湖南省怀化市第六中学高三物理期末试卷含解析

湖南省怀化市第六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.如图所示，木块M可以分别从固定斜面的顶端沿左边或右边由静止开始滑下，且滑到A点或B点停下．假定木块M和斜面及水平面间有相同的动摩擦因数，斜面与平面平缓连接，图中O点位于斜面顶点正下方，则（）A．距离OA等于OB B．距离OA大于OBC．距离OA小于OB D．无法做出明确的判断参考答案：A【考点】动能定理的应用．【分析】根据动能定理对木块从下滑到静止全过程进行研究，得到木块滑行的水平距离与斜面高度的关系，再进行分析选择．【解答】解：设斜面的高度为h．木块与斜面、水平面间的动摩擦因数为μ，斜面的长度和木块在水平面上滑行距离如图．根据动能定理得

M→A过程：mgh﹣μmgcosα?L1﹣μmgS1=0，得

L1cosα+S1=

M→B过程：mgh﹣μmgcosβ?L2﹣μmgS2=0，得

L2cosβ+S2=可见L1cosα+S1=L2cosβ+S2，即OA=OB．故选A2.分子动理论描述了由大量分子、原子构成的系统的热运动规律，由该理论可判断下列说法中正确的是

A．显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的无规则运动，这反映了碳粒分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，逐渐增大C．分子势能随着分子距离的增大，逐渐减小D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素参考答案：D3.（多选）如图所示，O为半圆形玻璃砖的圆心，P为平行于直径MN的光屏。一细束白光从Q点垂直于MN射人玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到P上，得到由红到紫的彩色光带。已知玻璃砖的半径为R,QM=R/2，保持入射光和P的位置不变。下列判断正确的是A．光屏上彩色光带的左端为紫色B．光屏上彩色光带的左端为红色C．若只使玻璃砖沿直径方向向右移动（移动的距离小于R/2），在移动过程中，屏上紫光最先消失D．若只使玻璃砖沿直径方向向左移动（移动的距离小于R/2），在移动过程中，屏上紫光最先消失参考答案：BC4.万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一——“地上物理学”和“天上物理学”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道；另外，还应用到了其他的规律和结论。下面的规律和结论没有被用到的是

A．牛顿第二定律

B．牛顿第三定律

C．开普勒的研究成果

D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数参考答案：D5.质量为2kg的物体在xoy平面上运动，在x轴方向的速度图像和在y轴方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是(

)A、质点的初速度为8m／sB．质点所受的合外力为3N

C．t=0时，质点速度方向与合外力方向垂直D．2s末质点速度大小为6m／s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.如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。参考答案：；2（）7.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

108.如图所示，A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上。现物体A以v1的速度向右运动，当绳被拉成如图与水平夹角分别为、时，物体B的速度ｖ2=参考答案：9.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。10.（3分）一单色光在某种液体中传播速度是2.0×108m/s，波长为3×10-7m，这种光子的频率是___________，已知锌的逸出功是5.35×10-19焦，用这种单色光照射锌时__________（填“能”或“不能”）发生光电效应。参考答案：6.67×1014Hz，不能11.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小12.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：

(1)将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正实验装置后，该同学顺利完成了实验。在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根据测得的数据，在右图中作出a～F图象；②由图象可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为

▲

N。(3)打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

▲

m/s2，A点的速度vA=

▲

m/s．参考答案：⑴①电源电压应为4～6V（2分）②没有平衡摩擦力（2分）③小车应靠近打点计时器（2分）⑵①如右图所示，无标度扣1分，无描点扣1分，图象不是直线扣3分，扣完为止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）13.（5分）一质量为，电量为的带正电质点，以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域。离开电场时的速度为。由此可知，电场中、两点间的电势差____________V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为______________。不考虑重力作用。参考答案：答案：，

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。15.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压U、相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度一定，竖直长度足够大，其紧靠偏转电场的右边。大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间。当两板间没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t0；当两板间加上图乙所示的电压U时，所有电子均能通过电场、穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上。已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子的重力及电子间的相互作用，电压U的最大值为U0，磁场的磁感应强度大小为B、方向水平且垂直纸面向里。(1)如果电子在t=t0时刻进入两板间，求它离开偏转电场时竖直分位移的大小。(2)要使电子在t=0时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上，匀强磁场的水平宽度l为多少?(3)在满足第(2)问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少?参考答案：17.如图所示,质量为m可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A点滑到B点后,进入与斜面圆滑连接的竖直圆弧管道,管道出口为C,圆弧半径R=15cm,AB的竖直高度差h=35cm．在紧靠出口C处,有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒(不计筒皮厚度),筒上开有小孔D,筒旋转时,小孔D恰好能经过出口C处．若小球射出C口时,恰好能接着穿过D孔,并且还能再从D孔向上穿出圆筒,小球返回后又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞．不计摩擦和空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,问:

(1)小球到达C点的速度vc为多少？

(2)圆筒转动的最大周期T为多少？(3)在圆筒以最大周期T转动的情况下,要完成上述运动圆筒的半径r必须为多少？

参考答案：解:(1)对小球从A→C由机械能守恒定律得:

①

代入数值解出vc=2m/s

(2)小球向上穿出圆筒所用时间为t

(k=1,2,3……)②

小球从离开圆筒到第二次进入圆筒所用时间为2t2.

2t2=nT(n=1,2,3……)③

对小球由C竖直上抛的上升阶段,由速度公式得:

④

联立解得⑤

当n=k=1时,

(3)对小球在圆筒内上升的阶段,由位移公式得:

⑥

代入数值解得

18.如图14所示，水平传送带以v=6m/s的速度保待匀速运动，AB间相距l=11m.质量相等的小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，P与皮带间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现将P轻轻放在传送带的