江苏省常州市金沙高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

江苏省常州市金沙高级中学高三物理上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.（单选）为了测定某辆轿车在平直公路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可近似看做匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示．如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m．那么这辆轿车的加速度约为（）A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2参考答案：考点：加速度．专题：直线运动规律专题．分析：加速度是用来描述物体速度变化快慢的物理量，加速度的解法通常有①定义式法②匀变速直线运动的基本公式③处理纸带时常用的方法．解答：解：汽车长度4.5米，在图中占三格，所以一格代表1.5米．有图象可以看到题目给出了连续相等时间间隔内的位移，第一段位移有8格，则位移为x1=12m．第二段位移有13.5格，则位移为x2=13.5×1.5m=20.25m由连续相等时间间隔内的位移位移之差等于aT2，得：，T=2s解得：a≈2m/s2．故选：B点评：匀变速直线运动规律很多，要求能根据具体题目选择合适的表达式解题．所以建议把常见题型归类掌握，此题属于给出连续相等时间间隔内的位移，也可是不连续的时间段，比如：同一匀加速直线运动中，已知第n秒内的位移xn，第m秒内的位移xm，则：．所以要灵活掌握此类题．2.如图，甲电路可测出电压表内阻，已知电源内阻忽略不计，R为变阻箱，其取不同值时电压表示也变化，图象如图乙，则电压表内阻Rv及电源电动势E为（

）A．k

E=2V

B．k

E=5V

C．k

E=50V

D．k

E=2V

参考答案：B3.如图所示，细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点时的加速度方向，下列图中可能的是（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】向心加速度；牛顿第二定律；向心力．【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，运动到图示的P点时，速度大小和方向都在改变，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度．【解答】解：小球在竖直面内做圆周运动，运动到图示的P点时，所受的合力可分解为向心力和切向方向的力，即P点的加速度应可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度，故D选项正确．故选D4.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法中正确的是

A．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象B．质点Q（x=9m）经过0.5s第一次到达波谷C．质点P在0.1s内经过的位移大小为10cmD．若在Q处放一接收器，接到的波的频率小于2.5Hz参考答案：

答案：AB5.某节能运输系统装置的简化示意图如图2所示．小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中，然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速下滑，并压缩弹簧。当弹簧被压缩至最短时，立即锁定并自动将货物卸下．卸完货物后随即解锁，小车恰好被弹回到轨道顶端，此后重复上述过程。则下列说法中正确的是A．小车上滑的加速度大于下滑的加速度B．小车每次运载货物的质量必须是确定的C．小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功等于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功D．小车与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能部分转化为弹簧的弹性势能参考答案：ABD小车滑动时受重力、支持力和滑动摩擦力，其中重力沿斜面的分力mgsinθ大于滑动摩擦力，对小车受力分析，根据牛顿第二定律得：下滑时加速度为g-μgcosθ，上滑时加速度为g+μgcosθ，故A正确。设下滑的距离为l，根据功能关系有：μ（m+M）glcosθ+μMglcosθ=mglsinθ，由于μ、g、l、θ、M均是固定的量，故小车每次运载货物的质量m必须是确定的，B正确。小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功，C错误。根据能量守恒得：在小车与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，故D正确．故选ABD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知一小量程电流表的内阻Rg为200欧姆，满偏电流Ig为2mA．现在用如图电路将其改装为量程为0.1A和1A的双量程电流表．（1）当用哪两个接线柱时为0.1A的量程？答：a、c（2）当用哪两个接线柱时为1A的量程？答：a、b（3）定值电阻R1=0.41，R2=3.7（保留两位有效数字）．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题．分析：把电流计改装成电流表需要并联一个分流电阻，分析图示电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律答题．解答：解：（1）电流表量程越小，并联电阻阻值越大，由图示可知，电流表量程为0.1A时，接a、c两个接线柱．（2）电流表量程越大，并联的分流电阻越小，由图示可知，电流表量程为1A时，接a、b两个接线柱．（3）由图示电路图可知，R1+R2=，R1=，代入数据解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω故答案为：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7．点评：本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构，应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题．7.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，8.(6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为

N时物体的加速度的大小最大,为

m/s2；当F为

N时，物体的速度最大。(g=10m/s2)参考答案：

0，4，89.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.010.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；14511.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；经过光电门2时的速度表达式v2=

，滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为

mm。(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积减小C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：（1）、、、8.15（2）C12.（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13.一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）．该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为

．参考答案：0【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小．【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=；设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，即：2F﹣4f﹣T=4m×，解得T=0，故答案为：0三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

15.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置，平台长L1=4m，跑步机皮带长L2=32m，跑步机上方设置了一个跨栏（不随皮带移动），跨栏到平台末端的距离L3=10m，且皮带以v0=1m/s的恒定速率转动，一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2=1m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2秒爬起（假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止），然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间？参考答案：14s匀加速通过平台：

通过平台的时间：（1分）冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=4m/s（1分）冲上跑步机至跨栏：（1分）解得t2=2s（1分）摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m（1分）取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速过程有：v0=a2t3解得：t3=1s（1分）对地位移为：（1分）挑战者向右加速冲刺过程有：（1分）解得：t4=7s（1分）挑战者通过全程所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=14s（1分）。17.一电路如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距。（1）若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？（2）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取）

参考答案：（1）S断开时，电阻R3两端电压为S闭合后，外阻为

路端电压为电阻R3两端电压为则所求流过R4的总电量为

……5分（2）设微粒质量为m，电量为q，当开关S断开时有：当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则设微粒能从C的电场中射出，则水平方向：竖直方向：由以上各式求得：故微粒不能从C的电场中射出。

…………7分

18.如图所示，直角坐标系xOy第Ⅰ象限内存在沿y轴负方向的匀强电场．半径为L的圆形匀强磁场区域在第Ⅱ象限内与x、y轴相切与C、D两点，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向外．电荷量为+q，质量为m的粒子a从C点垂直x轴射入磁场，经磁场偏转后恰好从D点进入电场，最后从M点射