省直轄縣級行政區(qū)劃天門市竟陵高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

省直轄縣級行政區(qū)劃天門市竟陵高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.[選修3–4]一單擺做簡諧運動，在偏角增大的過程中，擺球的

．A.位移增大 B.速度增大C.回復(fù)力增大 D.機械能增大參考答案：AC【詳解】由簡諧運動的特點可知，當(dāng)偏角增大，擺球偏離平衡位置的位移增大，故A正確；當(dāng)偏角增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以速度減小，故B錯誤；由回復(fù)力可知，位移增大，回復(fù)力增大，故C正確，單擺做簡諧運動過程中只有重力做功，所以機械能守恒，故D錯誤；2.17世紀(jì)意大利科學(xué)家伽利略在研究運動和力的關(guān)系時，提出了著名的斜面實驗，其中應(yīng)用的物理思想方法屬于A．等效替代

B．實驗歸納

C．理想實驗

D．控制變量參考答案：C3.（單選）在物理學(xué)中，有7個國際基本單位．通過對單位的分析（稱為量綱分析），有時就可以得到很多有用的結(jié)論．例如，已知直升飛機懸停在空中時，消耗的功率只取決于機翼長度L、機翼垂直向下對空氣推力F和空氣的密度ρ．則當(dāng)同一架飛機由于負(fù)荷增加使得飛機重量變成原來的2倍時，其功率應(yīng)該增大為原來的：（提示：1N=1kg?m/s2）（）A．2倍B．倍C．倍D．4倍參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：根據(jù)P=Fv可知，1W=1N?m/s，再把單位化成由L、m和空氣的密度ρ的單位組成，從而找出P與質(zhì)量m的關(guān)系進行求解．解答：解：根據(jù)P=Fv可知，1W=1N?m/s，則1W=1kg?m/s2?m/s=1kg?因為功率只取決于機翼長度L、機翼垂直向下對空氣推力F和空氣的密度ρ，根據(jù)量綱可知，P所以飛機重量變成原來的2倍時，其功率應(yīng)該增大為原來的2倍故選：B點評：量綱分析是物理學(xué)中常用的一種定性分析方法，也是在物理領(lǐng)域中建立數(shù)學(xué)模型的一個有力工具．利用這種方法可以從某些條件出發(fā)，對某一物理現(xiàn)象進行推斷，可將這個物理現(xiàn)象表示為某些具有量綱的變量的方程，從而可以用此來分析個物理量之間的關(guān)系．4.如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉(zhuǎn)動，在O點懸掛一重物M，將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個系統(tǒng)保持靜止。Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小，F(xiàn)N表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止，且O1、O2始終等高，則（

）（A）Ff變小

（B）Ff不變（C）FN變小

（D）FN變大參考答案：答案：BD解析：若擋板間的距離稍許增大后，木塊與擋板間摩擦力的大小仍等于重物重力的1/2，F(xiàn)f不變，選項A錯誤D正確。擋板間的距離稍許增大后，木塊與擋板間正壓力FN變大，選項D正確C錯誤。5.我國國家大劇院外部呈橢球型，將國家大劇院的屋頂近似為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務(wù)，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖所示)，他在向上爬的過程中A．屋頂對他的支持力變大

B．屋頂對他的支持力變小C．屋頂對他的摩擦力變大

D．屋頂對他的摩擦力變小參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一段導(dǎo)體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過的電量是45C．則導(dǎo)體兩端的電壓為

V。

參考答案：7.某近地衛(wèi)星線速度大小為v1，某地球同步衛(wèi)星線速度大小為v2，距地面高度約為地球半徑的6倍。若近地衛(wèi)星距地面高度不計，則v1∶v2＝________，該近地衛(wèi)星的周期是地球自轉(zhuǎn)周期的______倍。參考答案：8.某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪短細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量

b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時的讀數(shù)誤差

d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時參考答案：①②③cd9.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“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(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊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)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)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）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）10.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三種射線，三種射線分別帶正電、負(fù)電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強，但穿透能力弱。所以不能穿透鋁箔，射線和射線的穿透能力強，可以穿透鋁箔。由于射線帶負(fù)電，經(jīng)過電場時受到電場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過電場時不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。11.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表。

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0318.424.530.6（1）為便于分析與的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線（2）由圖線得出的實驗結(jié)論是：

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與時間的關(guān)系：

。（4）由以上得出的結(jié)論是：

。參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導(dǎo)過程：（4）在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，加速度與外力成正比12.如圖所示，一截面為正三角形的棱鏡，其折射率為。今有一束單色光射到它的一個側(cè)面，經(jīng)折射后與底邊平行，則入射光線與水平方向的夾角是______。參考答案：30°13.如圖5，斜面上有一木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，在木塊加一個垂直于斜面的力F之后，其靜摩擦力的大小變化是______。（填增大、不變、或減?。﹨⒖即鸢福喝⒑喆痤}：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小；（2）電子在磁場中運動的時間t．參考答案：答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運動的周期可以求出電子的運動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運動的時間t=T=；答：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小為；（2）電子在磁場中運動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運動，分析清楚電子運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為m，求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量．參考答案：

對B球，受力分析如圖所示，則有

FTsin30°＝mg（2分）

得FT＝2mg

（2分）

對A球，受力分析如圖所示

在水平方向：

FTcos30°＝FNA

（2分）

在豎直方向

FNAcos30°＝mAg＋FTsin30°

（2分）

由以上方程解得：mA＝2m.

（2分）17.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為2m的小滑塊A、B，A靜止，B以速度水平向左運動，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的速度。射入木塊A，穿出A后，又射入木塊B而未穿出，A、B最終以相同的速度向右運動。若B與A始終未相碰，求子彈穿出A時的速度(不計質(zhì)量損失)。參考答案：18.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站，經(jīng)20s后司機才剎車使車勻減速恰停在繳費窗口，繳費后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行。已知小轎車剎車時的加速度為2m/s2,停車?yán)U費所用時間為30s，啟動時加速度為1m/s2。(1)司機是在離收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站的。(2)因國慶放假期間，全國高速路免費通行，小轎車可以不停車通過收費站，但要求轎車通過收費窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s，則國慶期間該小轎車應(yīng)離收費窗口至少多遠處開始剎車？因不停車通過可以節(jié)約多少時間？參考答案：解析(10分)(1)根據(jù)題意，設(shè)司機勻速運動位移為s1；減速運動時間為t2,位移為s2。(m)(s)(m)所以司機在離收費站窗口100+400=500m處發(fā)現(xiàn)收費站的