河南省南阳市唐河县第六高级中学高三物理期末试题含解析

河南省南阳市唐河县第六高级中学高三物理期末试题含解析一、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.物理学中引入“质点”概念，从科学方法来说，是属于A．控制变量的方法

B．观察、实验的方法

C．建立物理模型的方法

D．等效替代的方法参考答案：C2.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示。则：（

）

A．A部分气体的体积比B部分小

B．A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点

C．A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同

D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大参考答案：

答案：ABD3.当气体温度升高时，下面说法中正确的是（

）A．气体分子的平均动能会增大B．所有气体分子的动能都相同C．每个气体分子的动能都会增大D．每个气体分子的速率都会增大参考答案：

答案：A4.（多选）图中a、b为两带正电的小球，带电量都是q，质量分别为M和m；用一绝缘弹簧联结，达到平衡时，弹簧的长度为d0。现把一匀强电场作用于两小球，场强的方向由a指向b，在两小球的加速度相等的时刻，弹簧的长度为dA．若M=m，则d=d0B．若M>m，则d>d0C．若M<m，则d>d0D．d=d0，与M、m无关参考答案：AB5.（多选）在匀强磁场中，一带电粒子做匀速圆周运动，如果突然将磁场的磁感强度加倍，则A．粒子的运动速率加倍，运动周期减半B．粒子的运动速率不变，轨道半径减半C．粒子的运动速率减半，轨道半径减为原来的1/4D．粒子的运动速率不变，运动周期减半参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左7.汽车的速度计显示的是

的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”）参考答案：瞬时速度8.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．

参考答案：,9.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A时带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B时待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。

（1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____（3）由于在太空中受到条件限制，只能把该装置放在如图所示的粗糙的水平桌上进行操作，则该操作对该实验结果________（填“有”或“无”）影响，因为___________________参考答案：(1)

①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2（此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分）(2)

（2分）(3)

无（1分）

物体与支持面之间没有摩擦力，弹簧振子的周期不变。（3分）10.如图所示，是在某实验过程中打出的一条纸带，根据纸带可以判断或计算出：（1）若O端与运动物体相连，其中的D-H段，表示物体在做

运动；（2）如果这是在“探究做功与速度变化关系”的实验中打出的纸带，则需要计算纸带中

段的速度，大小为

m/s（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）匀减速直线

（2分，只答减速运动给1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）11.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为

。

参考答案：t；2s12.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，已知状态A的温度为300K，则由状态A变化到状态B的过程中，气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”），是

（“吸热”或“放热”）过程。参考答案：增大

吸热13.地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。参考答案：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—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑半圆形轨道BCD组成，水平轨道与圆弧轨道相切于B点，整个轨道固定在水平面上．一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初速度υ0水平向右冲上轨道AB，沿着轨道运动，最终沿弧形轨道滑下后停在轨道AB的中点（小物块始终没有脱离弧形轨道）．已知轨道AB长为L，圆弧轨道半径为R．求：（重力加速度为g）（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数μ；（2）小物块经过B点瞬间前后对轨道的压力差；（3）若让小物块能从圆弧轨道的最高点D离开轨道，小物块的初速度应至少提高到多大？参考答案：解：（1）小物块最终停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得﹣μmg（L+0.5L）=﹣解得μ=（2）小物块沿水平轨道刚好到达B点时，物块对B点的压力N1=mg小物块经过B点后开始做圆周运动，由牛顿第二定律得，，从A到B，由动能定理得，解得，小物块经过B点前后对轨道的压力差为△N=N2﹣N1=（3）若小物块刚好到达D处，则mg=m，从A到D，由动能定理得，解得E′=，即，小物块的初动能应至少提高到E′=．答：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数μ为；（2）小物块经过B点瞬间前后对轨道的压力差为；（3）若让小物块能从圆弧轨道的最高点D离开轨道，小物块的初速度应至少提高到．【考点】牛顿第二定律；向心力．【专题】牛顿运动定律综合专题．【分析】1、在小物块运动的整个过程中，重力做功为0，摩擦力做负功﹣1.5μmgL，根据动能定理求解μ．2、小物块沿水平轨道刚好到达B点时，压力等于重力；小物块经过B点后开始做圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，结合动能定理解出此时的支持力，支持力等于此时的压力．再计算前后的压力差．3、若小物块刚好到达D处，只受重力，重力提供向心力，由此计算出此时的速度．从A到D的过程中运用动能定理可计算出此时的初动能．17.如图所示，直角坐标平面Oxy在竖直平面内，y轴竖直向上，在第一象限内分布着方向竖直向上的匀强电场(不包含y轴)，场强大小用E1，表示，在第二象限内分布着方向沿x轴负方向的匀强电场，场强大小用E2表示。用长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为+q的带电小球(可看成质点)悬挂在P点，P点在y轴上，坐标为((0,2L)，在P点正下方与P点距离小于L的某点Q钉一钉子。现用外力把小球拉到左侧与P等高处，细线被拉直与x轴平打，由静止释放，小球运动到最低点时绳恰被拉断，然后进入第一象限，经过时间，立即在第一象限内再加垂直于Oxy平面向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度为，再经过时间to，=撤去匀强磁场。已知E1=，E2=，细线能够承受的最大拉力是F0=3mg。(结果用g、L、m表示)求：(1)小球在下摆过程中的最大速度vm=?(2)Q点与P点之间的距离h=?(3)小球在第一象限运动的时间t=?小球离开第一象限的位置坐标?参考答案：(1)小球在向下摆动过程中，设合力与竖直方向的夹角为θ，当速度方向与合力方向垂直时，即细线与竖直方向的夹角为θ时，速度最大，设为vm，则…（2分）解得，θ=37°由动能定理有，有………（2分）解得

………（1分）（2）设小球运动到Ｐ点正下方时速度为v1，由动能定理有，有

………（2分）解得小球运动到最低点时，细线被钉子挡住，做圆周运动的半径为r，则根据牛顿第二定律，有………（1分）

………（1分）解得………（1分）（3）绳被拉断，小球进入第一象限，由于qE1=mg，所以小球沿水平方向做匀速直线运动。经过时间t0，加上匀强磁场后，小球做匀速圆周运动，设半径为R，周期为T，则

………（1分）

………（1分）解得，所以，

………（1分）即小球做圆周运动时间是四分之三个周期，撤去