河北省保定市安国小营中学高三物理上学期期末试卷含解析

河北省保定市安国小营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.(多选)下列说法正确的是__________A．相同频率的光照射到不同的金属上，逸出功越大，出射的光电子最大初动能越小B．钍核Th，衰变成镤核Pa，放出一个中子，并伴随着放出光子C．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子运动的加速度减小D．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢靠，原子核越稳定参考答案：AD2.（多选）在灭火抢险的过程中，有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业，如图所示．已知消防车梯子的下端用摩擦很小的铰链固定在车上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上．消防车静止不动，被救者沿梯子匀速向下运动的过程中，下列说法中正确的是（）A．铰链对梯子的作用力逐渐减小B．墙对梯子的弹力不变C．地面对车的摩擦力逐渐增大D．地面对车的弹力不变参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：先以整体为研究对象，分析受力情况，根据三力汇交原理，判断铰链对梯子的作用力和墙对梯子的弹力如何变化．将人、梯子、车看做一个整体，由平衡条件分析地面对车的摩擦力和弹力如何变化．解答：解：A、B人在梯子上匀速运动时，将人和梯子看做一个整体，墙壁对梯子的作用力N水平向左，重力G竖直向下，根据三力汇交原理，铰链对梯子的作用力F斜向上，如图所示，当人匀速向下运动时，F与G的夹角减小，因为重力G不变，所以F、N减小．故A正确，B错误．C、D将人、梯子、车看做一个整体，则地面对车的摩擦力等于墙壁对梯子的作用力N，地面对车的弹力等于车、梯子和人的重力，则地面对车的摩擦力逐渐减小，地面对车的弹力不变．故C错误，D正确．故选AD点评：本题涉及三个物体平衡问题，要灵活选择研究对象，合理运用三力汇交原理，分析三力平衡问题．3.如图甲所示，bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0～t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力f随时间变化的图像可能正确的是(取平行斜面向上为正方向)参考答案：BCD由图乙可知磁场均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，根据左手定则可知导体棒开始受到逐渐减小的安培力，当B=0时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到逐渐增大的安培力，显然A错误。分析清楚安培力的情况，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断摩擦力的变化情况．若磁场方向垂直斜面向上为正，则开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsinθ，则摩擦力为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsinθ+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于mgsinθ，则安培力为：f=F安-mgsinθ，由于安培力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，当F安=mgsinθ时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinθ-F安，随着安培力的变化将逐渐增大，故BCD均有可能正确。4.如图a，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N，空气阻力不计，B点为AC轨道中点，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是A.图b中x=36m2·s－2B.小球质量为0.2kgC.小球在A点时重力的功率为5WD.小球在B点受到轨道作用力为8.5N参考答案：BD【详解】A、小球在光滑轨道上运动，只有重力做功，故机械能守恒，所以有：，解得：，即为：，故选项A错误；B、由图乙可知轨道半径，小球在C点的速度，那么由牛顿第二定律可得：，解得：，故选项B错误；C、小球在A点时重力，方向向下，速度，方向向右，故小球在A点时重力的功率为0，故选项C错误；D、由机械能守恒可得在B点的速度为：；所以小球在B点受到的在水平方向上的合外力做向心力为：，所以，小球在B点受到轨道作用力为8.5N，故选项D正确；故选选项BD。5.（多选题）如图，汽车向右沿水平面运动，通过绳子提升重物M．若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在重物匀速上升的过程中，有（）A．汽车做加速运动 B．汽车做减速运动C．地面对汽车的支持力增大 D．绳子张力不断减小参考答案：BC【考点】运动的合成和分解．【分析】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据M的运动情况得出的A运动情况，再依据矢量的合成法则，即可判定绳子对汽车的拉力变化，从而即可求解．【解答】解：A、设绳子与水平方向的夹角为α，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于M的速度，根据平行四边形定则得，vM=vcosα，M在向上匀速的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为α减小，所以汽车的速度减小，故A错误，B正确；C、M在匀速向上运动过程中，绳子对汽车的拉力大小不变，依据力的分解法则，竖直方向拉力的分力减小，则地面对汽车的支持力会增大，故C正确，D错误，故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC7.用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，其转速最大值是

参考答案：8.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。AB之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，OB间接有一个伏特表。整个装置的竖直面沿列车前进的方向放置。当列车做匀加速运动，悬线就偏过一定角度。若伏特表显示3V，则列车的加速度为

。如果根据伏特表示数与列车加速度的一一对应关系将伏特表改制成一个加速度表，则加速度的刻度是

的（选填“均匀”或“不均匀”）。参考答案：答案：，不均匀9.如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度．当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右．参考答案：：解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案为：1m/s，水平向右．10.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克11.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为________________.参考答案：【知识点】胡克定律．B5【答案解析】解析：两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为．【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．

12.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）；

9:1613.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，静放在水平面上的圆形（半径为R）光滑管道ABC，C为最高点，B为最低点,管道在竖直面内。管道内放一小球，小球可在管道内自由移动，现用一装置将小球锁定在P点，过P点的半径OP与竖直方向的夹角为θ。现对管道施加一水平向右的恒力F，同时解除对小球的锁定，管道沿水平面向右做匀加速运动，小球相对管道仍保持静止。经过一段时间后管道遇一障碍物突然停止运动，小球能到达管道的A点。重力加速度为g，小球及管道大小不a计。求：（1）恒力作用下圆形管道运动的加速度；（2）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值。参考答案：解：(1)小球受力如图，由力合成的平行四边形定则及牛顿第二定律得：（2分）（1分）（2）设圆形管道从开始运动到突然停止，停止前速度为，由匀变速运动公式得：（2分）圆形管道停止时，小球沿管道半径方向的速度变为零，沿切线方向的速度保持不变，小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域则可到达A点，或从C点飞出做平抛运动到达A点。若小球能运动到管道右侧圆心上方至最高点C之间的区域，则由机械能守恒得：（5分）联立以上相关各式得：（2分）若小球从C点飞出做平抛运动到达A点，则由机械能守恒及平抛运动规律得：（2分）（3分）联立以上相关各式得：（2分）圆形管道从开始运动到突然停止过程中运动距离的可能值为：及（1分）17.（12分）如图所示，在长1m的线下吊一个质量为1㎏的小球。当线受到19N的拉力时就被拉断，现将小球拉起一定高度后放开，小球到悬点正下方时线刚好被拉断，(g=10m/s2）求：

（1）球被拉起的高度；（2）线被拉断后，球落于悬点正下方5m的水平面上的位置。参考答案：解析：（1）小球到悬点正下方时，线对小球的拉力为19N，设此时小球的速度为则有：由机械能守恒定律得

（2）线被拉断后，小球开始做平抛运动由水平方向：

以及竖直方向：

得：

18.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的P﹣V图象如图所示，图中虚线为等温线．在B→C的过程中，气体吸收热量为12J．则：①试比较气体在A和B状态的内能EA、EB的大小；②气体从A→B过程中气体对外界做的功．参考答案