U=Ed，，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度越越小，故電勢(shì)降低的越越慢，應(yīng)該是曲線，故A錯(cuò)誤；B、A、Ek-x圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示電場(chǎng)力，電場(chǎng)強(qiáng)度越越弱，F(xiàn)=Eq，電場(chǎng)力越越弱，斜率越越小，故B正確；C、速度隨著位移均勻增加，而相同位移所用的時(shí)間逐漸減?。铀龠\(yùn)動(dòng)），故加速度逐漸增加；而電場(chǎng)力減小導(dǎo)致加速度減?。还拭?，故C錯(cuò)誤；D、粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，，故加速度的圖像用過(guò)是E-x圖像相同，故D錯(cuò)誤；故選B【思路點(diǎn)撥】粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖象含義，得出電場(chǎng)力的變化情況；然后結(jié)合加速度的含義判斷加速度隨著位移的變化情況．3.（單選）將一個(gè)小球斜向上拋出，小球在空中依次飛過(guò)三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3.圖中曲線為小球在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡．若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說(shuō)法正確的是（

）A．小球通過(guò)第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長(zhǎng)B．小球通過(guò)第1個(gè)窗戶重力做的功最大C．小球通過(guò)第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小D．小球通過(guò)第3個(gè)窗戶的平均速度最大參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解；功的計(jì)算；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．D1E1【答案解析】C解析：A、蘋(píng)果在豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越小，1、2、3個(gè)窗戶的高度一樣，∴蘋(píng)果通過(guò)三個(gè)窗戶所用的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，那么蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最短，因此，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．

B、、蘋(píng)果通過(guò)三個(gè)窗戶時(shí)的豎直位移h一樣，由功的公式W=mgh知通過(guò)三個(gè)窗戶重力做功一樣多，∴選項(xiàng)B錯(cuò)誤．

C蘋(píng)果通過(guò)三個(gè)窗戶時(shí)重力做功一樣多，第三個(gè)窗戶通過(guò)的時(shí)間長(zhǎng)，由平均功率公式P=知蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶重力的平均功率最小，故C正確

D、設(shè)通過(guò)窗戶的位移與水平方向的夾角為θ，窗戶高h(yuǎn)，水平速度vx，則通過(guò)窗戶的位移為，通過(guò)窗戶的水平位移為，通過(guò)窗戶的平均速度為：，由1到3窗戶θ變小，cosθ變大，vx不變，平均速度變小，∴D選項(xiàng)錯(cuò)誤．

故選：C．【思路點(diǎn)撥】蘋(píng)果做斜向上拋體運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)分解的思想可分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小，但窗戶的高度一樣，因此時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，然后分別選用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判斷．4.（01年廣東、河南卷）如圖所示，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，ab=2bc，磁場(chǎng)方向垂直紙面；實(shí)線框a′b′c′d′是一正方形導(dǎo)線框，a′b′邊與ab邊平行。若將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場(chǎng)區(qū)域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過(guò)程中外力所做的功，W2表示以同樣速率沿平行于bc的方向拉出過(guò)程中外力所做的功，則（

）

A．W1=W2

B．W2=2W1

C．W1=2W2

D．W2=4W1參考答案：答案：B5.如圖所示，傾角為30°的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過(guò)固定于斜面體頂端的滑輪O（可視為質(zhì)點(diǎn)）．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m．開(kāi)始時(shí)，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無(wú)拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止不動(dòng)．將A由靜止釋放，在其下擺過(guò)程中斜面體始終保持靜止．則在繩子到達(dá)豎直位置之前，下列說(shuō)法正確的是A．物塊B受到的摩擦力一直沿著斜面向上 B．物塊B受到的摩擦力先減小后增大C．繩子的張力先減小后增大D．地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平向左參考答案：B初始情況下分析物塊B受力：豎直向下的重力4mg、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的靜摩擦力Ff．沿斜面和垂直斜面正交分解B物塊受到的力，B物塊處于平衡狀態(tài)，則有：沿斜面方向：Ff=4mgsin30°=2mg，

垂直斜面方向：FN=4mgcos30°=

2mg．由牛頓第三定律知：物塊B對(duì)斜面有垂直斜面向下的壓力和沿斜面向下的靜摩擦力，把這兩個(gè)力向水平方向分解，則得：斜面體水平方向受到B的作用力（取水平向左為正方向）：sin30°-cos30°，又=FN=4mgcos30°=2mg，=Ff=4mgsin30°=2mg．sin30°-cos30°=0，所以初始狀態(tài)下斜面體水平方向受物塊B的合力為零，不存在受地面的摩擦力．小球A下擺過(guò)程中，物塊B始終保持靜止，則小球A不對(duì)外做功，機(jī)械能守恒，小球A的速度不斷增大，到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，這時(shí)小球A擺到低時(shí)對(duì)繩的拉力最大，設(shè)r為A到滑輪的繩長(zhǎng)，最低點(diǎn)小球A的速度為v，則由機(jī)械能守恒定律得：=mgr，又由牛頓第二定律得：F-mg=，∴小球A對(duì)繩的拉力為F=+mg=3mg，此時(shí)物塊B在平行于斜面方向所受的摩擦力為=F-4mgsin30°=3mg-2mg=mg，方向沿斜面向下，由此可知物塊B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg，后逐漸減少到零，再沿斜面向下逐漸增大到mg，所以，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．由以上分析知繩子的張力一直增大，小球A擺到低時(shí)對(duì)繩的拉力最大，所以，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．將A由靜止釋放，在其下擺過(guò)程中B始終保持靜止，在繩子到達(dá)豎直位置之前，把斜面與物塊B看做整體，繩子始終有拉力，此拉力水平向左有個(gè)分力，而整體保持靜止，水平方向受力平衡，因此，地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直水平向右，那么，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(6分)A、B兩小球同時(shí)從距地面高為h=15m處的同一點(diǎn)拋出，初速度大小均為v0=10m/s，A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(jì)(g=10m/s2)，則A球經(jīng)

s落地，A球落地時(shí)AB相距

m。參考答案：

1

7.為了定性研究阻力與速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將拴有金屬小球的細(xì)線拉離豎直方向—個(gè)角度后釋放，小球撞擊固定在小車右端的擋板，使小車和擋板一起運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下了一系列的點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩點(diǎn)間的距離，可以判斷小車所受的阻力隨速度的減小而____________（填“增大”或“減小”），判斷的依據(jù)是_______________________。參考答案：減小，相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差減小8.原長(zhǎng)為１６cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲乙二人同時(shí)用１００Ｎ的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為１８cm，若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一個(gè)用２００Ｎ的力拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度為

cm此彈簧的勁度系數(shù)為

Ｎ/m參考答案：9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將小球從距斜軌底面高h(yuǎn)處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：小球恰好能通過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點(diǎn)的速度，再根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)，由重力提供向心力，設(shè)最高點(diǎn)的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開(kāi)始滾下到軌道最高點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當(dāng)h＜2.5R時(shí)，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點(diǎn)評(píng)：本題的突破口是小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點(diǎn)的速度．對(duì)于光滑軌道，首先考慮能否運(yùn)用機(jī)械能守恒，當(dāng)然本題也可以根據(jù)動(dòng)能定理求解．10.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：?jiǎn)畏肿佑湍た梢暈闄M截面積為S，高度為分子直徑D的長(zhǎng)方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個(gè)油分子，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為m=。11.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開(kāi)有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間，從而通過(guò)等時(shí)性求出L的最大值．結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)到矩形孔上沿的時(shí)間和下沿的時(shí)間，結(jié)合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔的上沿的時(shí)間s=0.2s；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔下沿的時(shí)間，則小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間△t=t2﹣t1=0.2s，根據(jù)等時(shí)性知，L的最大值為L(zhǎng)m=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．知道小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間和障礙物移動(dòng)L的最大值時(shí)間相等．12.歐洲天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質(zhì)量為M，半徑為R，萬(wàn)有引力恒量為G，則繞該行星運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設(shè)其質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動(dòng)能為Ek2，則為_(kāi)_____________。參考答案：，10/313.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）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開(kāi)底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)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(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是__________A．單位時(shí)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(shí)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(duì)外做功D．外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直放置的兩平行帶電金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根質(zhì)量為m的均勻絕緣桿，上端可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端固定一個(gè)不計(jì)重力的點(diǎn)電荷A，帶電量＋q。當(dāng)板間電壓為U1時(shí)，桿靜止在與豎直方向成＝45°的位置；若平行板以M、N為軸同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)＝15°的角，而仍要桿靜止在原位置上，則板間電壓應(yīng)變?yōu)閁2。求：U1/U2的比值。某同學(xué)是這樣分析求解的：兩種情況中，都有力矩平衡的關(guān)系。設(shè)桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距為d，當(dāng)平行板旋轉(zhuǎn)后，電場(chǎng)力就由變?yōu)?，電?chǎng)力對(duì)軸O的力臂也發(fā)生相應(yīng)的改變，但電場(chǎng)力對(duì)軸O的力矩沒(méi)有改變。只要列出兩種情況下的力矩平衡方程，就可求解了。你覺(jué)得他的分析是否正確？如果認(rèn)為是正確的，請(qǐng)繼續(xù)解答；如果認(rèn)為有錯(cuò)誤之處，請(qǐng)說(shuō)明理由并進(jìn)行解答。參考答案：解：他的分析有錯(cuò)誤（2分），因?yàn)楫?dāng)兩塊平行板旋轉(zhuǎn)后，兩板的間距變了，電場(chǎng)力應(yīng)該為。

（2分）由力矩平衡關(guān)系，可得：

（1）

（3分）

（2）

（3分）解（1）、（2），即可求得：

17.如圖甲所示，電荷量為q=1×10-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g取10m/s2。求（1）前2秒內(nèi)物體加速度的大??；（2）前4秒內(nèi)物體的位移；（3）前4秒內(nèi)電場(chǎng)力做的功。參考答案：見(jiàn)解析（1）由圖丙可得a==1m/s2（4分）（2）由圖丙可知物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)x1=vt1，x2=vt2∴x=x1+x2=6m（6分）（3）由圖乙可知F1=qE1=3NF2=qE2=2N

（2分）∴W=F1x1+F2x2W=14J

（4分）18.（18分）如圖所示，質(zhì)量為mA=2kg的木板A靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為mB=1kg的小物塊B以某一初速度v0從A的左端向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A向右