湖北省宜昌市草埠湖中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖北省宜昌市草埠湖中學(xué)高三物理下學(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.(單選題)甲、乙兩名跳傘運(yùn)動(dòng)員，從靜止在空中的直升機(jī)上先后跳下，在打開傘前的一段時(shí)間內(nèi)，忽略空氣阻力，后跳的運(yùn)動(dòng)員乙看到甲的運(yùn)動(dòng)情況是A．向下勻速運(yùn)動(dòng)

B．靜止不動(dòng)

C．向下勻加速運(yùn)動(dòng)D．向下變加速運(yùn)動(dòng)參考答案：A2.據(jù)報(bào)道在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星，天文學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)繞行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的軌道半徑為月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)半徑的p倍，周期為月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)周期的q倍．已知地球半徑為R，表面重力加速度為g．萬有引力常量為G，則行星的質(zhì)量為

A．

B．

C．

D．參考答案：A3.（單選）一個(gè)人站在升降機(jī)的地板上，在升降機(jī)加速上升的過程中。以下說法正確的是A.人對(duì)升降機(jī)的壓力小于升降機(jī)對(duì)人的支持力B.人對(duì)升降機(jī)的壓力與升降機(jī)對(duì)人的支持力大小相等C.升降機(jī)對(duì)人的壓力等于人的重力D.人的重力和升降機(jī)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力參考答案：B解析：A、人對(duì)升降機(jī)的壓力等于升降機(jī)對(duì)人的支持力，它們是作用力與反作用力的關(guān)系，A錯(cuò)誤B正確；C、加速上升時(shí)超重，由N-mg=ma，所以升降機(jī)對(duì)人的壓力大于人的重力，C錯(cuò)誤；D、一對(duì)作用力和反作用力的性質(zhì)相同，而重力與支持力性質(zhì)不同，D錯(cuò)誤；故選：B4.如圖所示，一理想變壓器的原線圈匝數(shù)n1=1000，副線圈匝數(shù)n2=200。將原線圈接到u=200sin120t(V)的交流電壓上，已知定值電阻R=100，電流表A為理想電表，下列推斷正確的是A.該交流電的頻率為50HzB．穿過鐵芯磁通量的最大變化率為0.2Wb/sC.電流表的示數(shù)為0.4A

D．變壓器的輸入功率是16W參考答案：D5.關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說法錯(cuò)誤的是：(

)

A．在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時(shí)，應(yīng)用了控制變量法B．在利用速度時(shí)間圖像推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)應(yīng)用的是微元法C．定義電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)用了比值法，因而電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力和試探電荷的電量無直接決定關(guān)系D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，建立質(zhì)點(diǎn)概念是用近似替代法參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進(jìn)行，下述操作步驟安排不盡合理，請(qǐng)將合理順序以字母代號(hào)填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測(cè)出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（E）掛上小桶，放進(jìn)砂子，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；（F）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實(shí)驗(yàn)中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實(shí)驗(yàn)中

不同。圖B中圖線不過原點(diǎn)的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長(zhǎng)木板的傾角過大。7.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)欲“探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系”，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為彈簧測(cè)力計(jì)，P為小桶(內(nèi)有沙子)，一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為零點(diǎn)，順次選取一系列點(diǎn)，分別測(cè)量這些點(diǎn)到零點(diǎn)之間的距離x，計(jì)算出它們與零點(diǎn)之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標(biāo)系，通過描點(diǎn)法得到的圖像是一條過原點(diǎn)的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率的意義為___________．（填寫表達(dá)式）(2)若測(cè)出小車質(zhì)量為0．4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．(3)另一名同學(xué)用如圖裝置探究小車加速度a和小車所受合外力F（彈簧秤讀數(shù)）的關(guān)系圖像，但由于忘記了平衡摩擦力，則他得出的結(jié)論是（

）參考答案：2F/m

1

B8.如圖所示，A、B兩點(diǎn)相距0.1m，AB連線與電場(chǎng)線的夾角θ＝60°，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝100V/m，則A、B間電勢(shì)差UAB＝____V。參考答案：-5V

由圖示可知，BA方向與電場(chǎng)線方向間的夾角為：θ=60°，BA兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離為：d=Lcosθ，BA兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB間的電勢(shì)差為：UAB=-UBA=-5V。故選。9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有

；自行車騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。10.11．某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間=9.80m/s2。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖（b）所示。紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值?；卮鹣铝袉栴}（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通過分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說明分析的依據(jù)。

參考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因?yàn)閙vB2/2≈mghB，近似驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律11.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)前已平衡摩擦力．①實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法，應(yīng)保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測(cè)小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：小車的質(zhì)量

、合力

、小車的質(zhì)量一定，a與F成正比

、

C12.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)。若小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號(hào)表示）；若測(cè)得x＝1m時(shí)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，413.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開始時(shí)連續(xù)兩個(gè)4s的時(shí)間內(nèi)分別通過的位移為24m和64m，則這個(gè)物體的加速度為

m/s2，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為

m/s。參考答案：2.5

11三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大?。?2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,有一傾斜的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m,在導(dǎo)軌的中間矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量m=0.05kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒從距磁場(chǎng)上邊緣d處靜止釋放,當(dāng)它進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持與導(dǎo)軌垂直,已知d=0.4m,接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=6Ω,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,取g=10m/s2.求:(1)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v.(2)導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR.(3)導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)過程中,通過電阻R的電荷量q.參考答案：（1）2m/s；（2）0.075J；（3）0.05C（1）設(shè)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v,由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s（2）導(dǎo)體棒勻速通過磁場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為回路的電能，經(jīng)過R、r產(chǎn)生熱量為Q。電阻R上產(chǎn)生的熱量：(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：回路的電流：通過電阻R的電荷量：，根據(jù)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡：，B=2T,聯(lián)立得：q=0.05C【名師點(diǎn)睛】（1）由動(dòng)能定理求出導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；

（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為回路的熱量為Q，再求出電阻R上產(chǎn)生的熱量；

（3）由法拉第電磁感應(yīng)定律求出通過電阻R的電荷量。17.如圖所示，在兩端封閉粗細(xì)均勻的豎直長(zhǎng)管道內(nèi)，用一可自由移動(dòng)的活塞A封閉體積相等的兩部分氣體．開始時(shí)管道內(nèi)氣體溫度都為T0=500K，下部分氣體的壓強(qiáng)p0=1.25×105Pa，活塞質(zhì)量m=0.25kg，管道的內(nèi)徑橫截面積S=1cm2．現(xiàn)保持管道下部分氣體溫度不變，上部分氣體溫度緩慢降至T，最終管道內(nèi)上部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼?，若不?jì)活塞與管道壁間的摩擦，g=10m/s2，求此時(shí)上部分氣體的溫度T．參考答案：解：設(shè)初狀態(tài)時(shí)兩部分氣體體積均為V0，對(duì)下部分氣體，等溫變化，根據(jù)玻意耳定律知：P0V0=PV，其中：解得：P=1.25×105Pa=1×l05Pa對(duì)上部分氣體，初態(tài)：P1=P0﹣=1×105Pa末態(tài)：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：解得：T=281.25K答：此時(shí)上部分氣體的溫度T=281.25K．18.如圖所示，在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)作用力時(shí)，隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后，與靜