辽宁省沈阳市维华中学高三物理下学期期末试题含解析

辽宁省沈阳市维华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.（多选题）如图所示，光滑杆O′A的O′端固定一根劲度系数为k=10N/m，原长为l0=1m的轻弹簧，质量为m=1kg的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接，OO′为过O点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ=30°，开始杆是静止的，当杆以OO′为轴转动时，角速度从零开始缓慢增加，直至弹簧伸长量为0.5m，下列说法正确的是（）A．杆保持静止状态，弹簧的长度为0.5mB．当弹簧伸长量为0.5m时，杆转动的角速度为rad/sC．当弹簧恢复原长时，杆转动的角速度为rad/sD．在此过程中，杆对小球做功为12.5J参考答案：ABD【考点】向心力；物体的弹性和弹力．【分析】当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可求压缩量，从而求弹簧的长度；对小球分析，抓住竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，列式联立求出匀速转动的角速度；结合最高点的动能，运用动能定理求出杆对小球做功的大小．【解答】解：A、当杆静止时，小球受力平衡，根据力的平衡条件可得：mgsin30°=kx，代入数据解得：x=0.5m，所以弹簧的长度为：l1=l0﹣x=0.5m，故A正确；B、当弹簧伸长量为0.5m时，小球受力如图示：水平方向上：F2cos30°+Nsin30°=mω22（l0+x）cos30°竖直方向上：Ncos30°=mg+F2sin30°弹簧的弹力为：F2=kx联立解得：ω2=rad/s，故B正确；C、当弹簧恢复原长时，由牛顿第二定律可得：mgtan30°=mω12l0cos30°，解得：ω1=rad/s，故C错误；D、在此过程中，由动能定理可得：W﹣mg?2xsin30°=m2﹣0，解得：W=12.5J，故D正确．故选：ABD．2.如图所示，在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B，用质量为m的绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸内。撤去销子K，不计摩擦阻力，活塞将向右运动，该过程

A．由于A为真空，气体膨胀时对外不做功B．活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低C．气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少D．在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变参考答案：C3.一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门，门上装有三把锁，三个机要员各有一把锁的钥匙，只有三人同时转动自己的钥匙(闭合自己的开关)，才能通过一个继电器把门打开。图中的S1、S2、S3是三个锁内的开关，J为继电器（图中未画电动机的电路）。则方框内符合要求的门电路是A．与门

B．或门

C．非门

D．与非门参考答案：

答案：A4.（单选）如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止．若正对的平行板左右错开一些，则（）A．带电尘粒将向上运动B．带电尘粒将向下运动C．错开过程中，通过电阻R的电流方向为B到AD．错开过程中，通过电阻R的电流方向为A到B参考答案：考点：带电粒子在混合场中的运动；电容．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：本题由电容器的决定式由平行板左右错开时，电容器的正对面积发生变化，由正对面积的变化判定电容器的变化，由于不切断电源，电容器极板间电压恒定，由此判定电容器的带电量的变化，从而确定粒子的运动和电流的变化问题．解答：解：根据电容器的决定式C=，当正对面积S减小时，电容器的电容减小．A、带电尘粒受电场力F=q没有发生变化，故电场力不变粒子仍处于平衡状态，故AB错误；CD、由于电容器的电容减小，两极板间电压保持不变，故电容器的带电荷量将减小，故电容器放电，流经电阻R电流方向从A至B，故C错误，D正确．故选：D．点评：本题主要考查电容器的动态变化，抓住电容器与电源相连，两极板间电压保持不变，由于电容器的正对面积发生变化而引起电容器的电容变化，从而判定在变化过程中电容器是充电还是放电来判定电流方向．5..设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t,登月后,宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为G,。已知引力常量为G1根据以上信息可得到A. 月球的密度 B.月球的半径C. 飞船的质量 D.飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是

法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

。参考答案：7.（单选）一辆汽车在公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后8秒内滑行的距离A．80m

B．0m

C．400m

D．90m参考答案：D8.用直升机悬挂一面红旗，在天空中匀速水平飞行。红旗（包括旗杆）质量m，悬挂红旗的细绳质量不计，与竖直方向成θ角。不计直升机螺旋桨引起的气流对红旗的影响，红旗受到的空气阻力为

；直升机质量M，机身受水平方向的空气阻力f。不考虑空气浮力，直升机螺旋桨受到空气的作用力为

。参考答案：mgtanθ；9.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/210.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变11.电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。图为某电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上应对电动车的_________、_____________等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料释放出来的能量仅30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________％。参考答案：答案：蓄电池

电动机

16.8解析：根据题意，使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8％。12.（单选）飞机以一定水平速度v0飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，在以后的运动中（落地前），关于A、B的相对位置关系，正确的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一抛物线上B．A球在B球的后下方，二者在同一抛物线上C．A球在B球的下方5m处，二者在同一条竖直线上D．以上说法均不正确参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，，所以位移随时间逐渐增大．故A、B、C错误，D正确．故选：D．13.现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源

（电动势，内阻约为）电流表

（量程，内阻）电流表

（量程，内阻约为）滑动变阻器

（最大阻值，额定电流）开关及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。参考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在智利工作的天文学家最近表示．他们很可能第一次直接拍摄到了围绕恒星旋转的行星．这颗恒星名叫2M1207．它比太阳要小的多，距离我们有230光年之远．洛杉矶加利福尼亚大学的本杰明教授说：“假如围绕2M1207的真的是一颗行星．这将是人类第一次直接拍摄到太阳系外行星的照片，很久以来，科学家一直想象着能够拍摄到类似太阳系这样的行星围绕一颗恒星运转的太阳系外星体．”如果知道了这个行星的质量m，行星的半径r，行星的运行周期T，以及行星运行半径R．求：

（1）2M1207的恒星的质量

（2）该行星的卫星的最大速度

（3）你还能推导出关于这个行星的哪些物理量，至少给出两个？参考答案：17.可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD=d．LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O，玻璃体的折射率为，光在真空中的传播速度为c．求：（1）光在玻璃体中传播的速度；（2）光线OA在AB面发生折射时的折射角．参考答案：解：（1）根据v=得，v=．（2）由题图可知，所以入射角的正切：所以：r=30°根据折射定律知，n=所以：sini=n?sinr=所以折射角：i=45°答：（1）光在玻璃体中传播的速度为．（2）光线OA在AB面发生折射时的折射角为45°．【考点】光的折射定律．【专题】定量思想；方程法；光的折射专题．【分析】（1）根据v=求出光在介质中传播的速度大小．（2）根据入射角的大小，结合玻璃的折射率，通过折射定律即可求出．18.两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨MN和PQ，一端接有阻值为R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场中．在导轨上垂直导轨跨放质量m=0.5kg的金属直杆，金属杆的电阻为r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计．金属杆在垂直杆F=0.5N的水平恒力作用下向右匀速运动时，电阻R上的电功率是P=4W.

（1）求通过电阻R的电流的大小和方向；

（2）求金属杆的速度大小；

（3）某时刻撤去拉力,当电阻R上的电功率为时，金属杆的加速度大小、方向.参考答案：（1）P=I2R 2分I=1A 1分方向M到