山西省朔州市志英中学高三物理上学期期末试题含解析

山西省朔州市志英中学高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示，晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计，衣服处于静止状态。如果保持绳子A端、B端在杆上的位置不变，将右侧杆平移到虚线位置，稳定后衣服仍处于静止状态，则(

)A．绳子的弹力变大

B．绳子的弹力不变C．绳对挂钩弹力的合力变小

D．绳对挂钩弹力的合力不变参考答案：AD2.关于质点，下列说法中正确的是A．只要物体的体积小就可以把物体视为质点B．若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体当作质点C．质点是一个理想化模型，实际上并不存在D．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的参考答案：BC3.（单选）在经典力学建立过程中，伽利略、牛顿等物理学家作出了彪炳史册的贡献．关于物理学家的贡献，下列说法正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并通过实验测量得出了引力常量GB．伽利略对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法C．库仑首先提出了电场的概念D．伽利略揭示了力与运动的关系，并用实验验证了在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动直去参考答案：

考点：物理学史．专题：常规题型．分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答：解：A、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测量得出了引力常量G，故A错误；B、伽利略对自由落体运动的研究中，采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，故B正确；C、法拉第首先提出了电场的概念，故C错误；D、伽俐略揭示了力与运动的关系，用理想实验法指出在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去，故D错误；故选：B．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4.（多选）如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m，电荷量为q的带负电的小球，另一端固定在O点，把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零，以下说法正确的是（）A．小球重力与电场力的大小关系是qE=mgB．小球重力与电场力的大小关系是mg=qEC．小球在B点时，细线拉力T=2qED．小球在B点时，细线拉力T=mg参考答案：解：小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：

mgLsinθ﹣qEL（1﹣cosθ）=0得Eq：mg=sinθ：（1﹣cosθ）=：1，则得qE=mg；小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力T=mg故选：AD5.（多选题）如图所示，传送带以速度为V顺时针匀速转动，质量m=3kg的小物块以初速度V0=5m/s从左端的A点滑上传送带，已知物块与传送带之间动摩擦因素μ=0.2，AB两端长L=6m，重力加速度g=10m/s2．物块从A点运动到B点的过程中（）A．物块在传送带上运动的时间1s≤t≤2sB．物块在传送带上运动时间最短时，传送带速度可能是6m/sC．传送带的速度V=3m/s，摩擦力对物块的冲量1=10N?sD．无论传送带速度多大，物块动能增加不会超过36J参考答案：AD【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律．【分析】若物块在传送带上一直做匀加速运动，在传送带上运动的时间最短，由牛顿第二定律和位移时间公式求得最短时间．若物块在传送带上一直做匀减速运动时，所用时间最长．由牛顿第二定律和位移时间公式求得最长时间，从而得到时间范围．传送带的速度v=3m/s，求出物块匀加速运动的时间，由动量定理求摩擦力对物块的冲量．根据动能定理求动能增加量的最大值．【解答】解：A、若物块在传送带上一直做匀加速运动，在传送带上运动的时间最短，由牛顿第二定律得：μmg=ma，则有a=μg=2m/s2，设最短时间为t1．由L=v0t1+代入数据得：t1=1s．若若物块在传送带上一直做匀减速运动时，所用时间最长．设最长时间为t2．由L=v0t2﹣代入数据得：t2=2s，t2′=3s．由于v=v0﹣at2=5﹣2×3=﹣1m/s，不合理，舍去，所以物块在传送带上运动的时间1s≤t≤2s，故A正确．B、物块在传送带上运动时间最短时，传送带最小速度为vmin=v0+at1=5+2×1=7m/s，传送带的速度不可能为6m/s，故B错误．C、传送带的速度v=3m/s，物块匀加速至速度与传送带相等时用时为：t===1s，通过的位移为：x===4m＜L=6m，共速后物块不再受摩擦力，由动量定理得：摩擦力对物块的冲量为：I=mv0﹣mv=3×（5﹣3）=6N?s，故C错误．D、由上分析知，物块的最大速度为7m/s，物块动能增加量的最大值为：△Ek=﹣==36J，故D正确．故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）7.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

8.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：A用游标卡尺测量滑块的挡光长

度d,用天平测量滑块的质量mB用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到

水平桌面的垂直距离h2C将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间tD重复步骤C数次，并求挡光时间的平均值E利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosαF多次改变斜面的倾角，重复实验步骤BCDE，做出f--cosα关系曲线用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）滑块通过光电门时的速度υ=

滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

参考答案：9.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，10.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左

11.（2分）如图所示，将甲、乙、丙球(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲球从圆心A出发做自由落体运动，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙球沿圆弧轨道从C点(且C点靠近D点)运动到D点，如果忽略一切摩擦阻力，设甲球从圆心A做自由落体运动D的时间为t甲，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D的时间为t乙，丙球沿圆弧轨道从C点运动到D点时间为t丙，则t甲、t乙、t丙三者大小的关系是

。

参考答案：t甲＜t丙＜t乙12.（2分）在α衰变时产生的也具有放射性，它能放出一个

粒子而变为。参考答案：β13.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学让重锤做自由落体运动，利用打点计时器打出的纸带来测量当地的重力加速度。如图所示为实验时得到一条纸带，它在纸带上取了A、B、C、D、E五个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0．02s。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为3．99cm、CD长为2．58cm，DE长为2．97cm，则打C点时重锤的瞬时速度大小为

m/s，根据数据求出重力加速度g=

m／s2。（保留三位有效数字）参考答案：15.用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。实验中，选取了一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图乙中A、B、C、D、E、F……所示。通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E、F……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……（1）本实验中，打点计时器的工作电压为_____(选填“220V”或“6V以下”）交流电。（2）在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v-t图象___。(3)观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_________。(4)描绘v-t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是__(选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差_______(选填“存关”或“无关”)。参考答案：

(1).以下；

(2).；

(3).小车的速度随时间均匀变化；

(4).越小越好；

(5).有关解：(1)由于实验中所选用的为电磁打点计时器，所以打点计时器的工作电压为6V以下的交变电压；(2)利用所给点迹描点连线，得图象如图所示：其中C点的横坐标为3T，纵坐标为v3；(3)结合图象可以看出小车速度随时间均匀变化，所以小车做匀加速运动；(4)越小，则越接近计数点的瞬时速度，所以越小越好，计算速度需要用到的测量值，所以的大小与速度测量的误差有关。【点睛】本题考查了速度与时间的关系，速度没有办法直接测量，所以要利用物理关系转化，转换成我们能够测量的物理量，然后再来验证速度与时间的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角=37°的固定斜面上放一块质量M=1Kg，长度L=3m的薄平板AB．平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7m．在平板的上端A处放一质量=0.6kg的小滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放．假设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为=0.5，求滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差.（sin37°=0.6，cos37=0.8，=10m/s2）参考答案：解：（1）滑块在薄板上滑动时：﹤，故薄板静止不动

①

（2分）对滑块，在薄板上滑行时加速度：

②

（1分）至B点时速度：

③

（1分）滑块由B至C时的加速度：

④

（1分）设滑块由B至C用时t，有：

⑤

(2分)（2）薄板在滑块滑离后才开始运动，加速度

⑥

（1分）滑至C端用时：

⑦

（1分）故滑块、平板下端B到达斜面底端C的时间差

⑧

17.（14分）如图所示,倾角为θ=37o、电阻不计的、间距L=0.3m且足够长的平行金属导轨处在磁感强度B=1T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值R0=2Ω的电阻.在平行导轨间跨接一金属棒，金属棒质量m=1kg电阻r=2Ω，其与导轨间的动摩擦因数μ=0.5.金属棒以平行于导轨向上的初速度υ0=10m/s上滑直至上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电量Δq=0.1C（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）.

(1)金属棒的最大加速度；(2)上端电阻R0中产生的热量。

参考答案：解析：(1)金属棒在上升的过程，切割磁感线产生的感应电动势为，

回路的总电阻（1分），

回路中的感应电流

金属棒受到平行于导轨向下的安培力（2分）

金属棒还受到平行于导轨向下的力有mgsinθ、滑动摩擦力

由牛顿运动定律可知（2分）

金属棒上升过程中的最大加速度对应的是金属棒的最大速度，金属棒上升过程做减速运动，所以金属棒上升过程中的最大加速度就是速度为υ0的瞬间

代入数据后得最大加速度amax=10.3m/s2（2分）

(2)金属棒上升到最高点的过程中，通过上端电阻的电量Δq=0.1C，即金属棒中通过的电量为2Δq，设金属棒中的平均电流为

通过金属棒的电量

（2分）

金属棒沿导轨上升的最大距离

代入数据后得（1分）

上端电阻与下端电阻相等，并联后电阻为1Ω，再与金属棒的电阻r=2Ω串联，外电路是产生的焦耳热为全电路焦耳热的，上端电阻的焦耳热Q又为外电路焦耳热的，全电路产生的焦耳热为6Q．由能量守恒可知

（2分）

代入数据后得Q=5J（2分）18.如图所示，第二、三象限存在足够大的匀强电场，电场强度为E，方向平行于纸面向上，一个质量为m，电量为q的正粒子，在x轴上M点（﹣4r，0）处以某一水平速度释放，粒子经过y轴上N点（0，2r）进入第一象