2018年河北省邢台市育才中学高三物理期末试题含解析

2018年河北省邢台市育才中学高三物理期末试题含解
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.
（多选）如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上，一物体用动滑轮悬挂在绳子上，达到平衡时，两段绳子之间的夹角为θ1，绳子张力为T1；将绳子一端由B点移至C点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ2，绳子张力为
T2；再将绳子一端由C点移至D点，待整个系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为θ3，绳子张力为T3，不计摩擦，则（）
当绳子右端从B移动到C点时，根据几何关系，有
AOsin+OBsin=AC
同理：AO′sin+O′Bsin=AC
绳子长度不变，有
AO+OB=AO′+O′B
故θ1=θ2
绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，由于绳子夹角不变，根据三力平衡可知，绳子拉力不变，即T1=T2；
绳子右端从B移动到D点时，绳子间夹角显然变大，绳子的结点受重力和两个绳子的拉力，再次根据共点力平衡条件可得T1＜T3
故选：AD．
题关键根据几何关系判断出两次移动过程中两绳子间夹角的变化情况，然后根据共
A．库仑通过扭秤实验建立了库仑定律，并比较精确地测定了元电荷的数值
B．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，采用控制变量法研究
C．用比值法来描述加速度这个物理量，其表达式为a=
D．将物体视为质点，采用了等效替代法
参考答案：
B
【考点】物理学史．
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献，知道常用的物理系研究的方法如控制变量法、比值定义法等即可正确解答．
【解答】解：A、库仑通过扭秤实验建立了库仑定律，密立根通过油滴实验，比较准确地测出电子的电荷量，故A错误；
B、探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，采用控制变量法研究，故B正确；
C、用比值法来描述加速度这个物理量，其表达式为a=，故C错误；
D、将物体视为质点，采用了理想模型法，故D错误；
故选：B
3. （单选）如图所示是光电管使用的原理图，当用频率为的可见光照射到阴极K上时，电表中有电流通过，则（）
A．若将滑片P移向a端时，电流表中一定没有电流通过
B．若将滑片P逐渐由图中位置移向b端时，电流表示数一定增加
C．若用红外线照射阴极K，电流表中一定有电流通过
D. 若用紫外线照射阴极K，电流表中一定有电流通过
参考答案：
D
4. （单选）如图1所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。

以向左为正，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，则由图可知
（A）t＝0.2s时，振子在O点右侧6cm处
（B）t＝1.4s时，振子的速度方向向右
（C）t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度相同
（D）t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的速度逐渐增大
参考答案：
D
5.
（单选）福建女选手郑幸娟在第11届全运会上以“背越式”成功地跳过了1.95m的高度，获得女子跳高项目金牌．若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
解：A、跳过1.95m的高度时，竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故A错误；B、起跳以后在上升过程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，故B正确；
C、郑幸娟起跳时，有向上的加速度，则地面对他的支持力大于她的重力，故C错误，
D、地面对她的支持力和她对地面的压力是一对作用力与反作用力，大小相等，故D错误．
故选：B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一列简谐波波源的振动图象如图所示，则波源的振动方程y= cm；已知这列波的传播速度为1.5m/s，则该简谐波的波长为m。

参考答案：
；3
试题分析：从振动图象可知，，角速度，振幅A=20cm
振动方程，根据
考点：考查了横波图像，波长、波速及频率的关系
【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息，以及熟练掌握公式
、，难度不大，属于基础题．
7. 质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损
△m= ，r射线的频率v= 。

参考答案：
8. 原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为 __________cm，此弹簧的劲度系数为 ___________ N/m．
参考答案：
２0，5000，
9. 一定质量的理想气体，等压膨胀，压强恒为2×105帕，体积增大0.2升，内能增大了10焦耳，则该气体（吸收、放出）焦耳的热量。

参考答案：
答案：吸收， 50
10. 如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。

某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。

则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为 ；表格中X值为。

参考答案：
．20；0.72
11. 静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。

A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。

已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。

参考答案：
A 2emnNA/t
12. （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）
13. （5分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负截电阻B的阻值相等，a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比P A∶P B＝____________，两电阻两端电压之比U A∶U B＝________________。

参考答案：
答案：1：16 1：4
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间还有四个点）．从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示．
①若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做_ __运动，且直线与-x方向夹角越大,说明纸带运动的加速度_ _(填“越大”或“越小”)．
②从第一个计数点A开始计时，为求出0．25s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：__ _(填a、b、c、d、e)
③若测得a段纸带的长度为10.0cm，e段纸带的长度为2.0cm，则可求出加速度的大小为___ ___m/s2．
参考答案：
15. 如图所示，某同学做《验证机械能守恒定律》的实验，他在水平桌面上固定一个位于
竖直平面内的弧形轨道，其下端的切线是水平的，轨道的厚度可忽略不计．将小球从固定
挡板处由静止释放，小球沿轨道下滑，最终落在水平地面上．现在他只有测量长度的工
具，为验证机械能守恒定律：
（1）他需要测量的物理量有（用文字表达）：小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面
到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；
（2）请提出一条较小实验误差的建议：弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光
滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等．
参考答案：
解：（1）由题意可知，通过减小的重力势能与增加动能相比较，从而确定是否满足机械能守恒．
因此必须测量出：小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；
（2）①实验中为了减小阻力的影响，重锤选用体积较小，质量较大的重锤；
②弧形轨道距桌子边缘稍近些；
③多次测量求平均等；
故答案为：（1）小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；
（2）弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的1/4光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧圆心O1等高．现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，并以原速率返回，结果小球刚好能回到D点并能沿DC弧返回C处。

求：
（1）小球刚滑到D点时，对D端的压力大小；
（2）DO1的长度；
（3）小球与圆弧AB的内壁碰撞时的速度大小。

参考答案：
解：（1）选取D所在平面为零重力势能参考面，由机械能守恒有：
①则②
小球运动到D点时应用牛顿第二定律有：③
解②③两式得：由牛顿第三定律可得：小球对D点的压力大小为3mg。

（2）要使小球能按原路反弹回去，小球必须垂直打在圆弧上，设击点为E，连接O1E，此为过E点的切线，过E作AB垂线，交点为F，则O1为DF的中点，由平抛运动的知识
有：，
在直角中，由勾股定理有，解得：，DO1=O1F=
（3）平抛运动的初速为，竖直方向的末速度为：
故所求的速度大小为：
17. 如图，光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场，电场区域宽度为L。

质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。

B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧，弹簧右端固定在竖直墙壁上（A、B均可视为质点）。

求
物体A在电场中运动时的加速度大小；
物体A与B碰撞过程中损失的机械能；
弹簧的最大弹性势能。

参考答案：
解：（1）小球受到合外力为F=qE (2分)
(2分)
（2）小球离开电场时的速度为v
(2分)
B碰撞过程中，系统机械能守恒
(2分)
碰撞过程中损失的机械能为
则：
(2分)
解得：(2分)（3）由能量守恒得：
(4分)
18. 如图所示，一质量为m的木块下端通过一细线悬挂一质量为M的金属小球，在水中以速率v0匀速下降.某一时刻细线突然断裂，此后经过时间t木块的速度减为0.已知重力加速度为g，求：
① 时间t末时刻金属小球的速度大小
② t时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向
参考答案：
①v=（M+m）v0/M②浮力对金属球的冲量大小为Mgt - mv0，方向竖直向上。

【分析】
①木块和小球的系统在竖直方向的外力之和为零，动量守恒；②求冲量可以用恒力乘以时间或用动量定理求.
【详解】①由系统竖直方向动量守恒，有：（M+m）v0=Mv，
得：v=（M+m）v0/M
②以向上为正方向，对金属球由动量定理
有：I浮–Mgt = -Mv -（- Mv0），
得：I浮= -Mv + Mv0+ Mgt=-mv0 + Mgt
即：浮力对金属球的冲量大小为Mgt - mv0，方向竖直向上.
【点睛】考查动量定理解决时间问题和冲量问题，动量守恒定律解决系统的瞬时速度问题.。