湖南省衡阳市耒阳三都中学高三物理期末试卷含解析

湖南省衡阳市耒阳三都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.第九届全国少数民族传统体育运动会于2011年9月10日在贵州省贵阳市举办。运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿着跑道AB运动，拉弓放箭，射向他左侧的固定箭靶。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭的速度为v2，跑道离固定箭靶的最近距离为OA=d。若不计空气阻力的影响，要想命中靶心且射出的箭在空中飞行时间最短，则

A．运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭 B．运动员应该在离A点水平方向的距离为的地方放箭 C．箭射到靶的最短时间为

D．箭射到靶的最短时间为参考答案：BC在水平面内箭参加了两个分运动，即沿箭头方向和顺着马奔跑方向的两个分运动，如图

由于运动时间等于沿箭头方向的分运动时间，故当沿箭头方向的分运动的分位移最小时，时间最短，最短时间为t=，因而C正确，D错误；要击中目标靶，必须瞄准目标左侧放箭，提前量为x=v1t=，故A错误，B正确．故选BC．2.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间，在消防车向前前进的过程中，人同时相对梯子匀速向上运动.在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是A．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀加速直线运动B．当消防车匀速前进时，消防队员一定做匀速直线运动C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动D．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速直线运动参考答案：BC3.（单选）如图所示，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在AB两点间取一正五角星形路径abcdefghija，五角星的中心与AB连线的中点重合，其中af连线与AB连线垂直。现将一电子沿该路径逆时针方向移动一周，下列判断正确的是（

）A．e点和g点的电场强度相同B.h点和d点的电势相等C电子在e点的电势能比g点电势能大D．电子从f点到e点再到d点过程中，电场力先做正功后儆负功参考答案：C4.如图所示，光滑水平面上放一个质量为M足够长的木板，开始M静止，现在有一个质量为m的滑块以速度v0滑上M，m和M间的动摩擦因数为μ，以下说法正确的是（

）A.如果增大M，则m和M相对运动的时间变长，因摩擦而产生的热量增加B.如果增大m，则m和M相对运动的时间变短，m在M上滑行的距离变大C.如果增大动摩擦因数μ，则因摩擦而产生的热量不变D.如果增大初速度v0,则因摩擦而产生的热量增加参考答案：ACD【详解】视木板和滑块为系统，合外力为零，动量守恒，根据动量守恒有：，解得：；根据能量守恒可知摩擦而产生的热量为：，对木板利用动量定理可得：，解得m和M相对运动的时间：；A、若只增大M，则m和M相对运动的时间变长，因摩擦而产生的热量增加，故A正确；B、如果增大m，则m和M相对运动的时间变短，根据动能定理可得：，解得m在M上滑行的距离变小，故B错误；C、如果增大动摩擦因数μ，则因摩擦而产生的热量不变，故C正确；D、如果增大初速度v0，则因摩擦而产生的热量增加，故D正确；故选ACD。5.如图所示，细线NP与细线DP把质量为m的小球维持在位置P，OP与竖直方向夹角为，NP与DP垂直，这时细线DP中的张力大小为TP，作用于小球的合力大小为FP；若剪断NP，当小球摆到位置Q时，DQ与竖直方向夹角也为，细线中张力大小为TQ，作用于小球的合力大小为FQ，则A.TP＝TQ，FP＝FQB.TP＝TQ，FP≠FQ

C.TP≠TQ，FP＝FQD.TP≠TQ，FP≠FQ参考答案：B对小球受力分析可知，在P点，小球受重力、两绳拉力而静止，受力平衡，所受合外力为零，即FP＝0，TP＝，在Q点，小球受重力和一个绳的拉力，受力不平衡，FQ＝，TQ＝，故选项B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是

，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是

。参考答案：控制变量法

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够7.（5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是

。参考答案：解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。8.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。9.示波器是著名的实验仪器，如图是示波器的示意图，金属丝发射出来的电子被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1，偏转极板长L，偏转板间距d，当电子加速后从两偏转板的中央沿与板平行方向进入偏转电场。偏转电压U2为 时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大。参考答案：U2=2d2U1/L2，10.图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12V，当S闭合后，电压表示数为11.2V，电流表示数为0.2A，则电源电动势为

，内电阻为

。

参考答案：

答案：12V、

4W11.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv0212.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为vo的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B=__________；粒子离开磁场时的动能为Ex__________。参考答案：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径r=L，由可得B=，洛伦兹力不做功，粒子离开磁场时的动能为。13.如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为

参考答案：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.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某人设计了如图所示的滑板个性滑道。斜面AB与半径R＝3m的光滑圆弧轨道BC相切于B，圆弧对应的圆心角θ＝37°且过C点的切线水平，C点连接倾角α＝30°的斜面CD。一滑板爱好者连同滑板等装备(视为质点)总质量m＝60kg。某次试滑，他从斜面上某点P由静止开始下滑，发现在斜面CD上的落点Q恰好离C点最远。若他在斜面AB上滑动过程中所受摩擦力Ff与位移大小x的关系满足Ff＝90x(均采用国际制单位)，忽略空气阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)P、B两点间的距离；(2)滑板在C点对轨道的压力大小。参考答案：（1）4m（2）1320N【详解】(1)设爱好者滑到C的速度为vC，水平、竖直方向的位移分别为x1、y1C到Q由平抛运动规律有：①则②因此③④由④式可知vC越大则间距越大，由人和装备在BC间运动时机械能守恒可知，要使vC越大就要求vB越大。设斜面AB的倾角为θ，人和装备在P、B间运动时加速度为a，由牛顿第二定律有⑤得⑥由⑥式可知：人和装备做加速度减小的加速直线运动，当加速度为零时速度vB最大。即P、B两点间的距离大小为：⑦；(2)设P、B间摩擦力对人做功为，由动能定理有：⑧而⑨(或由⑧⑨得)B、C间运动机械能守恒

⑩在C点解得(其中，)由牛顿第三定律可知滑板在C点对轨道的压力大小。17.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m、长度为L的小车，小车左端有一质量也是m的物块（物块可视为质点）。车的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止状态。现在给物块一个水平向右的初速度v0,物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时恰好与小车相对静止（重力加速度为g）。求：

①物块的初速度v0;

②弹簧锁定时的弹性势能Ep。参考答案：18.如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气．求：①加热过程中气体的内能增加量；②停止对气体加热后，在活塞上缓缓．添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h．求此时气体的温度．参考答案：解：①等压过程气体的压强为：则气体对外