河北省沧州市任丘第四中学高三物理下学期期末试题含解析

河北省沧州市任丘第四中学高三物理下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1.2004年，我国和欧盟合作正式启动伽利略卫星导航定位系统计划，这将结束美国全球卫星定位系统(GPS)一统天下的局面。据悉，“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4×104km，倾角为560，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是（

）A．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度B．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度C．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度D．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度参考答案：C2.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期T=2π的振荡电流。当罐中的液面上升时()A．电容器的电容减小

B．电容器的电容增大C．LC回路的振荡频率减小

D．LC回路的振荡频率增大参考答案：BC3.（单选）甲、乙两辆汽车沿平直公路同时由静止开始向同一方向运动的v－t图象如题17图所示，则下列说法正确的是()A．0～2t时间内两车一定有两次相遇时刻B．在t～2t时间内的某时刻，两车相遇C．0～t时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度D．0～2t时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度参考答案：D解析：A、0～2t时间内两车的位移相等，可知两车会相遇，但不一定相遇两次．故A错误．B、在t-2t时间的某时刻内，两图线与时间轴围成的面积会相等，则两车的位移相等，由于不知道初始位置，则不一定相遇．故B错误．C、0-t内，乙图线围成的面积大于甲图线围成的面积，则乙的位移大于甲的位移，因为时间相等，则乙的平均速度大于甲的平均速度．故C错误．D、0-2t内，甲图线围成的面积大于乙图线与时间轴围成的面积，则甲的位移大于乙的位移，因为时间，则甲的平均速度大于乙的平均速度．故D正确．故选：D．4.（多选）甲、乙从同一地点同一时刻沿同一方向做直线运动其速度图象如图所示，由此可以判断()A．前10s内甲的速度比乙的速度大后10s内甲的速度比乙的速度小B．前10s内甲在乙前，后10s乙在甲前C．20s末两车相遇D．相遇前，在10s末两车相距最远参考答案：ACD5.质量为2×103kg，发动机额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4×103N，则下列判断中正确的有：（

）A．汽车的最大动能是4×105JB．汽车以加速度2m/s2匀加速启动，起动后第2秒末时发动机实际功率是32kWC．汽车以加速度2m/s2做初速为0的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为4×105JD．若汽车保持额定功率起动，则当汽车速度为5m/s时，其加速度为6m/s2参考答案：

答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，某同学在研究摩擦力时，为了“记住”拉力曾经达到的最大值，在弹簧测力计指针的左侧轻塞一个小纸团，它可随指针移动。如需读出此弹簧测力计测得的最大值时，应读纸团

▲

（填“左”或“右”）边沿所对应的刻度值。参考答案：7.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：8.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小车质量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小车质量倒数4．003．453．032．502．001．411．000．60

请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________．参考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）图略（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小9.(5分)如图所示，是测定子弹速度的装置示意图，A、B两圆盘平行，相距为L，两圆盘固定在同一根穿过圆心且与盘面垂直的转轴上，两圆盘以角速度ω高速转动，子弹以平行转轴方向先后穿过A、B两盘，量得两圆盘上弹孔和圆心连线的夹角为θ，由此可测出子弹的速度为

。参考答案：

答案：ωL/（θ+2kл）k=0，1，2，3……10.如图所示，是小球做平抛运动中的一段轨迹，已知小球质量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则由轨迹对应的坐标值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能Ep=________J．参考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J11.某同学用DIS系统在实验室做“单摆的周期T与摆长L的关系”实验，通过计算机描绘出两次实验中的单摆的振动图像，由图可知，两次实验中单摆的频率之比=

▲

；两单摆摆长之比▲

．参考答案：4:3

（2分）；

9:1612.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．13.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，先

，再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，

；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）如图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦和

．表1纸带的测量结果测量点S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60参考答案：（1）接通电源，放开小车，关闭电源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V2与S成正比，小车的质量。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（14分）某同学利用教材提供的方案研究牛顿第二定律，如图是他正要打开夹子时的情况：

①请指出该实验需要纠正的地方__________________________________________（至少两条）。②在这个实验中，可以采用根据实验数据绘制图象的方法,也可以不测加速度的具体数值,而测不同条件下加速度的比值,看a与F、a与m的比值有何关系。在这个实验中，能用两车的位移s之比表示加速度a之比，是因为两车均做初速为零的匀加速直线运动，______________________________（用公式说明），所以有。③该同学纠正错误后，进行了“探究加速度与物体质量关系”的实验，记录的实验数据如下表：

实验次数质量m/kg受力F/N位移x/cm12.01.00N49.822.5

40.133.0

33.243.5

28.2

在第2、3、4次实验中，小车所受的力是____________。他利用表格数据在方格纸上描点画图象时，你认为应选择__________为横坐标，_____________为纵坐标较为合适。④本实验中，小车质量应远_____________盘和砝码的总质量。

参考答案：

答案:①电源应该用交流电源，不能用电池；小车前端的细线应该与木板平行;应平衡摩擦力；小车靠近打点计时器，尽量靠近木板右端。（答出两条）（4分）

②t相等；（2分）

③都是1.00N；位移s；质量的倒数1/m。（可互换）（6分）

④大于

（2分）15.①在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，合金丝的直径为

mm。②为了精确测量合金丝的电限Rx，设计出如图1所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（附加题，10分）如图所示，质量M＝10kg，上表面光滑的足够长木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动，现有足够多的小铁块，它们质量均为m＝1kg，将一铁块无初速地放在木板最右端，当木板运动了L＝1m时又无初速地在木板最右端放上第二个铁块；只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。求：

（1）第一个铁块放上后，木板运动lm时，木板的速度多大？

（2）最终有几个铁块能留在木板上？

（3）最后一个铁块与木板右端距离多大？（g=10m/s2）参考答案：解析：（1）由得……①（1分）

第一个铁块放上后，木板做匀减速运动，由动能定理得：

即:

……②（2分）

代入数据得

（2）对木板

……③（1分）

第一个铁块放上后

……④

第二个铁块放上后

……⑤

第n个铁块放上后……⑥（2分）

解上述方程组得：……⑦（1分）

木板停下时

vn＝0，得n=6.6，所以最终有7个铁块能留在木板上（1分）

（3）当第7块铁块放上后，距木板右端距离为d，由第二问得：

……⑧（2分）

解得：

……⑨（1分）17.一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。参考答案：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为；刹车前卡车牵引力的大小为，卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有设车厢脱落后，内卡车行驶的路程为，末速度为，根据运动学公式有

⑤

⑥

⑦式中，是卡车在刹车后减速行驶的路程