辽宁省沈阳市吉林师大分院艺术附属艺术中学高三物理期末试卷含解析

辽宁省沈阳市吉林师大分院艺术附属艺术中学高三物理期末试卷含解析一、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）装修公司进行家居装饰时，可以用喷枪将染料液喷射出去,如图喷枪是水平放置且固定的,虚线分别为水平线和竖直线，在墙上同一竖直线喷有A、B、C、D四个液滴（可以视为质点），不计空气阻力，要求AB、BC、CD间距依次为7cm、5cm、3cm，D与水平线的间距为1cm，如图所示，正确的是（

）

A．ABCD四个液滴的射出速度可以相同，要达到目的，只需要调整它们的出射时间间隔即可

B．ABCD四个液滴在空中的运动时间是相同的

C．ABCD四个液滴出射速度之比应为1：2：3：4

D．ABCD四个液滴出射速度之比应为3：4：6：12参考答案：D。因为平抛运动可分解为水平方向的匀速运动，竖直方向的自由落体运动，根据平抛运动规律可递推得：在竖直方向有：设喷在D点经历的时间为、在C点经历时间为2、在B点为3、在A点经历时间为4。依此B错；因为水平距离相等，时间又不等，则射出的速度是不同的，A错；喷出的速度之比为：、、、可递推出，由此可知C错；D正确，故选择D答案。2.在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是

A．电压表示数变小

B．电流表示数变大

C．电容器C所带电荷量增多

D．a点的电势降低参考答案：BD3.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于（

）A、

B、

C、

D、参考答案：A4.如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形，他们从345m的高处跳下，在距地面150m高处打开伞包。假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零。一个质量为60kg的跳伞爱好者，若在30s内完成此跳伞表演(当地重力加速度g取10m/s2)，则跳伞爱好者在跳伞的整个过程中()A．机械能先不变后减小B．机械能一直变小C．克服阻力做功207kJD．最大速度为23m/sks5u参考答案：BCD5.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气

（

）

A．放热

B．压强减小

C．分子的热运动加剧

D．分子间的引力和斥力都减少参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某压榨机的结构如图所示，其中B为固定绞链，C为质量可忽略不计的滑块，通过滑轮可沿光滑壁移动，D为被压榨的物体.当在铰链A处作用一垂直于壁的压力F时，物体D所受的压力等于________参考答案：5F7.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．8.如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为

。

参考答案：9.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C10.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为____________（用题中所给物理量表示）

（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在坐标纸上画出a－F关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（

）A．轨道与水平方向夹角太大B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1，v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律，v22-v12=2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a=。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势。11.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为

W，待机时消耗的功率为

W

参考答案：0.6W，1.8×102W

12.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。13.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一次消防演练中，消防员需从高楼阳台上，利用绳索下滑到地面，绳索两端固定好后成直线，与竖直方向的夹角θ=30°，为保证行动迅速，队员甲先匀加速滑到某最大速度，再靠手摩擦匀减速滑至地面，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在阳台上同时开始向地面以速度v0=2m/s平抛救生垫，第一个救生垫刚落到绳下端地面，接着抛第二个，结果第二个救生垫刚好与甲队员同时抵达地面，若队员甲的质量m，重力加速度g=10m/s2，忽略空气的阻力，忽略人的高度．问：（1）高楼阳台到地面的竖直高度H=？（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲运动最大速度为多少？（3）如第（2）问中的减速过程中，队员甲受的摩擦力大小？参考答案：解：（1）由救生垫平抛运动，设绳长L，根据平抛运动的分运动公式，有：Lcosθ=Lsinθ=v0解得：t0=1.8s．故L=m由H=得：H=2.4m（2）根据题意，加速与减速有相同的位移，所以在绳的中点时速度最大．由得：vm=4m/s（3）设加速度大小为a，加速度运动中：a==m/s2受力分析有：f﹣mgcosθ=maf=答：（1）高楼阳台到地面的竖直高度H为2.4m，队员甲在绳索上运动的时间t0为1.8s；（2）若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在绳的中点时速度最大；最大速度为4m/s；（3）如第（2）问中的减速过程中，队员甲受的摩擦力大小为．【考点】平抛运动；牛顿第二定律．【分析】（1）对平抛运动过程根据分运动公式列式求解；（2）队员的运动是先加速后减速，根据运动学公式列式求解；（3）对减速过程受力分析后根据牛顿第二定律列式求解．17.如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小。(sin370=O.6，cos370=0.8)参考答案：18.中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败，其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度为L2=1m，瓶子质量为m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦系数μ=0.4。某选手作用在瓶子上的水平推力F=20