河北省石家庄市第四十中学高三物理下学期期末试卷含解析

河北省石家庄市第四十中学高三物理下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）如图所示，光滑水平面AB=x，其右端BC是一个半径为R的竖直光滑半圆轨道．质量为m的质点静止在A处．若用水平恒力F将质点推到B处后撞去，质点将沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处．则（）A．可以判断出x=2R时，水平恒力F对质点做功最少B．可以判断出x=R时，水平恒力F对质点做功最少C．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mgD．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mg参考答案：解：A、当小球恰好到达最高点时，水平距离最小，根据牛顿第二定律得：mg=，解得：．根据2R=gt2，则水平距离的最小值x=vCt=2R．故A正确，B错误．C、对A到C的过程运用动能定理得：Fx﹣mg?2R=﹣0，解得：F=mg，即水平恒力F的最小值为mg．故C错误D正确．故选：AD2.医院有一种先进的检测技术――彩超。向病人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收。测出反射波的频率变化，就可知道血液的流速。这一技术主要体现了哪一种物理现象A．多普勒效应

B．波的衍射

C．波的干涉

D．共振参考答案：A3.（多选）如图所示，叠放在一起的α、b两物体在水平恒力F作用下沿水平面作匀速直线运动，若保持水平恒力F大小、方向不变，将F改作用在物体a上，a、b的运动状态可能是（）A．物体a和物体b仍在一起做匀速直线运动B．物体a和物体b都做匀加速直线运动C．物体a做匀加速直线运动，物体b做匀减速直线运动D．物体a做匀加速直线运动，物体b做匀速直线运动参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：灵活采用整体法和隔离进行受力分析，结合牛顿第二定律分析物体的运动情况．解答：解：A、F是作用在物体B上时，物块A、B以相同的速度做匀速运动，以整体为研究对象，根据平衡条件可得：水平地面对B的滑动摩擦力大小等于F．突然将F改作用在物块a上，若ab间的最大静摩擦力较大，则ab可以一起做匀速直线运动；故A正确；B、由于b与地面的滑动摩擦力一定，故对整体来说，它们不可能做匀加速直线运动；故BD错误；C、若ab间的最大静摩擦力较小，则a做匀加速直线运动；b减速运动；故C正确；故选：AC．点评：本题考查分析运动情况和受力情况和的能力，要考虑各种可能的情况：恒力可能小于等于ab的最大静摩擦力，也可能大于最大静摩擦力．4.（多选）如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现将与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷．在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是A．小球P的速度一定先增大后减小B．小球P的机械能一定在减少C．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零小球P与弹簧系统的机械能一定增加参考答案：AD5.在如图所示的电路中，、、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为.设电流表的读数为，的读数为，电压表的读数为。当的滑触点向图中端移动时（

）

A．变大，变小，变小

B．变大，变小，变大C．变小，变大，变小

D．变小，变大，变大

参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__

__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将______(填“增加”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小，，不变7.用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核，结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m，以v1的方向为正方向，则轰击前后中子的动量改变量为________；不计其它力的作用，碰后碳原子核获得的初速度为___________．

参考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/128.在学了自由落体运动这一部分内容后，有同学计算，若有雨滴从距地面2.5km高空自由落下，到达地面时速度将超过200m／s，事实上谁也未见过如此高速的雨滴．这引发了一些同学的思考：雨滴在下落时肯定受到了空气阻力的作用．那它究竟是如何运动的呢?有一组同学设计了一个实验，用胶木球在水中的自由下落来模拟雨滴在空气中的下落过程．实验中，胶木球从某一高度竖直落下，用闪光照相方法拍摄了小球在不同时刻的位置，如图所示．(1)请你根据此闪光照片定性描述出小球的运动情形：_______________；(2)对于小球下落时所受的阻力，我们可以作最简单的猜想：阻力(F)与小球速度(v)_________________，即F＝k__________(k为阻力常数)．已知照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m．若猜想成立，则由此闪光照片及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时的阻力常数k＝________________。参考答案：9.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，10.如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.①平衡小车所受的阻力的操作：取下

，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止．②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．

参考答案：①砝码（2分）（答沙桶或其他都不给分）

减小（2分）间隔相等（均匀）②（2分）

（2分）

解析：设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以.11.如图，将半径分别为r和R、质量分别为m和M的光滑球放在水平面上，M靠在竖直墙上，且R=2r。现用一过圆心的水平推力F推m，M恰好离开地面，重力加速度为g。则m对地面的压力为________，M对墙的压力为________Mg。

参考答案：解析：把两个小球看作整体，由平衡条件可知，地面对m的支持力为(M+m)g，由牛顿第三定律，m对地面的压力为(M+m)g。设墙对M的压力为F’，隔离M，分析受力，由Mgtanθ=F’，cosθ=R/L,R/L=r/(L-3r)联立解得F’=2Mg。

12.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，下图是打出纸带的一段。①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。参考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之间都正确） ②小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（2分）13.（8分）如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A1的读数

安培表A2的读数；安培表A1的偏转角

安培表A2的偏转角；伏特表V1的读数

伏特表V2的读数；伏特表V1的偏转角

伏特表V2的偏转角；（填“大于”，“小于”或“等于”）参考答案：大于，等于，大于，等于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，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增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一列长为L的火车在平直轨道上做匀加速直线运动，加速度为a．火车先后经过A、B两棵树，所用时间分别为t1和t2．求：（1）火车分别经过A、B两棵树的平均速度大小（2）从火车车头的最前端到达A到火车车尾的最末端到达B所需的时间．参考答案：考点：平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据平均速度的定义式求出火车通过位置A、B的平均速度；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出车头通过A、B的瞬时速度，从而结合速度时间公式求出火车前端在A、B之间运动所需时间．解答：解：（1）火车经过A的平均速度：火车经过B的平均速度（2）前端通过A后经过时间火车速度达到=车头最前端通过A的速度同理火车最末端通过B的速度由此得出A到B运动的时间答：（1）火车分别经过A、B两棵树的平均速度大小，（2）从火车车头的最前端到达A到火车车尾的最末端到达B所需的时间点评：解决本题的关键掌握平均速度的定义式，知道匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．17.质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m，小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：（1）小物块离开A点的水平初速度v1．（2）小物块经过O点时对轨道的压力．（3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？参考答案：考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律；牛顿第三定律；平抛运动．.专题：动能定理的应用专题．分析：（1）利用平抛运动规律，在B点对速度进行正交分解，得到水平速度和竖直方向速度的关系，而竖直方向速度Vy2=2gh显然易求，则水平速度可解．（2）首先利用动能定理解决物块在最低点的速度问题，然后利用牛顿第二定律在最低点表示出向心力，则滑块受到的弹力可解．根据牛顿第三定律可求对轨道的压力．（3）小物块在传送带上做匀加速运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求解．解答：解：（1）对小物块，由A到B做平抛运动，根据平抛运动规律有：vy2=2gh在B点tan=，所以v1=3m/s．（2）对小物块，由B到O由动能定理可得：mgR（1﹣sin37°）=mvO2﹣mvB2其中vB==5m/s在O点N﹣mg=m所以N=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为N′=43N（3）小物块在传送带上加速过程：μ2mg=ma3PA间的距离是SPA==1.5m

答：（1）小物块离开A点的水平初速度v1是3m/s．（2）小物块经过O点时对轨道的压力是43N．（3）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是1.5m．点评：本题是一个单物体多过程的力学综合题，把复杂的过程分解成几个分过程是基本思路．18.如图甲所示，两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压，两板间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场，板长L=0.8m，板间距离d=0.6m．在金属板右侧有一磁感应强度B=2.0×10﹣2T，方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为l1=0.12m，磁场足够长．MN为一竖直放置的足够大的荧光屏，荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08m，MN及磁场边界均与AB两板中线OO′垂直．现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线OO′连续射入电场中．已知每个粒子的速度v0=4.0×105m/s，比荷=1.0×108C/kg，重力忽略不计，每个粒子通过电场区域的时间极短，电场可视为恒定不变．（1）求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O′点的距离；（2）若粒子恰好能从金属板边缘离开，求此时两极板上的电压；（3）试求能离开电场的粒子的最大速度，并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上？如果能打在荧光屏上，试求打在何处．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，应用牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后求出粒子的偏移量；（2）粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律与动能定理可以求出电势差；