河南省平頂山市陵頭鄉(xiāng)步步高中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省平頂山市陵頭鄉(xiāng)步步高中學(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.如圖所示，A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器，該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正，受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù)。A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩，可沿固定的圓弧形軌道移動(dòng)。B固定不動(dòng)，通過(guò)光滑鉸鏈連接長(zhǎng)0.3m的輕桿。將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架。始終保持桿水平，繩與桿的夾角∠AOB用θ表示。用另一繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼，兩個(gè)傳感器讀數(shù)用F1、F2表示。移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉牵現(xiàn)1、F2的數(shù)值相應(yīng)地發(fā)生變化，如表所示。則F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…A．A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1B．B傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力F1C．鉤碼質(zhì)量為0.05kgD．鉤碼質(zhì)量為0.2kg參考答案：AC設(shè)鉤碼對(duì)點(diǎn)O產(chǎn)生豎直向下的拉力為F，當(dāng)θ為銳角時(shí)，該力作用在O點(diǎn)產(chǎn)生兩個(gè)效果，一個(gè)是沿AO方向拉細(xì)繩，另一個(gè)則是沿OB方向壓桿，而當(dāng)θ為鈍角時(shí)，則F對(duì)細(xì)繩和桿都產(chǎn)生拉力，所以A傳感器對(duì)應(yīng)的是表格中的力F1，A項(xiàng)正確。如圖為θ=30°時(shí)力F的分解示意圖，由圖可知，故kg，C項(xiàng)正確。2.（單選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P、Q、R是傳播方向上的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離是sPQ，Q、R兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離是sQR，且sPQ=2sQR。t=0時(shí)刻P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在波形上的位置如圖所示，若經(jīng)過(guò)0.2s質(zhì)點(diǎn)Q第一次與t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況相同，則A．該簡(jiǎn)諧橫波傳播的波速為10m/sB．t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)R的位移是1.5cmC．在某時(shí)刻，P、R兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同D．在某一時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)恰處在波谷參考答案：AD3.（單選）按照我國(guó)月球探測(cè)活動(dòng)計(jì)劃，在第一步“繞月”工程圓滿(mǎn)完成任務(wù)后，將開(kāi)展第二步“落月”工程，預(yù)計(jì)在2013年前完成。假設(shè)月球半徑為R，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是A．飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率是在軌道Ⅲ上運(yùn)行速率的1/2倍B．飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行角速度是在軌道Ⅲ上運(yùn)行角速度的倍C．飛船在A點(diǎn)點(diǎn)火變軌的瞬間，動(dòng)能增加D．在軌道Ⅱ上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，飛船在A點(diǎn)的線速度等于在B點(diǎn)的線速度參考答案：A4.(單選)均勻介質(zhì)中兩波源S1、S2分別位于x軸上x(chóng)1＝0、x2＝14m處，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸上x(chóng)p＝4m處，t＝0時(shí)刻兩波源同時(shí)開(kāi)始由平衡位置向y軸正方向振動(dòng)，振動(dòng)周期均為T(mén)＝0．1s，傳播速度均為v＝40m／s，波源S1的振幅為A1＝2cm，波源S2的振幅為A2＝3cm，則從t＝0至t＝0．35s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為：A．12cm

B．16cm

C．24cm

D．32cm參考答案：B5.（單選）如圖所示，一形狀不規(guī)則、質(zhì)量分布不均勻的棒，可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)棒自由平衡時(shí)下端A恰位于轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)正下方?，F(xiàn)用水平恒力F作用于A端，在轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于90°的過(guò)程中 A．棒的重力力矩先減小后增大B．恒力F的力矩先減小后增大C．棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度先增大后減小D．棒上A、B兩點(diǎn)線速度方向始終相同參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一斜面AB長(zhǎng)為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

27.如圖所示，物體A、B經(jīng)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A物體受水平向右的拉力F的作用，此時(shí)B以速度v勻速下降，A水平向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線與水平方向成300角時(shí)，A的速度大小為

．A向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，所受到的摩擦力

（填變大、變小、不變）．參考答案：

變小8.圖示為探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門(mén)、滑塊和沙桶等組成。光電門(mén)可以測(cè)出滑塊分別通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)間的距離，另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說(shuō)法正確的是_______A．用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿(mǎn)足m<<MC．可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但必須滿(mǎn)足m<<MD．可以用該裝置探究動(dòng)能定理，但不必滿(mǎn)足m<<M參考答案：AB9.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車(chē)中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車(chē)中放入砝碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)后端，用細(xì)線連接小車(chē)和鉤碼；②將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車(chē)，小車(chē)拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；③改變鉤碼或小車(chē)中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作?！?/p>

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車(chē)的瞬時(shí)速度v，請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車(chē)組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測(cè)量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車(chē)受摩擦阻力；Ⅳ．小車(chē)初末速度的平方差與位移成正比

小車(chē)的質(zhì)量；10.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過(guò)程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過(guò)程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：11.已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_(kāi)________。地球同步衛(wèi)星離地面的高度為_(kāi)__________。參考答案：，12.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，牽引一條紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點(diǎn)開(kāi)始,每5點(diǎn)剪下一段紙帶（每段紙帶時(shí)間均為0.1s），按如圖所示，每一條紙帶下端與X軸相重合，在左邊與y軸平行,將紙帶粘在坐標(biāo)系中,則：①所剪的這0.6s內(nèi)的平均速度是_

m/s②物體運(yùn)動(dòng)的加速度是____

m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：0.413m/s

0.750m/m213.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個(gè)電量為﹣2×10﹣9C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功8×10﹣9J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功也是8×10﹣9J．則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由N指向M，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C．參考答案：解：根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而從M移到P時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，且N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，即場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案為：由N指向M，100．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。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(shí)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(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)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(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)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(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)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(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)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(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)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(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑。來(lái)自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射。已知∠ABM=30°，求

（1）玻璃的折射率。

（2）球心到BN的距離.參考答案：17.如圖所示，在光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的長(zhǎng)木板，其左端放有一質(zhì)量為m的重物（可視為質(zhì)點(diǎn)），重物與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。開(kāi)始時(shí)，長(zhǎng)木板和重物都靜止，現(xiàn)在給重物以初速度v0，設(shè)長(zhǎng)木板撞到前方固定的障礙物前，長(zhǎng)木板和重物的速度已經(jīng)相等。已知長(zhǎng)木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞，為使重物始終不從長(zhǎng)木板上掉下來(lái)，求長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L至少為多少？（重力加速度為g）參考答案：碰撞前，長(zhǎng)木板和重物的共同速度為v1由動(dòng)量守恒定律得：

（2分）碰撞后瞬間，長(zhǎng)木板以v1反彈，最終兩者的共同速度為v2由動(dòng)量守恒定律得：

（2分）對(duì)全過(guò)程由功能關(guān)系得：

（3分）解得：18.圖甲為豎直放置的離心軌道，其中圓軌道的半徑r=0．50m，在軌道的最低點(diǎn)A處和最高點(diǎn)B處各安裝了一個(gè)壓力傳感器(圖中未畫(huà)出)，小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道的不同高度由靜止釋放，可測(cè)出小球在軌道內(nèi)側(cè)通過(guò)這兩點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FA和FB的大小，g取10m／s2。

(1)若不計(jì)小球所受的阻力，且小球恰能過(guò)B點(diǎn)，求小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度vA的大小。

(2)若不計(jì)小球所受的阻力，小球每次都能通過(guò)B點(diǎn)，且FB隨FA變化的圖線如圖乙中的a所示，求小球的質(zhì)量m。

(3)若小球所受阻力不可忽略，小球的質(zhì)量m=0．15kg，F(xiàn)B隨FA變化的圖線如圖乙中的b所示，求當(dāng)FA=16N時(shí)，小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中損失的機(jī)械能△E。參考答案：解：(1)若小球恰能通過(guò)B點(diǎn)，設(shè)小球通過(guò)B時(shí)的速度為vB

根據(jù)牛頓第二定律，有：mg=m

(1分)

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mvA2=mvB2+mg·2r

(1分)

解得：vA=5m／s

(1分)

(2)根據(jù)第(1)問(wèn)及圖乙可知：當(dāng)小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度vA=5m／s時(shí)，小球?qū)壍缐毫Φ拇笮A1=6N

(1分)

設(shè)小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球支持力的大小為FA2。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有：

FA1=FA2且FA2－mg=m