福建省南平市莒口中学2020年高三物理上学期期末试题含解析

/福建省南平市莒口中学2020年高三物理上学期期末试题含解析一、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.（单选）汽车静止时，车内的人从矩形车窗ABCD看到窗外雨滴的运动方向如①所示。在汽车从静止开始匀加速启动阶段的tl、t2两个时刻，看到雨滴的运动方向分别如②、③所示。E是AB的中点。则A．t2=2t1

B．t2=C．t2=

D．t2=参考答案：A2.如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是（

）A.a点

B.b点

C.c点

D.d点

参考答案：C3.（单选）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是参考答案：A当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：，a∝t；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：，μ、m1、m2都一定，则a1一定；对m2：，a2是t的线性函数，t增大，a2增大；由于F随时间增大，木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，所以a2大于两物体相对静止时的最大加速度。故选A。4.如图所示为某物体运动的速度—时间(v-t)图像，根据图像可知

A、0～2s内的加速度为2m/s2

B、0～6s内的位移为12m

C、第ls末与第5s末的速度方向相同

D、第1s末与第5s末的加速度方向相同参考答案：C5.物块1、2放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2。且F1大于F2，则弹簧秤的示数（）A．一定等于F1＋F2B．一定等于F1－F2C．一定大于F2小于F1 D．条件不足，无法确定参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为

，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为

(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200N/m

，

4N7.某同学做了如下的力学实验：一个质量为m的物体放在水平面上，物体受到向右的水平拉力F的作用后运动，设水平向右为加速度的正方向，如下图(a)所示，现测得物体的加速度a与拉力F之间的关系如下图(b)所示，由图象可知，物体的质量m=______________；物体与水平面间的动摩擦因数μ=_______________．参考答案：5kg

0.48.（选修3—3含2—2）（6分）如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：

参考答案：答案：增大；分子的平均动能不变，分子的密集程度增大．（每空2分）9.11．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值。回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=

m/s;3.90（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据。

参考答案：（1）vB2/2=7.61(m/s)2

（2）因为mvB2/2≈mghB，近似验证机械能守恒定律10.如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是

；（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法（画图或文字说明）

。参考答案：11.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为____________（用题中所给物理量表示）

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a－F关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（

）A．轨道与水平方向夹角太大B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1，v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律，v22-v12=2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a=。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势。12.如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑的平行金属轨道，上端接有可变电阻R，轨道足够长，空间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。一根电阻不计的金属杆从轨道上由静止开始滑下，经过一定时间后，金属杆的速度会达到最大值vm，可变电阻的电功率在到最大值Pm。若改变α、R、B三个物理量中的一个或几个后再释放金属杆，都可能引起vm和Pm的变化。请根据下表中各物理量的变化情况填写空格。物理量αBRvmPm各量变化情况不变不变

变小

变大变小变大参考答案：

答案：R变小，Pm变小，α变大，B变大13.如图所示，为xOy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=l.0m/s。此时x=0.15m的P点沿y轴负方向运动，则该波的传播方向是

(选填“x轴正向”或“x轴负向”)，P点经过

s时间加速度第一次达到最大。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如题6图2所示的实验装置验证牛顿第二定律。①下列做法正确的是____________（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要再次调节木板倾斜度②甲、乙两同学在同一实验室，各取一套如题6图2所示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到题6图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲_________m乙、μ甲______μ乙（选填“大于”、“小于”或“等于”)．③甲同学在纠正了疏漏之处后，保持小车的质量不变，改变砂桶与砂的总重力，多次实验，根据得到的数据，在图象中描点（如题6图4所示）。结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

。若不断增加砂桶中砂的质量，图象中各点连成的曲线将不断延伸，加速度的趋向值为

，绳子拉力的趋向值为。

参考答案：①___AD_____②

小于

、

大于

．③

沙桶的质量较大

___g__

，___Mg_

。

解析：：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行．故A正确；B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上．故B错误；C、实验时，应先接通电源，再释放小车．故C错误；D、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．故D正确．故选：AD．

（2）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=T-μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg．

观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；

（3）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得a=，而实际上a′=，可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．

因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g的运动．此时由于T=Ma因此，拉力约为小车与发射器的总重力，即Mg．15.在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如下图所示，其中1、2、3、4、5为相邻点。设重锤质量为m，交变电源周期为T，则打第4点时重锤的动能可以表示为___________。（2）为了求起点0到第4点重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填选项的序号即可）A．取当地的实际g值

B．根据打出的纸带，用ΔS=gT2求出C．近似取10m/s2即可

D．以上说法均不对参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施，轨道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m，第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg，沿斜面轨道滑下，滑入第一个圆管形轨道（假设转折处无能量损失），挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力，然后从平台上飞入水池内，水面离轨道的距离h=1m。g取10m/s2，管的内径忽略不计，人可视为质点。求：（1）挑战者若能完成上述过程，则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?（2）CD部分的长度是多少?（3）挑战者入水时速度的大小和方向?参考答案：（1）（4分）在A点无压力，则mg=mvA2/R

（1分）设从离水平轨道高为H处开始下滑，从静止开始到A由动能定理得mgH=mg·2R+mvA2/2

（2分）解得H=10m

（1分）（2）（7分）从开始下滑到C点，由动能定理得mgH=mvC2/2

（1分）在B点无压力，则mg=mvB2/r

（1分）从D点到B点，由动能定理得mvD2/2=mg·2r+mvB2/2

（2分）从C点到D点，由动能定理得-μmgSCD=mvD2/2-mvC2/2

（2分）解得SCD=64m

（1分）（3）（5分）设落水点为E，落水时，竖直方向vy2=2gh

（1分）解得vy=10m/s（1分）水平方向速度大小为vD不变。

解得得vE≈16

m/s。（1分）设方向与水面成θ，所以tanθ=vy/vD=5/8。

（1分）解得θ=arctan5/8

（1分）

17.如图所示，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块A，以v0=2m/s的水平初速度向B滑行，滑过s=1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2。取重力加速度g=10m/s2。A、B均可视为质点。求（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小vA；（2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v；（3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力N的大小。参考答案：18.如图．Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体，其DB段为一半径为R的光