江西省上饶市沙田中学高三物理下学期期末试卷含解析

江西省上饶市沙田中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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，质量为M劈体ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC与水平面成角θ。质量为m的物体（上表面为半球形）以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑，在整个运动的过程中，劈体M始终不动，P为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右

C.劈体M对水平地面的压力大小始终为(M+m)gD.劈体M对水平地面的压力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g参考答案：D2.如图所示，质量为m物块A在质量为M斜面B上正在以加速度a加速下滑，已知斜面倾斜角为θ，物块下滑过程中斜面始终静止，则下列说法中正确的是（

）A．地面对斜面的支持力小于(M+m)gB．地面对斜面的支持力大于(M+m)gC．地面对斜面的摩擦力方向向左D．地面对斜面的摩擦力方向向右参考答案：AD3.如图，一颗在椭圆轨道Ⅰ上运行的地球卫星，通过轨道Ⅰ上的近地点P时，短暂点火加速后进人同步转移轨道Ⅱ.当卫星到达同步转移轨道Ⅱ的远地点Q时，再次变轨，进入同步轨道Ⅲ.下列说法正确的是A.卫星在轨道I的P点进入轨道Ⅱ机械能增加B.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度相同C.卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时加速度相同D.由于不同卫星的质量不同，因此它们的同步轨道高度不同参考答案：ACA：卫星在轨道Ⅰ上通过点P时，点火加速，使其所需向心力大于万有引力，做离心运动，才能进入轨道Ⅱ，所以卫星在轨道I的P点进入轨道Ⅱ机械能增加。故A项正确。B：假设卫星从轨道Ⅲ返回轨道Ⅱ，卫星在轨道Ⅲ经过Q点时，点火减速，使其所需向心力小于万有引力，做向心运动，才能进入轨道Ⅱ，所以卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时速度不同。故B项错误。C：卫星在轨道Ⅲ经过Q点时和在轨道Ⅱ经过Q点时，所受万有引力相同，根据牛顿第二定律，产生的加速度相同。故C项正确。D：对同步卫星，解得：。则同步轨道高度与卫星的质量无关。故D项错误。4.（单选）关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（

）A．物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同

B．物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变

C．物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心

D．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速，度方向垂直

参考答案：D

当物体的速率增大时，合外力是动力，合外力与速度方向间夹角小于90°，而在直线运动中速率增大时合外力方向与速率方向间夹角必为0°，A错误，变速率的曲线运动也可以是匀变速运动，如平抛运动，故B错误；物体做变速率的圆周运动时，合外力一方面提供了改变速度方向的向心力，另一方面还提供了改变速度大小的切向力，故此时合外力的方向一定不指向圆心，C错误；在匀速率曲线运动中，由于物体的速度大小不变，则物体在速度方向上所受外力矢量和必为零，即物体所受合外力方向只能是垂直于速度方向，从而只改变速度方向而做曲线运动，但不改变速度的大小，D正确。5.将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑块放在较长的小车上。如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态。在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的F-t图象如乙图所示。则A．2.5s前小车做变加速运动

B．2.5s后小车做变加速运动C．2.5s前小车所受摩擦力不变

D．2.5s后小车所受摩擦力不变参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh7.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；8.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．9.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.61510.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.2311.如图所示，为在“探究动能定理”的实验中小车在运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为0.02s，小车在A、B之间可描述为________运动，C、D之间可描述为________运动．小车离开橡皮筋后的速度为________m/s.参考答案：：加速度逐渐减小的加速直线匀速直线0.3612.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度13.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度___▲__（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的__▲___（填“前”、“后”）壁。参考答案：车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁．地面上人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（18分）“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测：第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针不发生偏转；第二步：用电阻×1000挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图1所示。

（1）第一步测量结果表明盒内______________________。（2）图2示出了图1〔1〕和图1〔2〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是_______Ω，图3示出了图1〔3〕中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在图4的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图5所示。如果把图5中e、f两端用导线直接相连，小灯泡仍可正常发光。欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到_______接线柱。参考答案：答案：（1）第一步测量结果表明盒内不存在电源；（2）欧姆表指针所处的位置，指示的阻值分别为：1200，500；（3）盒内的元件及连接情况如下图所示：（4）e端应连接到c接线柱，f端应连接到a接线柱。15.为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率，设计了如图（a）所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，是阻值为的保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为。实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录和对应的电压U、电流I的数据，并求得的数值，如下表所示：①请根据表中数据在图（b）上描点连线作关系图象，根据该图象，可得电源的电动势E=___▲__V、内阻r=___▲__。②根据表中数据作出的关系图象如图（c）所示，利用该图象，可求得电阻丝的电阻率___▲__（保留两位有效数字）。③图关系图象纵轴截距的物理意义是___▲__。参考答案：由题意可知图b纵轴的截距表示电源的电动势，图线的斜率表示电源内电阻与保护电阻的电阻之和。由题意可知，结合图c中的数据即可解答。由以上分析可知当x=0时，等于电流表的电阻。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径分别为R和r（R>r）的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住，同时释放两小球，a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点，求：（1）两小球的质量比.（2）若，要求ab都能通过各自的最高点，弹簧释放前至少具有多少弹性势能。参考答案：【知识点】动量守恒定律；机械能守恒定律．F2E3【答案解析】：①②若5mgR

解析：解.a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点的速度分别为

①②由动量守恒定律③

机械能守恒定律

④

⑤

联立①②③④⑤得

（2）若，由动量守恒定律得当a球恰好能通过圆轨道的最高点时，E弹最小，【思路点拨】（1）根据牛顿第二定律得出最高点的速度，根据机械能守恒定律列出等式求解

（2）由动量守恒定律得出速度关系，根据机械能守恒定律求解．解决该题关键能判断出小球能通过最高点的条件，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律联立列式求解．17.如图所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处，其中AB长为1m，BC长为0.6m，BC与水平面夹角为，磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的0.2倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数，现给磁铁一个水平向左的初速度不计磁铁经过B处转向的机械能损失。求：（g取）(1)磁铁第一次到达B处的速度大小；(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小；(3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到到B点。参考答案：18.质量均为m的两个可视为质点的小球A、B，分别被长为L的绝缘细线悬挂在同一点O，给A、B分别带上一定量的正