江苏省泰州市姜堰蒋垛中学高三物理下学期期末试题含解析

江苏省泰州市姜堰蒋垛中学高三物理下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）如图甲所示，轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一小物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态。

现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10)，则下列结论正确的是
A. 物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B．物体的质量为3 kg
C．物体的加速度大小为5
D．弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
参考答案：
C
2. （单选）甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示。

下列有关说法正确的是
A．t1时刻之前，甲一直在乙的前方
B．t1时刻甲、乙相遇
C．t1时刻甲、乙加速度相等
D．t1之前，存在甲、乙加速度相等的时刻
参考答案：
D
由于不知道甲、乙两物体的起点位置，故A、B错误；图象的斜率表示加速度，从图象上可以看出在t1之前，存在甲、乙加速度相等的时刻，D正确；时刻，乙的加速度大于甲的加速度，C错误。

3. 如图所示，左右两侧水平面等高，A、B为光滑定滑轮，C为光滑动滑轮。

足够长的轻绳跨过滑轮，右端与小车相连，左端固定在墙壁上，质量为m的物块悬挂在动滑轮上。

从某时刻开始小车向右移动，使物块以速度v0匀速上升，小车在移动过程中所受阻力恒定不变。

在物块上升的过程中（未到AB所在的水平面），下列说法正确的是
A. 轻绳对小车的拉力增大
B. 小车向右做加速运动
C. 小车阻力的功率可能不变
D. 小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和
参考答案：
AD
解：物块以匀速上升时，两边绳子的夹角变大，可知绳子的拉力变大，即轻绳对小车的拉力变大，选项A正确；设绳子与竖直方向的夹角为θ，则由运动的合成知识可知，则随着物体的上升θ变大，车的速度减小，选项B错误；小车在移动过程中所受阻力恒定不变，根据P=fv车可知小车阻力的功率减小，选项C错误；由能量关系可知：，因小车动能减小，则，即小车牵引力做的功小于物块重力势能的增加量与小车克服阻力做功之和，选项D 正确；故选AD.
【点睛】此题关键是对物体的速度进行如何分解，可参考斜牵引物体的运动分解问题，但是此题中物体两边都有绳子；注意搞清系统的能量转化情况.
4. 如图所示，轻杆BO一端装在铰链上，铰链固定在竖直墙上，另一端装一轻滑轮，重为G 的物体用细绳经滑轮系于墙上A点，系统处于平衡状态，若将A点沿竖直墙向上缓慢移动少许，设法使系统重新平衡，则细绳所受拉力F r和轻杆所受压力F N大小变化情
况是
A ．F r 变小
B ．F r 不变
C ．F N 不变
D ．F N 变小 参考答案：
BD
5. （单选）如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A 和B ，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）
解答： 解：研究任意一个小球：受力如图．将FN 沿水平和竖直方向分解得：
FNcosθ=ma…① FNsinθ=mg…②．
由②可知支持力相等，则A 、B 对内壁的压力大小相等：NA=NB ．
根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，合外力相等，则向心力相等．由①②可得：
mgcot θ=ma=m =m ω2r ．可知半径大的线速度大，角速度小．
则A 的线速度大于B 的线速度，VA ＞VB ，A 的角速度小于B 的角速度，ωA ＜ωB ． 向心加速度 a=gcotθ，则知两球的向心加速度相等，aA=aB ．故A 正确，B 、C 、D 错误． 故选：A ．
6. 马拉着质量为60kg 的雪橇，从静止开始用80s 的时间沿平直冰面跑完1000m 。

设雪橇在运动过程中受到的阻力保持不变，并且它在开始运动的8s 时间内做匀加速直线运动，从第8s 末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s ，已知开始运动的8s 内马拉雪橇的平均功率是8s 后功率的一半。

则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是________W ；雪橇在运动过程中所受阻力大小是_________N 。

参考答案： 答案：687；48.2
7. 在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，如图1是一条记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s
（1）计算各点的瞬时速度，v B = m/s ，v C = m/s ，v D = m/s ，v E = m/s ．
（2）在图2所示坐标中作出小车的v ﹣t 图线，并根据图线求出a= m/s 2． （3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是 ，该速度的物理意义是
．
参考答案：
（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零． 【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【分析】（1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小；
（2）v ﹣t 图象中图线的斜率等于小车的加速度大小． （3）根据图象物理意义可正确得出结果．
【解答】解：（1）打B 点时小车的瞬时速度：
v B ==×10﹣2 m/s=1.38 m/s
打C 点时小车的瞬时速度：
v C ==×10﹣2 m/s=2.64 m/s
打D 点时小车的瞬时速度：
v D ==×10﹣2 m/s=3.90 m/s ． 根据匀变速直线运动规律有：v D =，因此有：
v E =2v D ﹣v C =2×3.90m/s ﹣2.64m/s=5.16m/s
（2）由上述数据作出小车的v ﹣t 图象如图所示：
由图象斜率可求得小车的加速度： a=
=
m/s 2=12.6 m/s 2．
（3）由图象可知，图象与纵轴交点速度为0，其物理意义为：物体的初速度为零． 故答案为：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零．
8. （4分）生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体，常见的晶体有：
__________________。

非晶体有：____________。

（每空至少写出三种物质，不足三种的扣１分） 参考答案：
金属、食盐、明矾；沥青、玻璃、石蜡（每空至少写三种物质，不足三种的扣１分）
9. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8
C ，相距20cm ，则它们之间的相互作用力为_________________N 。

在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C 。

参考答案：
F ，
F/C
10. （4分）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。

这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态
的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源。

在该装置内发生的核反应方程是
，其中粒子X
的符号是 。

已知
的质量是m
1
，
的质量是m 2，
的质量是m 3，X 的质量是m 4，光速是c ，则发生一次上述聚变反应所
释放的核能表达式为 。

参考答案：
或者n 或者中子（2分）
（2分）
11. 在用油膜法测定分子直径的实验中，若已知该种油的摩尔质量为M ，密度为ρ，油滴质量
为m ，油滴在液面上扩展后的最大面积为S （以上各量均为国际单位），那么油分子直径d ＝___________ ，油滴所含分子数N ＝_______ 。

v
参考答案： m /(ρ·S ) ，N A
12. 如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。

闭合开关S ，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左
端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____(填“a”或“b”)是电压表V2 示数变化的图象，电源电压为_____V ，电阻Rl 阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。

参考答案：
.b （2分），6V （2分），10Ω（2分），20Ω
13. 一质量kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知在t=0时物体处于直角坐标系的坐标原点且沿y 方向的初速度为0，运动过程中物体的位置坐标与时间的关系为
，则物体在t=10s 时速度大小为 m/s ；t=10s 时水平外力的大小为 N 。

参考答案：
5；0.8
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8 m／s2，那么
(1)同学甲想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度a= m／s2，从而计算出阻力f = N．
(2)若同学乙不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的? (填“能”或“不能”)．
参考答案：
9.50m/s2；0.06N；可以
15. 研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16（a）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图16（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。

部分实验步骤如下：
A测量完毕，关闭电源，取出纸带
B接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车
C将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是：（用字母填写）图16（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5= 。

为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=
参考答案：
DCBA 0.1 S5+S4/0.2 △S=aT2
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示,质量为M的铁箱内装有质量为m的货物.以某一初速度向上竖直抛出,上升的最大高度为H,下落过程的加速度大小为a,重力加速度为g,铁箱运动过程受到的空气阻力大小不变。

求:
(1)铁箱下落过程经历的时间;
(2)铁箱和货物在落地前的运动过程中克服空气阻力做的功;
(3)上升过程货物受到铁箱的作用力.
参考答案：
解:(1)设铁箱下落过程经历的时间为t,则
解得（1分）
(2)设铁箱运动过程中受到的空气阻力大小为f,克服空气阻力做的功为W,则
解得（2分）
（2分）
(3)设上升过程的加速度大小为a′,货物受到铁箱的作用力大小为F,则
解得（2分）
作用力方向竖直向下（1分）
17. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴OO′匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向．在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从
t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水．（取g=10m/s2）
（1）每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？
（2）当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的加速度a．
参考答案：
解：（1）离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，
根据h=得，每一滴水滴落到盘面上所用时间t===1 s．
（2）第二滴水离O点的距离为x1=at2+（at）t= a
第三滴水离O点的距离为x2=a（2t）2+（a?2t）t=4a
又△θ=ωt=1.5π
即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上，所以x12+x22=x2
即（a）2+（4a）2=22，
解得a= m/s2．
答：（1）每一滴水离开容器后经过1s滴落到盘面上．
（2）容器的加速度为m/s2．
【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】（1）每一滴水离开容器后在竖直方向上做自由落体运动，结合位移时间公式求出运动的时间．
（2）第二滴水在水平方向上先做匀加速直线运动，离开容器后做平抛运动，结合运动学公式求出落点到O的距离，同理得出第三滴水落点到O的距离，结合圆盘转动的角度，运用几何关系，抓住两落点的距离求出容器的加速度．
18. 如图所示，质量M=l kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数
μ1=0．1，在木板的左端放置一个质量m=l kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数
μ2=0．4，取g= 10 m/s2，试求：
（1）若木板长l=1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8 N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？
（2）设木板足够长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，通过分析和计算后，请在右图中画出铁块受到木板的摩擦力大小f2随拉力F大小变化的图象。

参考答案：
见解析。