广东省深圳市上沙中学高三物理下学期期末试题含解析

广东省深圳市上沙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.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与速度大小v关系的图像，正确的是

（

）参考答案：C2.伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是

A．实验检验，数学推理

B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验

D．实验检验，合理外推参考答案：C试题分析：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故选C.3.（单选）如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（不计空气阻力）A．B的加速度为gsinθ

B．绳的拉力为GcosθC．绳的方向与光滑轨道不垂直

D．绳的拉力为G参考答案：AB解：A、对整体分析，加速度为：，则B的加速度为gsinθ．故A正确．

B、隔离对B分析，根据平行四边形定则知，绳的方向与斜面垂直，拉力大小为Gcosθ．故B正确，C、D错误．

故选：AB．4.（单选）为了探测月球，嫦娥三号探测器先在以月球中心为圆心，离月球表面高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕月球做近月表面的圆周飞行，周期为T。引力常量G已知。则（

）

A.变轨过程中必须向运动的反方向喷气B．变轨后与变轨前相比，飞船的机械能增大C．可以确定月球的质量D．可以确定月球的平均密度参考答案：D5..如图所示，正方形线圈内存在磁场，闭合开关，当磁感应强度均匀增大时，有一带电微粒静止在水平放置的平行板电容器中间。若线圈匝为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电荷量为q，正方形边长为L；线圈电阻不计，则下列判断中正确的是A.带电微粒带负电B.线圈内磁感应强度的变化率为C.通过电阻R的电流将随着磁场增强而逐渐增大D.断开开关后带电微粒做自由落体运动参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.平抛运动可以分解为水平方向的

运动和竖直方向的

运动。平抛物体在空中运动的时间与物体抛出的初速度大小

，与抛出点离水平地面的高度

．（后两空选填“有关”或“无关”）参考答案：匀速直线自由落体无关有关平抛运动水平方向没有外力，竖直方向受一重力作用，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由竖直方向，水平方向可知空中运动的时间与物体抛出的初速度大小无关，只由抛出点离水平地面的高度决定【解析】7.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．

参考答案：,8.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力9.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）．由图可知该弹簧的自然长度为____cm；该弹簧的劲度系数为____N／m．参考答案：10

5010.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于11.某实验小组在做验证力的平行四边形定则实验时，选用如下器材:钉有白纸的方木板、细绳及绳套、一根橡皮筋、直尺、两个弹簧测力计(1)下列实验要求中，不正确的是___________A.弹簧测力计使用前要校零B拉细线方向应与木板板面平行C.用一个力拉橡皮筋与用两个力拉橡皮筋时，只需将橡皮筋拉到同一长度(2)某同学将两个弹簧挂钩互挂对拉时，发现测力计示数不相同，在没有其他弹簧測力计可选的情況下，如果使用了其中一个示数偏大的测力计完成实验，对本实验是否有影响____(填“有”、“无”＂)。参考答案：

(1).C

(2).无【详解】（1）A.弹簧测力计实验前要教零，故A正确；B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同，故C错误；本题选不正确的，故选：C；（2）在两个力拉橡皮筋时，先测一个力，保持橡皮筋端点位置及两细绳方向不变，用测力计测另一个细绳的拉力即可，当测力计示数偏大，三个力F1、F2及F都成比例变大，对实验无影响；12.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是

▲

.（填写选项前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．无法判断参考答案：A13.为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)．(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板的一端用木块垫起适当的高度，使小车能下滑即可．(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表：次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：____________________________________________________.

参考答案：固定打点计数器(1分)缓慢匀速(1分)次数1234

橡皮筋对小车做功W2W3W4W三行各1分，有错不得分小车速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图所示的装置验证动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移yo改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：

（1)在安装斜槽时，应注意＿＿＿＿＿＿＿；

(2)已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系式是＿＿＿＿＿＿＿＿

(3)若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以

为纵坐标，描点作图。参考答案：（1）使斜槽末端O点的切线水平.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分

（2）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3分

（3）。。。。。。。。。。。。。。。15.（8分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g＝9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。①（4分）滑块通过光电门1时的速度v1＝

m/s，通过光电门2时的速度v2＝

m/s；②（4分）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为

J，重力势能的减少量为

J。参考答案：答案：①1.00m/s，2.50m/s（每空2分）②5.25J，5.29J（每空2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立xoy坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角θ=45°．在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d1=0.6m，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为l1=0.72m．在第Ⅳ象限垂直于x轴放置一竖直平板C3，垂足为Q，Q、O相距d2=0.18m，板C3长l2=0.6m．现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度v0=2m/s垂直于电场方向射出，刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔，进入磁场区域．已知小球可视为质点，小球的比荷=20C/kg，P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离为s=m，不考虑空气阻力．求：（1）匀强电场的场强大小；（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度B的取值范围；（3）以小球从M点进入磁场开始计时，磁场的磁感应强度随时间呈周期性变化，规定竖直向上为磁感强度的正方向，如图乙所示，则小球能否打在平板C3上？若能，求出所打位置到Q点距离；若不能，求出其轨迹与平板C3间的最短距离．（=1.73，计算结果保留两位小数）参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】：（1）小球在第二象限内做类平抛运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出电场强度的大小．（2）根据类平抛运动的规律求出经过M点的速度，作出粒子在磁场中的临界运动轨迹，结合几何关系和半径公式求出磁感应强度的范围．（3）根据半径公式和周期公式求出粒子在磁场中运动的轨道半径和周期，由磁场的周期得出小球在磁场中运动的轨迹图，以及得出在一个磁场周期内小球在x轴方向的位移，判断能否打在平板C3上，若能打在平板C3上，通过几何关系求出其轨迹与平板C3间的最短距离．：解：（1）小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动有：v0t=sat=v0tanθ由牛顿第二定律有：qE=ma代入据解得：E=．（2）设小球通过M点时的速度为v，由类平抛运动规律：==4m/s，小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图，由牛顿第二定律有：，得：B=小球刚好能打到Q点磁感应强度最强设为B1．此时小球的轨迹半径为R1，由几何关系有：=代入数据解得：．小球刚好不与C2板相碰时磁感应强度最小设为B2，此时粒子的轨迹半径为R2，由几何关系有：R2=d1，代入数据解得：．综合得磁感应强度的取值范围：（3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为为R3，周期为T有：，代入数据解得：R3=0.09m．，代入数据解得：T=．由磁场周期得小球在磁场中运动的轨迹如图可得：一个磁场周期内小球在x轴方向的位移为3R3由分析知有：l1=（3n+2）R3，n=2则小球能打在平板C3上，设位置到Q点距离为h有：h=2（n+1）R3cosβ﹣R3，解得：h==0.38m．答：（1）匀强电场的场强大小为；（2）磁感应强度B的取值范围为；（3）小球能打在平板C3上，轨迹与平板C3间的最短距离为0.38m．【点评】：本题关键是明确粒子的运动规律、画出运动轨迹，然后结合牛顿第二定律、类似平抛运动的分位移公式和几何关系列式求解，难度较大．17.（10分）如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距.导轨右端连接一阻值为R1=4的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在时，电阻为R2=的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静