福建省福州市福安市第二中学高三物理下学期期末试题含解析

福建省福州市福安市第二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.如图所示，置于水平地面上的盛水容器中，用固定于容器顶部的细线使一实心钢球悬挂在水中，此时容器底对地的压力为N1。由于某种原因细线突然断裂，则钢球在水中加速下沉的过程中，容器底对地面的压力为N2，那么N1与N2相比较是（

）A．

B．

C．

D．条件不足，无法确定参考答案：C2.下列说法正确的是A.机械波的振幅与波源无关B.机械波的传播速度由介质本身的性质决定C.物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D.动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关参考答案：B解析：机械波的振幅由波源决定，A错的；波速由介质决定，B对的；静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反，C错的；动摩擦因数的数值由接触面的粗糙程度即材料有关，D错的。3.两个固定的异种点电荷，电荷量给定但大小不等。用E1和E2分别表示这两个点电荷产生的电场强度的大小，则在通过两点电荷的直线上，E1＝E2的点【

】A．有三个，其中两处合场强为零

B．有三个，其中一处合场强为零C．只有两个，其中一处合场强为零

D．只有一个，该处合场强不为零参考答案：C4.下列有关热现象分析与判断正确的是（）A．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房子内的气温将会增加C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数越多，液体继续蒸发，饱和气压强增大D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多E．在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气，在这个过程中，2.26×103J=水蒸气的内能+水的内能+水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功．参考答案：BCD【考点】热力学第二定律；布朗运动；热力学第一定律．【分析】颗粒越大，布朗运动越不明显；根据热力学第一定律公式△U=W+Q分析房间内气温的变化；饱和气压随温度的升高而增大；气体压强与大气压强不同，指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子?对容器壁的持续的、无规则撞击产生的．气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定；水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量，平均动能不变，分子势能增加，水变成同温度的水蒸气的过程要对外做功．【解答】解：A、布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，不平衡性越不明显，布朗运动就越不显著，故A错误；B、夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，为要消耗电能，故W＞0，与外界无热交换，故Q=0，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，房内气体内能增加，故房间内部的气温将升高；故B正确；C、温度升高，液体分子的平均动能增大，单位时间内从液体飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和汽的密度增大，分子运动的平均动能也变大，所以饱和气压增大，故C正确；D、由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多．故D正确；E、温度是分子平均动能的标志，温度不变分子平均动能不变．100℃的水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量，平均动能不变，内能增加．由于要对外做功，所以根据热力学第一定律可知所吸收的热量等于对外界做的功和物体内能的增加量，吸收的热量2.26×103J等于水蒸气和水的内能的增量加上水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功，故E错误；故选：BCD5.如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO＝OC，在A、C两点分别挂有二个和三个砝码，木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的砝码，则木棒：（A）绕O点顺时针方向转动

（B）绕O点逆时针方向转动（C）平衡可能被破坏，转动方向不定

（D）仍能保持平衡状态参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是

(选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

s时间加速度第一次达到最大。

参考答案：7.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量8.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．9.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.7210.内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10t‘+t总=76.7+444=520.7s（4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．11.（4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省

%的汽油。

参考答案：答案：20%12.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD13.某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，④用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，⑤改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表：

实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d＝

cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为

m/s(保留两位有效数字)2实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为

。3本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出

的关系图象，请作出该图线。4根据作出的图像，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是

。参考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2与F同样得分）（2分）

如图所示（2分）4没有将气垫导轨调节水平

(2分)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：=2.68cm，=8.62cm，=11.50cm，并知A、B两球的质量比为2：1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的P点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=2%（结果保留一位有效数字）．参考答案：解：（1）A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以P点是没有碰时A球的落地点，N是碰后B的落地点，M是碰后A的落地点；（2）系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误===≈2%；故答案为P；2．15.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。(1)小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；(2)在钉子上分别套上2条、3条、4条…同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤(1),小物块落点分别记为M2、M3、M4…。(3)测量相关数据，进行数据处理。①为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的____(填正确答案标号，g已知)。A.小物块的质量m

B.橡皮筋的原长x

C.橡皮筋的伸长量Δx

D.桌面到地面的高度h

E.小物块抛出点到落地点的水平距离L②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、…，若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、________为横坐标作图，才能得到一条直线。(填“L”或“L2”)③如果小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_______(填“偶然误差”或“系统误差”)。参考答案：

(1).ADE

(2).

(3).系统误差【分析】小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，再知道小球的质量，就可以计算出小球的动能．根据，和L=v0t，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与L2正比．【详解】（1）小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离L=v0t，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式=，还需要知道小球的质量．故ADE正确、BC错误．故选：ADE．（2）根据，和L=v0t，可，因为功与速度的平方成正比，所以功与L2正比，故应以W为纵坐标、L2为横坐标作图，才能得到一条直线．（3）一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差．由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L，高为h，质量为m的小车停在光滑的水平地面上，有一质量为m的小物块（可视为质点），从光滑曲面上离车顶高度为h处由静止下滑，离开曲面后水平向右滑到小车上，最终物块滑离小车．已知重力加速度为g，物块与小车间的动摩擦因数μ=，求：（1）物块滑离小车时的速度v1；（2）物块从刚滑上小车到刚滑离小车的过程，小车向右运动的距离x．参考答案：解：（1）滑块由高处运动到轨道底端，由机械能守恒定律得：mgh=mv02，解得：v0=；滑块滑上平板车后，取滑块与小车组成的系统为研究对象，系统水平方向不受外力，动量守恒．以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+mv2，根据功能关系得：滑块滑离小车的条件是滑块的速度大于小车的速度，联立解得：，；（2）小车运动的过程中作用摩擦力对小车做功，由动能定理得：所以：x=答：（1）物块滑离小车时的速度是；（2）物块从刚滑上小车到刚滑离小车的过程，小车向右运动的距离是．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）根据机械能守恒定律求出滑块到达轨道底端时的速度大小．滑块滑上小车，二者沿水平方向的动量守恒，根据动量守恒定律和功能关系求出小车的速度．（2）根据动能定理即可求出小车的位移．17.如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O水平向右为x轴的正方向．在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v．已知容器在t＝0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水．求：

（1）每一滴水经多长时间滴落到盘面上？

（2）