福建省福州市城门中学高三物理期末试卷含解析

福建省福州市城门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，楔形木块ABC固定在水平面上，斜面AB、BC与水平面的夹角分别为53°、37°。质量分别为2m、m的两滑块P、Q，通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接，轻绳与斜面平行。已知滑块P与AB间的动摩擦因数为，其它摩擦不计，重力加速度为g，sin53°=0.8，sin37°=0.6。在两滑块运动的过程中A．Q动能的增加量等于轻绳对Q做的功B．Q机械能的增加量等于P机械能的减少量C．P机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量D．两滑块运动的加速度大小为参考答案：D试题分析：在两滑块运动的过程中，Q沿斜面上升，轻绳的拉力和重力都对Q做功，由动能定理知Q动能的增加量等于轻绳对Q做的功与重力做功的代数和，故A错误；由于P下滑过程中要产生内能，所以Q机械能的增加量与系统摩擦产生的内能之和等于P机械能的减少量，故B错误；根据能量守恒定律知，P机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量与Q机械能的增加量之和，故C错误；根据牛顿第二定律得：对Q有：，对P有：，联立解得，故D正确．考点：考查了功能关系的应用【名师点睛】本题的关键理解掌握功能关系和能量守恒定律，要知道重力做功对应重力势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化．由于两个物体的加速度大小相等，但方向不同，可采用隔离法求加速度2.一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列说法正确的是A．光光子的能量大于光光子的能量B．用同一装置进行双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距C．若光能使某金属发生光电效应，光也一定能使该金属发生光电效应D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，光的临界角大参考答案：ACD由图可看出，玻璃砖对a光的折射率较大，故a光的频率较大，波长较小，由可知，光光子的能量大于光光子的能量，A正确；在相同的情况下做光的干涉实验，干涉条纹的间距与波长成正比，故光的条纹间距小，B错误；由于a光的频率较大，若光能使某金属发生光电效应，光也一定能使该金属发生光电效应，C正确；由于，玻璃砖对a光的折射率较大，故a光的临界角较小，D正确。本题选ACD。3.如图所示，水平传送带两轮之间的距离为s，传送带始终以速度v沿顺时针方向匀速运动，把质量为m的货物轻轻地放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能是（）A．摩擦力对货物做的功可能小于B．摩擦力对货物做的功可能大于μmgsC．摩擦力对货物做的功可能小于μmgsD．摩擦力对货物做功的平均功率可能等于

参考答案：ACD解：A、货物在传送带上做匀加速直线运动，若到达B点时没有达到最大速度v，货物则由动能定理可知，摩擦力对货物所做的功小于；故A正确；B、由分析可知，货物在传送带上运动的最大位移为s，故摩擦力做功最大为μmgs；故B错误；C、若货物最后相对于传送带静止，则摩擦力做功的位移小于s，故摩擦力做功小于μmgs；故C正确；D、摩擦力对货物做功的平均功率p=，若货物刚好到达最右端时达到最大速度，则摩擦力做功W=μmgs；由v2=2as，及v=at可知所用时间t=，则求得功率P=，故D正确；故选ACD．4.如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。右图中A是半径大于h的光滑圆周轨道、B是半径小于h的光滑圆周轨道、C是内轨半径等于h的光滑圆周轨道，小球均沿其轨道内侧运动。D是长为h的轻棒、可绕O点到无摩擦转动，小球固定于其下端。小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有（

）

参考答案：AD5.（2015?昌平区二模）已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：B=，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（）A．B．C．D．参考答案：C电流、电压概念解：根据B=，μ0单位为：T?m/A；A、等式右边单位：=A/m，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：=T/m，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：=T，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位：=T，左边单位为T，相同，但当r0=0时，B=0，显然不合实际，故D错误；故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。7.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

8.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为和的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得=0.04kg，=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____________s，A球落地时的动能是__________J。（忽略空气阻力，g取9.8，结果保留两位有效数字）参考答案：0.5s

0.66J9.（2分）分子间同时存在着引力和斥力，若分子间的距离等于r0时，引力和斥力大小相等．则当r＞r0时，引力

斥力；当r＜r0时，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

答案：大于；小于10.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

11.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，则电源内阻r=4Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=Ω．参考答案：考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，根据数学知识选择图线．根据图线a斜率求解电源的电动势．由图读出电流I=1.5A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻．解答：解：根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．内部的发热功率Pr=I2r，内阻为r==4Ω，当电流为1.5A时，由图读出电源的功率PE=12W．由PE==故答案为：4

点评：本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义．12.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝____V。参考答案：-5V

由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。故选。13.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.伽利略曾设计过一种温度计，其结构为：一根麦秆粗细的玻璃管，一端与鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管内水柱的高度的变化，可测出相应的环境温度．为了探究“伽利略温度计”的工作过程，同学们按照资料中的描述自制了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出（B管的体积与A泡的体积相比可略去不计）．（ⅰ）细管B的刻度线是在1标准大气压下制作的（1标准大气压相当于76cm水银柱的压强）．已知温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处，问t=17℃的刻度线在多少厘米处？（ⅱ）若大气压已变为74cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少？参考答案：：解：（ⅰ）A中气体做等容变化，有其中：P1=（76﹣16）cmHg、T1=（273+27）K=300KT=（273+17）=290K解得：P=58cmHgx=76﹣58=18cm（ⅱ）此时A泡内气体压强为P′=74﹣16=58cmHg由查理定律：解得T′=17℃答：（ⅰ）t=17℃的刻度线在18厘米处（ⅱ）若大气压已变为74cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，此时实际温度为17℃17.如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸体内气体的压强等于大气压强为p0，活塞因重力而产生的压强为0.2p0,气体起始温度为300K，现缓慢加热气缸内气体，求：（1）温度为多少时活塞开始离开ab？（2）当温度缓慢升为多少时，活塞活塞离缸底80cm？

参考答案：【知识点】气态方程H3【答案解析】（1）T1=360k(2)T2=480k解析：（1）由等容变化有：

解得：T1=360k

(2)设横截面积为s,由等压变化有：

解得：T2=480k【思路点拨】根据活塞静止则气体向上的压力等于活塞的重力与大气压力的和，由等容变化求出温度；活塞缓慢上升过程是等压变化，由盖吕萨克定律易得末温度．18.如图所示，在光滑的水平面上静止放置AB两个物块，中间夹有自然长度的轻弹簧（轻弹簧只与B栓接着），物块A的质量为MA=0．996kg，物块B的质量为MB=3．00kg，有一颗质量为m=0．004kg的子弹以v0=l00m/s水平速度击中并停留在物块A中，子弹与物块A作用时间极短。求： I．子弹停留在A中的瞬间，木块A的速度； II．物块A运动起来后，弹簧的最大弹性势能和A的最小速度。参考答案：Ⅰ．0.4m/s；Ⅱ．0.06J，A的最小速度为0．解析：Ⅰ.子弹与A发生相互作用，动量守恒，设木块A获得速度v1，m