湖南省湘潭市昭山中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省湘潭市昭山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.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c。下列判断正确的是（

）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大C．图中三小球比较，落在a的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直参考答案：D2.在平直公路上行驶的a车和b车，其位移﹣时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知（）A．b车运动方向始终不变B．a、b两车出发的初位置不同C．t1到t2时间内a车的平均速度小于b车D．t1到t2时间内某时刻两车的速度相同参考答案：D【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】位移时间图线反映位移随时间的变化规律，图线切线的斜率表示瞬时速度，结合斜率的变化得出速度如何变化．根据位移和时间比较平均速度的大小．【解答】解：A、位移时间图象切线的斜率表示瞬时速度，b图线的斜率先正为负，则知b的运动方向发生变化．故A错误．B、a、b两车出发的初位置都在s=0处，故B错误．CD、t1时刻，两车的位置相同，t2时刻，两车的位置也相同，则t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故C错误，D正确．故选：D3.（单选）如图所示，一个电荷量为-Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是(

)A．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小C．OB间的距离为D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差参考答案：C4.（多选）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是 (

)A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ参考答案：AC

将m1、m2和弹簧看做整体，受力分析如图所示根据平衡条件得Ff＝FcosθFN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g则FN＝(m1＋m2)g－Fsinθ故选项A、C正确。5.（多选）在真空中A、B两点分别放置等量异种电荷，在电场中通过A、B两点的竖直平面内对称位置取一个矩形路径abcd，如图所示，现将一电子沿abcd移动一周，则下列判断正确的是（）A．由a→b电场力做正功，电子的电势能减小B．由b→c电场对电子先做负功，后做正功，总功为零C．由c→d电子的电势能一直增加D．由d→a电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零参考答案：考点：电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据电势高低，分析电场力对电子做功的正负．电场力做正功时，电势能减小；相反，电势能增加．根据等势线的分布情况可知，电子靠近正电荷时，电势升高；反之，电势降低．解答：解：A、由a→b，电势降低，电场力做负功，电子的电势能增加．故A错误．B、如图，画出过b、c的等势线，则知由b→c，电势先降低再升高，则电场对电子先做负功，后做正功．根据对称性可知，b、c两点的电势相等，电场力做的总功为零．故B正确．C、由c→d，电势升高，电场力做正功，电子的电势能减小．故C错误．D、由d→a，电势先升高后降低，电场对电子先做正功，后做负功，电子的电势能先减小后增加，电势能总增加量为零．d、a两点的电势相等，电场力做的总功为零．故D正确．故选BD点评：本题要对等量异种电荷等势面的分布和电场线情况了解，考试经常做文章，抓住对称性分析对称点的电势关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图，g=10m/s2，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为4.1W，从开始运动到x=9m处共用时t=4.5s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．解答：解：对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动；在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入数值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，从3m到9m用时t′=2.5s所以从开始运动到x=9m处共用时t总=2+2.5=4.5s故答案为：4.1，4.5点评：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．7.如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到静摩擦力的大小为

▲

N．参考答案：8.如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC=

，线速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，

由角速度和线速度的关系式可得，由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故

，所以周期之比为

由角速度和线速度的关系式可得。9.若元素A的半衰期为3天，元素B的半衰期为2天，则相同质量的A和B，经过6天后，剩下的元素A、B的质量之比mA∶mB为

.

参考答案：2:110.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是________Hz．（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s．参考答案：10、1.5、2.511.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）①若取小车质量M＝0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先

.该操作是否成功判断的依据是

.四．计算题:（本题有3小题，共40分）参考答案：12.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．13.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，O、M、N为竖直放置的光滑细杆上的三个点，A、B两点与O点处于同一水平线上，且OM=ON=OA=OB=0.4m.质量为m=0.3kg的圆环穿在细杆上，两根完全相同、原长均为L=0.4m的轻质弹簧，一端与圆环相连，另一端分别固定在A、B两点．现将圆环沿杆拉至M点由静止释放，当圆环下滑到P点时速度最大，己知OP=0.3m，整个过程中弹簧都在弹性限度内，重力加速度g=l0m／s2.求：(1)弹簧的劲度系数k；(2)圆环经过N点时的速率v的大小．参考答案：(1)25N/m

(2)4m/s试题分析：(1)圆环下滑到P点时速度最大，说明P点时圆环所受合力为零，对圆环在P点时受力分析，由平衡条件可得弹簧的劲度系数；(2)圆环经过N点时弹簧的长度与圆环在M点一样，则从M到N过程，弹簧弹力不做功，对此过程应用动能定理可得圆环经过N点时的速率。解：(1)圆环下滑到P点时速度最大，说明P点时圆环所受合力为零，设轻质弹簧的劲度系数为，弹簧的伸长量为，弹簧与竖直方向夹角为，在P点竖直方向由力的平衡可得：由几何关系得：、联立可得：(2)圆环经过N点时弹簧的长度与圆环在M点一样，则从M到N过程，弹簧弹力不做功，设圆环经过N点时的速率为v对此过程应用动能定理可得：解得：17.（8分）一个同学身高h1=1.6m，质量为m=60kg，站立举手摸高（手能摸到的点与地面的最大距离）h2=2.0m，该同学从所站h3=0.80m的高处自由下落，脚接触地面后经过时间t1=0.4s身体的速度降为零，紧接着他用力F蹬地跳起，摸高为h4=2.5m。假定落地与起跳两个阶段中该同学与地面的作用力分别都是恒力，求该同学跳起过程中蹬地的作用力F的大小。(取g=10m/s2)参考答案：解析：落地时速度：

曲膝过程中重心下降高度：起跳后上升高度：起跳过程离地时的速度：设起跳过程离地前的加速度为，则：，设起跳过程蹬地的作用力大小为F，则其反作用力（地面对人的作用力）大小也是F，根据牛顿第二定律：解得：18.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零．A车一直以20m/s的速度做匀速运动．经过12s后两车相遇．问B车加速行驶的时间是多少