2018年广东省江门市台山鹏权中学高三物理下学期期末试题含解析

2018年广东省江门市台山鹏权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. 三个共点力的大小分别为8N、7N、6N则它们的合力的最大值和最小值分别为A．21N、5N B．21N、4N C．21N、11N D．21N、0N
参考答案：
D
2. (多选)如图所示，质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变。

由静止释放小球，它运动到O点正下方B点间的竖直高度差为h，速度为v。

下列说法正确的是
A．由A到B小球的机械能减少
B．由A到B重力势能减少mv2/2
C．由A到B小球克服弹力做功为mgh
D．小球到达B时弹簧的弹性势能为mgh-mv2/2
参考答案：
AD
3. 如图所示，高h=2m的曲面固定不动。

一个质量为1kg的物体，由静止开始从曲面的顶点滑下，滑到底端时的速度大小为4m／s。

g取10m／s2。

在此过程中，下列说法正确的是
A. 物体的动能减少了8J
B. 物体的重力势能增加了20J
C. 物体的机械能保持不变
D. 物体的机械能减少了12 J
参考答案：
D
4. 有一个消毒用电器P，电阻为20kΩ，它只有在电压高于24V时才能工作。

今用一个光敏电阻R1对它进行控制，光敏电阻在光照时为100Ω，黑暗时为1000Ω。

电源电动势E为36V，内阻不计，另有一个定值电阻R2 ，电阻为1000Ω。

下列电路电键闭合后能使消毒用电器在光照时正常工作，黑暗时停止工作的是
参考答案：
C
5. 如图所示，A、B两物块叠放在光滑水平面上，用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，A、B间摩擦力为f；用同样的水平力F拉B时，A、B间也无相对滑动，而其间摩擦力变为f '，设A、B质量分别为mA、mB，则f:f '为( )
A．1:1 B．mA:mB
C．mB:mA D．
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. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为 N/m.弹簧的原长l0=
参考答案：
7. 某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质
量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所
能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的体积V与直径D的关
系为，结果保留一位有效数字)
参考答案：
10m 解析：1ml油酸的质量为：
m=ρV=0.895×103kg/m3××1×10-6m3=8.95×10-6kg，油酸分子的个数：N=个，油酸分子体积：，解得：
r= =5×10-10m，油膜的面积约为：S=
=10m2；
8. B．若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R1∶R2＝＿＿＿＿，向心加速度之比a1∶a2＝＿＿＿＿。

参考答案：
∶1 1∶2
由开普勒定律，R1∶R2＝∶＝∶1.由牛顿第二定律，G=ma，向心加速度之比a1∶a2＝R22∶R12＝1∶2。

9. 如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：
等于，大于
10. 如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。

重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。

开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。

若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。

参考答案：
先变大后变小；一直变小。

11. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．
（1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使．
（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ= ．
（3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a= m/s2(保留两位有效数字)．
参考答案：
根据运动学公式得：△x=at2，解得a=
考点：探究影响摩擦力的大小的因素
12. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。

飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。

记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。

某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。

（不计空气阻力，g取10m/s2）
参考答案：
35.36，7
13. （1）如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是▲ .（填写选项前的字母）
A．S > S′B．S = S′
C．S < S′ D．无法判断
参考答案：
A
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图所示 .
(1)试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．
(2)有关此实验，下列叙述正确的是( )
A．两弹簧测力计的拉力不能同时比橡皮筋的拉力大
B．橡皮筋的拉力是合力，而弹簧测力计的拉力是分力
C．两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置O，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D．若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
(3)如图所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中一个实验比较符合实验事实的是________．(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)
参考答案：
（1）如图所示（1分）
(2)C （1分）(3)甲（2分）
15. 某小组利用气垫导轨装置探究．做功与物体动能改变量之间的关系”．图1中，遮光条宽度为d，光电门可测出其挡光时间：滑块与力传感器的总质量为M，砝码盘的质量为
m o，不计滑轮和导轨摩擦．实验步骤如下：①调节气垫导轨使其水平．并取5个质量均为m的砝码放在滑块上：
②用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块，让滑块静止放在导轨右侧的某一位置，测出遮光条到光电门的距离为S；
③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中，固定滑块使其静止，记录此时力传感器的值为F．接通电源，释放滑块后，记录此时力传感器的值为，测出遮光条经过光电门的挡光时间△t；
④再从滑块上取出?个砝码放在砝码盘中，重复步骤③，并保证滑块从同一个位置静止释放；
⑤重复步骤④，直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中．
请完成下面问题：
（a）测量遮光条宽度时，应该使用图2游标卡尺上的B（选填A、B、C）部件．若用十分度的游标卡尺测得遮光条宽度d如图3，则d=10.2mm．
（b）滑块经过光电门时的速度可用v=（用题中所给的字母表示，下同）计算．（c）在处理步骤③所记录的实验数据时，甲同学理解的合外力做功为W1=FS，则其对应动能变化量应当是△E k1=．乙同学理解的合外力做功为W2=F′S，则其对应动能变化量应当是△E k2=；
d）丙同学按照乙同学的思路，根据实验数据得到F﹣的图线如图4所示，则其斜率k=．
参考答案：
解：（a）本实验中要求测量厚度，故应采用外测量爪进行测量；故选：B；读数为：10mm+2×0.1mm=10.2mm；
b、由平均速度公式可得，经过光电门的速度v=；
c、甲将力传感器为拉力，则其做功应对应小车的动能的改变量；故动能改变量为：
；
乙应是以砝码盘的重力为拉力，则动能应为小车与砝码共同的动能增加量；故动能增加量为：△E k1=；
d、由F′S=可知，F′=?；
故图象的斜率为：；
故答案为：a、B；10.2；
b、；
c、；
d、．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在y＞0的空间中，存在沿y轴正方向的匀强电场E；在y＜0的空间中，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小也为E，一电子（－e，m）在y轴上的P（0，d）点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动，不计电子重力，求：
（1）电子第一次经过x轴的坐标值；
（2）请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹；
（3）电子在y方向上分别运动的周期；
（4）电子运动的轨迹与x轴的各个交点中，任意两个相邻交点间的距离．
参考答案：
（1）在y＞0空间中，沿x轴正方向以v0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀加速直线运动，设其加速度大小为a，则
解得：，
因此电子第一次经过x轴的坐标值为（，0）
（2）电子轨迹如右图所示．（3分）
在y＜0空间中，沿x轴正方向仍以v-0的速度做匀速直线运动，沿y轴负方向做匀减速直线运动，设其加速度大小也为a，由对称性可知：
电子在y轴方向速度减小为零时的时间t2 = t1 =
电子沿x轴方向移动的距离为x2 = x1 =
（3）电子在y轴方向的运动周期为T = 2(t1＋t2) =
（4）电子运动轨迹在x轴上的任意两个相邻交点间的距离为
s = 2x1 =
17. 我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段．现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统．
（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；
（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次．（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）
参考答案：
解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故
①
同步卫星T=T0②
而在地表面③
由①②③式解得：．
（2）由①式可知T2∝R3，
设低轨道卫星运行的周期为T′，则
因而
设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得：
解得：，即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．
答：（1）同步卫星的轨道半径．
（2）该卫星的周期T为，卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．
底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示，求：(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2)
(1)AB之间的距离；
(2)滑块再次回到A点时的速度；
(3)滑块在整个运动过程中所用的时间
参考答案：
(1)由v－t图象知AB之间的距离为：
sAB＝ m＝16 m
(2)设滑块从A滑到B过程的加速度大小为a1，从B返回到A过程的加速度大小为a2，滑块与斜面之间的动摩擦因数μ
则有：a1＝gsinθ＋μgcosθ＝ m/s2＝8 m/s2
a2＝gsinθ－μgcosθ
则滑块返回到A点时的速度为vt，有v－0＝2a2sAB
联立各式解得：a2＝4 m/s2，vt＝8 m/s.
(3)设滑块从A到B用时为t1，从B返回到A用时为t2，
则有：t1＝2 s，t2＝＝2 s
则滑块在整个运动过程中所用的时间为
t＝t1＋t2＝(2＋2) s。