山西省运城市第五中学高三物理上学期期末试题含解析

山西省运城市第五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.（单选）“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”中，“巍巍群山两岸走”选取的参照物是（）

A．江中竹排B．两岸青山C．天上浮云D．空中飞鸟参考答案：考点：参考系和坐标系．分析：在判定物体的运动时，要选择一个标准作为参考物体，物体的运动情况与参考系的选择有关．解答：解：竹排中的人以江中竹排为参照物，观察到两岸的青山向后移动．故选：A．2.（多选）17世纪，意大利物理学家伽利略根据斜面实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故，则下列说法正确的是

A．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律B．该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬的

C．伽俐略通过该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”这一结论

D．该实验为牛顿第二定律的提出提供了有力的实验依据参考答案：AC3.(单选题)关于运动和力，下列说法中正确的是（）A．物体运动速度变化越快，加速度越大B．做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力C．做匀速圆周运动的物体的加速度不变D．做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的参考答案：A解：A、加速度是反映速度变化快慢的物理量．加速度大，速度变化快．故A正确．B、只要合力与速度的方向在同一直线上，物体就做直线运动，合力的大小可以变化，例如加速度减小的加速直线运动．故B错误．C、做匀速圆周运动的物体的加速度是向心加速度，向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，故加速度是时刻改变的．故C错误．D、速度变化的方向就是加速度的方向，加速度不变化，速度变化的方向就不变，平抛运动的加速度是重力加速度，大小方向都不变，故做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是相同的．故D错误．故选A．4.

一带正电的小物块处于一倾角为α的光滑绝缘斜面上，斜面距离地面有一定高度，整个装置处于一水平向右的无限大的匀强电场中，小物块处于静止状态。若突然将电场改为水平向左，且大小不变，小物块将开始运动，那么小物块可能：A.直接离开斜面做曲线运动B.在斜面上往复运动C.先沿斜面滑行，滑离斜面后仍做直线运动D.先沿斜面滑行，滑离斜面后做曲线运动参考答案：CD5.如图所示，木块A、B静止叠放在水平面上，A的质量为m，B的质量为2m。现施水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则不得超过（

）A．2F

B．F/2

C．3F

D．F/3参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两个计数点之间还有４个点没有画出．打点计时器接频率为50HZ的交流电源．经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.20cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm.(结果取两位有效数字)①打下F点时小车的速度为vF=_____m/s；②小车的加速度为a=__

_m/s2参考答案：①0.72

②0.80

7.如图，电动机Q的内阻为0.5Ω，当S断开时，A表读数1A，当S闭合时，A表读数3A，则：电动机的机械功率

；电动机的机械效率

。参考答案：

答案：18W，9%8.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：9.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：

150

N,

竖直向下

。10.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ11.如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案：，12.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）参考答案： 0, 213.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。

实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)电路图如图（a）所示。带电小球的受力如图（b），根据平衡条件有tanθ=，又有F=qE=q，联立解得，U=tanθ=ktanθ，所以应以tanθ为横坐标．由上可知k=，则小球的带电量为q=。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。（1）如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度为____m/s，小车的加速度大小为____m/s2。(结果均保留两位有效数字)（2）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。___________丙丁（3）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。___________参考答案：

(1).(1)1.6，

(2).3.2；

(3).(2)如图所示：；

(4).(3)实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

（1）AC这段位移的平均速度等于AC这段时间中间时刻的瞬时速度，即B点的瞬时速度为：，由逐差法求解小车的加速度，。（2）根据描点法作出图象，如图所示：（3）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够。15.如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中A．物块a重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功大于a机械能的增加C．摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等参考答案：ABD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R＝0.4m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好．置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态．将一个质量为m＝0.8kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后对轨道的压力为F1＝58N．水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x＝0.3m，与小球的动摩擦因数为μ＝0.5，右侧BC段光滑．g＝10m/s2，求：(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能．(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力．参考答案：解析：(1)对小球在C处，由牛顿第二定律及向心力公式得F1－mg＝mv1＝＝m/s＝5m/s从A到B由动能定理得Ep－μmgx＝mv12Ep＝mv12＋μmgx＝×0.8×52J＋0.5×0.8×10×0.3J＝11.2J.(2)从C到D由机械能守恒定律得mv12＝2mgR＋mv22v2＝＝m/s＝3m/s由于v2>＝2m/s，所以小球在D处对轨道外壁有压力．小球在D处，由牛顿第二定律及向心力公式得F2＋mg＝mF2＝m(－g)＝0.8×(－10)N＝10N.由牛顿第三定律得小球对轨道压力为10N.17.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（可视为理想气体），通过压力传感器可感知管中的空气压力，从而控制进水量．若进水前细管内空气的体积为，压强为，当洗衣缸内水位缓慢升高(假设细管内空气温度不变)，被封闭空气的压强变为时（>1）．求：细管内进水