2018-2019学年湖南省益阳市朝阳中学高三物理下学期期末试卷含解析

2018-2019学年湖南省益阳市朝阳中学高三物理下学期
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6所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P 与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，弹簧处于竖直方向，则斜面体P此刻受到的外力个数有可能为（）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
参考答案：
AC
2. 如图所示，F A=5N，F B=10N，在此两个力的作用下物体AB一起向左匀速运动，那么以下说法正确的是（）
AC
解：A、B物体匀速运动，处于平衡状态，所受合外力为0，故A正确；
B、以AB整体为研究对像，水平方向所受F A和F B的合力为5N，方向向左，根据平衡条件可知，地面与B的摩擦力大小为5N，方向水平向右，故B错误；
C、以A为研究对象，根据A物体平衡可以得到AB间摩擦力大小为5N，故C正确；
D、A、B都匀速运动，根据平衡可知，AB整体处于平衡状态，所受合外力为0，故D错误．
3. （单选）某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，一个小朋友与斜面在AB段的动摩擦因数μ1<tan θ，BC段的动摩擦因数μ2>tan θ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。

该小朋友从斜面顶端A点滑到底
端C点的过程中
A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右
B．地面对滑梯始终无摩擦力作用
C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小
D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小
参考答案：
A解析： AB、小朋友在AB段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度a1分解为水平和竖直两个方向，如图1．以小朋友和滑梯整体为研究对象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右．故A正确，B错误．CD、以小朋友和滑梯整体为研究对象，小朋友在AB段做匀加速直线运动时，有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力．同理，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力．故CD错误．故选：A．
4. 某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图象不可能的是（图中x是位移、v是速度、t是时间）（）
A．B．
C．D．
参考答案：
D
【考点】匀变速直线运动的图像．
【分析】物体以一定的初速度沿足够长的斜面，可能先向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，匀加速运动的加速度小于匀减速运动的加速度，物体返回时速度减小；可能先向上做匀减速直线运动，后停在最高点．
【解答】解：A、物体可能先向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，根据
x=v0t+得知，位移是时间的二次函数，图线是曲线，A是可能的．故A正确．
B、可能先向上做匀减速直线运动，后停在最高点．故B正确．
C、可能先向上做匀减速直线运动，后停在最高点由图知道C是可能的，故C正确；
D、由图知道：物体返回时大于出发时速度，不符合物体的运动情况，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．
本题选不可能的，故选D
5. 关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的
C．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
D．由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30℃而海洋深处的温度要低得多，在水深600m～1000m的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为V A▲V B(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功，则此过程中____▲ __(选填“吸热”或“放热”)
参考答案：
小于；吸热
试题分析：状态A与状态B，压强不变，温度升高，根据气体状态方程，体积增大，所以V A小于V B。

从A状态到C状态的过程中，温度不变，内能不变，根据热力学定的表达式△U=Q+W，知道此过中吸热吸收的热量50J。

考点：理想气体的状态方程
7. 新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。

已知引力常量为G。

大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距
______________。

参考答案：
1:3，
8. 有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB= －10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________ kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。

参考答案：
30，
9. 如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。

现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。

参考答案：
守恒，
10. 雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度冰的密度（选填“大于”“等于”或“小于”）。

小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：在平整地面的积雪上，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度和，根据冰的密度就可以估测雪的密度。

参考答案：
小于积雪的深度
11. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。

如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。

开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。

用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动到挡板的水平距离为L。

（空气阻力对本实验的影响可以忽略）
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

③以下能引起实验误差的是________。

a．滑块的质量
b．长度测量时的读数误差
c．当地重力加速度的大小
d．小球落地和滑块撞击挡板不同时
参考答案：
①②③bd
①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由x=at2和H=gt2得：；。

②根据几何关系可知：sinα=，cosα=；对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，联立方程解得μ=．③由μ的表达式可知，能引起实验误差的是长度L、h、H测量时的读数
误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选bd。

12. 一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突
然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____ ___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_____ __ __。

（填守恒或不守恒）
参考答案：
0．25 ；不守恒
13. 为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？
_______________________________.
(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表：
根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示：
通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．
(3)
在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是
________________________________________________________．
参考答案：
(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力
(2)如图所示
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某学习小组做探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。

图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W。

当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同。

每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。

通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”。

①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是___________。

A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C．便于小车获得较大的弹射速度
D．防止纸带上点迹不清晰
②如图是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点，相邻的两个计数点间有一个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为．87cm、4．79cm、8．89cm、16．91cm、25．83cm、34．75cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是__________m ／s。

参考答案：
①B（2分）②2.23
①平衡摩擦力的根本目的是保证橡皮筋对小车做的功等于小车动能的变化，即合外力做的功；②由已知数据计算出相邻两点间的距离，可知E点速度最大，此时小车的动能等于橡皮筋做的功。

15. （单选）在“探究恒力做功和物体动能变化关系”实验中．某同学的实验方案如图所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，正确的措施是（）
A.取下钩码，抬高滑板一端，让小车匀速下滑，平衡摩擦力
B.实验中要保持钩码质量远大于小车的质量
C．实验中要保持钩码质量远小于小车的质量
D.要先接通电源，然后释放小车
参考答案：
（1）e、f；（2）图象如图1所示；（3）0.61；（4）曲线；（5）电路图如图2所示．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，竖直平面内的光滑绝缘轨道由斜面部分AC和圆弧部分CB平滑连接，且圆弧轨道半径R=0.3m，整个轨道处于竖直向下的匀强电场中。

一个带正电的小球从斜轨道上高度h=0.8m的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m=0.2kg，电量为q=10-5C,小球到达轨道最低点C时速度为8m/s，g取
10m/s2，求：
（1）匀强电场的场强大小。

（2）小球到达圆弧轨道最高点B时，对轨道的压力（结果保留三位有效数字）。

参考答案：
（1）E=6×105 N/C
（2）N’=N=2.67(N)
17. （15分）如图所示，摆锤的质量为M，摆杆长为L，其质量不计，摆杆初始位置OA与水平面成α角，释放后摆锤绕O轴无摩擦地做圆周运动，至最低点与质量为m的钢块发生碰撞，碰撞时间极短，碰后摆锤又继续右摆，刚好可以上升至
B点，A、B、O位于同一条直线上，钢块与水平面间的动摩擦因数为μ，求碰后钢块能滑行的距离。

（摆长的尺寸远大于摆球和钢块的尺寸）
参考答案：
解析：
设摆锤摆至少最低点时速度为v0，由机械能守恒定律得：
Mgl (1＋sinα)＝①（2分）
设摇锤与钢块碰撞后速度分别为v1、v2，则由动量守恒定律得：
Mv0＝Mv1＋mv2②（2分）
碰后摆锤上升到点过程机械能守恒，则有：
Mgl (1－sinα)＝③（2分）
碰后对钢块在水平面上滑行至停下过程由动能定理得：
－μmgS＝0－④（2分）
联立以①②③④式解得：
S＝⑤（2分）
18. (18分)研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间），但饮酒会导致反应时间延长。

在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离。

减速过程中汽车位移与速度的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。

取重力加速度的大小。

求：
⑴减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
⑵饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
⑶减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。

参考答案：
（1）；t=2.5s （2）（3）
解析：
解：（1）设减速过程汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0=20m/s，末速度v t=0，位移s=25m，由运动学公式得：
①
②
联立①②式，代入数据得：
③
t=2.5s ④
（2）设志愿者反应时间为，反应时间的增加量为，由运动学公式得
⑤
⑥
联立⑤⑥式，代入数据得
⑦
（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得
F=ma ⑧
由平行四边形定则得：
⑨
联立③⑧⑨式，代入数据得：。