河北省承德市太平莊中學(xué)高三物理期末試卷含解析

河北省承德市太平莊中學(xué)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.如圖所示，水平面B點以左是光滑的，B點以右是粗糙的，質(zhì)量為M和m的兩個小物塊，在B點以左的光滑水平面上相距L，以相同的速度向右運(yùn)動。它們先后進(jìn)入表面粗糙的水平面后，最后停止運(yùn)動。它們與粗糙表面的動摩擦因數(shù)相同，靜止后兩個質(zhì)點的距離為s，A．若M>m，則s>L

B．若M=m，則s=L

C．若M<m，則s>LD．無論M、m取何值，都是s=0參考答案：

答案：D2.（單選題）在光滑的水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場，其電勢φ隨x坐標(biāo)值的變化圖線如圖所示。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點）從O點以初速度v0沿x軸正向移動。下列敘述正確的是（

）A．若小球能運(yùn)動到x1處，則該過程小球所受電場力逐漸增大B．帶電小球從x1運(yùn)動到x3的過程中，電勢能先減小后增大C．若該小球能運(yùn)動到x4處，則初速度v0至少為D．若v0為，帶電粒子在運(yùn)動過程中的最大速度為參考答案：D3.（單選）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A、B，用輕彈簧連接置于光滑水平面上，開始彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則彈簧在第一次被壓縮到最短的過程中A．當(dāng)A、B速度相同時，加速度aA=aBB．當(dāng)A、B速度相同時，加速度aA＞aBC．當(dāng)A、B加速度相同時，速度vA＜vBD．當(dāng)A、B加速度相同時，速度vA＞vB參考答案：D解析：從開始推A到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，物體A的加速度逐漸減小，而B的加速度逐漸增大．在

vA=vB之前，A的加速度總大于B的加速度，所以aA=aB時，vA＞vB．此后A的加速度繼續(xù)減小，B的加速度繼續(xù)增大，所以vA=vB時，aB＞aA．故D正確．

故選D．4.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示．下列判斷正確的是A．O點的場強(qiáng)最小，電勢最低B．－x1

處的電勢和x1處的電勢相等C．電子從x1處到－x1處的過程中速度先減小后增大

D．電子從x1處到－x1處的過程中電勢能一直減小參考答案：D從圖象可以看出，O點的電場強(qiáng)度最小，沿x軸方向場強(qiáng)的方向不變，沿電場線方向電勢逐漸降低，故O點的電勢不是最低，－x1

處的電勢和x1處的電勢一定不相等，若電子僅在電場力作用下從x1處運(yùn)動到－x1處，則電場力做正功，電子的電勢能一直減小，動能一直增大，速度一直增大，只有D項正確。5.核反應(yīng)堆中的燃料棒被控制棒分散隔開著，而控制棒的作用是（

）（A）吸收中子

（B）防止放射線向外輻射（C）作為冷卻劑

（D）作為減速劑參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.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，則一個油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：單分子油膜可視為橫截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個油分子，則一個油分子的質(zhì)量為m=。7.一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，AB、BC分別與p軸和T軸平行，氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為p0、體積為V0，在狀態(tài)B時的壓強(qiáng)為2p0，則氣體在狀態(tài)B時的體積為

；氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，對外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過程氣體

（選填“吸收”或“放出”）的熱量為

．參考答案：v0/2

(1分)

吸收(1分)

△U+W8.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h。（2分）9.下圖是某同學(xué)在做直線運(yùn)動實驗中獲得的一條紙帶．①已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_________；②ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出．O、B兩點間的A點不小心被墨水弄臟了看不到．從圖中讀出B、C兩點間距SBC=________；若A點與B點之間的距離滿足SAB=________，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，可以判斷A點到D點間的運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動，且根據(jù)數(shù)據(jù)可計算出該段位移的加速度a=____(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：①0.02s②0.90cm，0.70cm，5.0m/s2

解析：：（1）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02s．

（2）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，B、C兩點間的距離s=2.60cm-1.70cm=0.90cm；如果滿足，則為勻變速直線運(yùn)動，所以根據(jù)△x=aT2可得：物體的加速度a==5.0m/s210.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律后，做了一個實驗，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，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點：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：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出到達(dá)最高點的速度，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：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設(shè)最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，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，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關(guān)鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，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)動能定理求解．11.如圖所示為一圓拱橋，最高點的半徑為40m。一輛質(zhì)量為1.2×103kg的小車，以10m／s的速度經(jīng)過拱橋的最高點。此時車對橋頂部的壓力大小為_________N；當(dāng)過最高點的車速等于_________m/s時，車對橋面的壓力恰好為零。（取g=10m／s2）參考答案：

20

12.（8分）如圖電路中，電鍵K1，K2，K3，K4均閉合，在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P，（以下各空填“懸浮不動”、“向上加速”或“向下加速”）（1）若斷開K1，則P將_______（2）若斷開K2，則P將________（3）若斷開K3，則P將_______（4）若斷開K4，則P將_______

參考答案：（1）則P將繼續(xù)懸浮不動（2）則P將向上加速運(yùn)動。（3）P將加速下降。（4）P將繼續(xù)懸浮不動。13.一位同學(xué)受到“研究平拋運(yùn)動”昀實驗啟示，他想用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律：一光滑水平臺上，等大的甲、乙兩小球間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧的原長較短。當(dāng)彈簧突然釋放后，兩個小球被彈簧彈射，分別落在水平地面上的P、Q兩點，然后該同學(xué)進(jìn)行了下列物理量的測量：A．用天平測出甲、乙兩個小球的質(zhì)量分別是m1、m2B．用米尺測出甲、乙兩個小球的落地點與平臺邊緣的水平距離分別為s1、s2C．用米尺測出平臺離地面的高度h(1)上面的三個步驟中，你認(rèn)為不必要的步驟有____（填序號）。(2)根據(jù)需要選用上面A、B、C三個步驟中的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_________,則說明彈簧彈射小球的過程中動量守恒。參考答案：

(1).C

(2).m1s1?m2s2【詳解】（1）兩球均做平拋運(yùn)動，因高度相同，則時間相同；要驗證的表達(dá)式：m1v1-m2v2=0，即，即m1s1?m2s2，故不需要測量平臺離地面的高度h，即不必要的步驟有C；（2）只要滿足關(guān)系式m1s1?m2s2，則說明彈簧彈射小球的過程中動量守恒。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點P向上運(yùn)動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點與一傾角為°的光滑斜面連接，質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，取g=10m／s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點時對圓弧的壓力：（2）小滑塊到達(dá)C點時速度的大?。海?）小滑塊從C點運(yùn)動到地面所需的時間．參考答案：（1）30N,方向豎直向下

（2）4m/s

(3)0.3s⑴設(shè)滑塊到B點速度為VB,由機(jī)械能守恒

（2分）在B點：

（2分）得N=3mg=30N

由牛頓第三定律，滑塊在B點對圓弧的壓力大小為30N

（1分）⑵由動能定理，

（2分）

（1分）⑶滑塊離開C點后做平拋運(yùn)動，設(shè)其下落h的時間為t，則由

（1分）得t=0.3st=0.3s內(nèi)滑塊的水平位移x=vct=1.2m

（1分）而斜面的水平長度，（1分）所以小滑塊從C點運(yùn)動到地面所需的時間為0．3s

（1分）17.在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有P1（）、P2（）、P3（）、P4（），其平面內(nèi)x≤12.5m的區(qū)域有平行XOY平面的勻強(qiáng)電場，12.5m≤x≤12.5m+d的區(qū)域內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場，且P1、P2、P3的電勢分別為-2000V、1000V、-1000V，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.01T。如果有一個重力可以忽略的帶電粒子從坐標(biāo)原點以大小為106m/s、方向與-Y軸夾角為30°的速度射入第四象限，經(jīng)過t=10-5s時速度恰好平行X軸，方向與X軸同向。粒子運(yùn)動過程中僅受電場或磁場作用。

（1）求P4點的電勢；（2）求帶電粒子的性質(zhì)及比荷；（3）勻強(qiáng)磁場的寬度d至少多大時，該粒子才能返回電場？粒子從什么坐標(biāo)位置返回電場？參考答案：（1）

（2），且?guī)ж?fù)電

（3）

再次進(jìn)入電場的坐標(biāo)是（）或（）（1）據(jù)題意P1P2平行P3P4，且這四點不在同一等勢面上，設(shè)P1P2與電場方向的夾角為θ，這兩點間的電勢差為，則同理故：解得（2）據(jù)題意，P1P2與Y軸交點M（）電勢為0，點N（）的電勢也為0，即直線MN為等勢線，設(shè)MN與Y軸夾角為α，則，得因電場的方向垂直MN，所以電場方向與X軸夾角也30°，且指向第三象限。在t內(nèi)粒子在-Y方向上做勻減速運(yùn)動，有，其中解得，且?guī)ж?fù)電（3）在t內(nèi)粒子在+X方向上做勻加速運(yùn)動，其中解得即粒子速度與X軸平行時恰好進(jìn)入磁場，其中解得，d至少應(yīng)為：因進(jìn)入磁場時即進(jìn)入磁場時粒子的坐標(biāo)為（）故再次進(jìn)入電場的坐標(biāo)是（）或（）18.如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道，豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響，g取10m/s2．現(xiàn)給小球A一個水平向右的恒力F=55N．求：（1）把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，力F做的功；（2）小球B運(yùn)動到C處時的速度大?。唬?）小球B被拉到離地多高時與小球A速度大小相等．參考答案：【考點】：動能定理的應(yīng)用．【專題】：動能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由幾何關(guān)系可求得拉力作用