湖南省湘潭市韶山实验中学高三物理期末试卷含解析

湖南省湘潭市韶山实验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，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，则中间管内水银柱的长度为A．

B．

C．

D．参考答案：D2.如图所示，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了900。在此过程中，质点的动能

A.不断增大

B.不断减小

C.先减小后增大

D.先增大后减小参考答案：3.（单选）如图所示，气缸内封闭一定质量的气体。不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，不发生改变的有

(

)A．弹簧的弹力

B．密封气体体积C．密封气体压强

D．气缸底部离地面的高度参考答案：A4.物块A和B用平行于斜面的轻杆连接，如图（a）静止于固定斜面上，此时轻杆作用力大小为F且不等于零；若A、B对调并如图（b）放置在该斜面上，则轻杆作用力大小F′（）A．等于零 B．等于F C．大于F D．小于F参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】隔离B为研究对象受力分析，分别对两种情况根据平衡条件列方程求解F或F′然后进行比较即可．【解答】解：以（a）中B为研究对象受力分析，1°、若B受杆的拉力，则mgsinα=f+F，则在（b）中受支持力，根据平衡条件：mgsinα=f+F′可见F=F′；2°、若（a）中B受杆沿斜面向下的弹力，则：mgsinα+F=f（b）中将受杆的拉力，则：mgsinα+F′=f可见F′=F，故选：B．5.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F。此时（

）（A）电阻R1消耗的热功率为Fv／3（B）电阻R2消耗的热功率为Fv／6（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ（D）整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v参考答案：答案：BCD解析：由法拉第电磁感应定律得E=BLv，回路总电流I=E/1.5R，安培力F=BIL，所以电阻R1的功率P1=（0.5I）2R=Fv/6，B选项正确。由于摩擦力f=μmgcosθ，故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ。整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_________，_____________；（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________（保留两位有效数字）。参考答案：（1），(2分)；(2分)（2）μ=；(3分)（3）μ=0.25（3分）7.质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴o在竖直平面内转动，oa=ob/2=l．现加一水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，并通以电流I，若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平，如图所示．则电流应从杆的_______端流入；此电流强度I的大小为____________．

参考答案：答案：a

4Mg/9Bl8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.模拟兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图K26－9所示安装；图K26－9③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图K26－10所示．图K26－10请你分析纸带数据，回答下列问题(计算结果取三位有效数字)：(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s；(2)该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s2；(3)该电动小车的额定功率为__________W.参考答案：(1)1.880(1.881给分)

(2分)；

1.044

(2分)

(2)①1.00m/s，2.50m/s；②5.25J，5.29J

(每空2分)10.（4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能

（填“增加”或“减少”）了

J。参考答案：

增加

690J11.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。参考答案：5

10

12.如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2~h图中的图线①。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_____________（用M和vA来表示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2~h图中的图线②，则直杆的质量M=____________kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.2513.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线a．然后在托盘上添加一个质量为m=0.05kg的砝码，再进行实验，得到图线b．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2，则X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为

；②根据图象，可计算滑块的质量为

kg．参考答案：（1）①3:4（2分），②2.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

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.有一导热气缸，缸内有一定质量的密封活塞，气缸内密封一部分稀薄气体，如图气缸水平放置时，活塞距离气缸底部的距离为L，现将气缸竖立起来，活塞缓慢下降，稳定后，活塞距离气缸底部的距离为，若气缸活塞的横截面积为S，大气压强为p0．（1）求活塞的质量；（2）当气缸竖起，活塞缓慢下降过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．参考答案：

（1）由玻意耳定律得，解得：（2）根据热力学第一定律，活塞下降过程中，外界对气体做功，而气体内能不变，所以气体向外放热。

17.（计算）如图所示，光滑绝缘的水平面上，相隔4L的AB两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，a，O，b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa=Ob=L，一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到b点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止．已知静电力恒量为k，设O处电势为零．求：（1）a点的电场强度．（2）电荷q受到阻力的大小．（3）a点的电势．（4）电荷q在电场中运动的总路程．参考答案：（1）a点的电场强度为；（2）电荷q受到阻力的大小为．（3）a点的电势为．（4）电荷q在电场中运动的总路程为（2n+1）考点：动能定理的应用；电势解：（1）由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得：E=k﹣k=；（2）电场中ab两点电势差为零，从a到b过程，由动能定理得：W=mv2﹣mv02，﹣f?2L=0﹣mv02，解得：f=；（3）电荷从a到O过程，由动能定理得：W′﹣Wf=mv2﹣mv02，qUao﹣L=nmv02﹣mv02，Uao==，Uao=φa﹣φ0，φa=；（4）电荷最终停在O点，由动能定理得：We+Wf=mvt2﹣mv02，即：×q﹣fs=0﹣mv02，解得：s=（2n+1）L；答：（1）a点的电场强度为；（2）电荷q受到阻力的大小为．（3）a点的电势为．（4）电