山东省临沂市第十中学高三物理期末试卷带解析

山东省临沂市第十中学高三物理期末试卷含解析
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. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点()．
A．第1 s内的位移是5 m B．前2 s内的平均速度是6 m/s
C．任意相邻的1 s内位移差都是1 m D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s
参考答案：
D
2. （单选）某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一条长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料，上、下两面板与电压恒为U的高压直流电源相连。

带负电的尘埃被吸入矩形通道时的水平速度为v0，当碰到下板后其所带的电荷被中和，同时尘埃被收集。

将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。

不计尘埃所受的重力及尘埃之间的相互作用，要增大除尘率，则下列措施可行的是
A. 只增大电压U
B．只增大高度d
C. 只加长长度L
D. 只增大尘埃被吸入的水平速度v0
参考答案：
AC
解析：尘埃做类平抛运动，到达下板的尘埃被收集，设有尘埃能够飞出除尘装置，则其竖直偏移
y=at2=t2 = ，要增大除尘率，必须增大尘埃在通道内的偏移量，则可以增大U、L，减小d、v0，选项A、C正确。

3. （单选）“马航MH370”客机失联后，我国已紧急调动多颗低轨卫星（环绕半径远小于地球同步卫星的环绕半径），利用高分辨率对地成像、可见光拍照等技术对搜寻失联客机提供支持。

关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是
A．低轨卫星都是相对地球运动的，其环绕速率可能大于7.9km/s B．地球同步卫星相对地球是静止的，可以固定对一个区域拍照，但由于它距地面较远，照片的分辨率会差一些
C．低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的速率
D．低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的周期
参考答案：
B
A、同步卫星相对地球静止，低轨卫星相对地球是运动的，根据得，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B、同步卫星的周期与地球的周期相同，相对地球静止，可以固定对一个区域拍照，但由于它距地面较远，照片的分辨率会差一些，故B正确；
CD、根据得，，低轨卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则低轨卫星的速率大于同步卫星，周期小于同步卫星，故CD错误。

故选B。

4. （1）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。

对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是
A．遏止电压
B．饱和光电流
C．光电子的最大初动能
D．逸出功
（2）一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核，α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆。

已知α粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M；光在真空中的速度大小为c。

求衰变前原子核的质量。

参考答案：
（1）ACD (4分。

选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分:有选错的不给这4分）（2）设衰变产生的α粒子的速度大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
设衰变后新核的速度大小为V，衰变前后动量守恒，有
设衰变前原子核质量为M0，衰变前后能量守恒，有
解得
5. （单选）如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。

问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且[来重物下滑的速率为v时，小车的速度为：
A．vsin θ C. v cos θ B. v/cos θ D. v /sin θ
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 水平面上，质量为m的滑块A以大小为v的速度碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后A、B速度方向相同，它们的总动量为_____；若B获得的初速为v0，碰撞后A的速度为______．
参考答案：
mv；
7. 图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。

光照射电阻Rˊ时，其阻值将变得远小于R。

该逻辑电路是门电路（填“与”、“或”或“非”）。

当电阻R ˊ受到光照时，小灯泡L 将（填“发光”或“不发光”）。

参考答案：
答案：与，发光
解析：当电阻Rˊ受到光照时，非门输入低电压，输出高电压，故
灯泡将发光。

8. 一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了ΔU，则此过程气体（选填“吸收”或“放出”）的热量为．
参考答案：
v0/2 (1分) 吸收 (1分) △U+W
9. 某质点做匀变速直线运动，位移方程为s=10t-2t2（m），则该物体运动的初速度为
______，加速度为______，4s内位移为______。

参考答案：
10m/s -4m/s2 8m
10. 用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量。

某同学是这样设计的：将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让刻度尺穿过细环中，环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点，它将尺分成长短不等的两段。

用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上，细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置，使直尺在水平位置保持平衡。

已知重力加速度为g。

（1）必须从图中读取哪些物理量：______________________（同时用文字和字母表示）；
（2）刻度尺的质量M的表达式：______________________（用第一小问中的字母表示）。

参考答案：
（1）木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2，弹簧测力计的示数F；（一个物理量1分）
（2）M＝
11. 在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。

当U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。

现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。

求U形管平放时两边空气柱的长度。

在整个过程中，气体温度不变。

参考答案：
7.5 cm
试题分析本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。

解析设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。

U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。

由力的平衡条件有
①式中为水银密度，g为重力加速度大小。

由玻意耳定律有
p1l1=pl1′②
p2l2=pl2′③
l1′–l1=l2–l2′④
由①②③④式和题给条件得
l1′=22.5 cm⑤
l2′=7.5 cm⑥
12. 质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端固定在环上的A 点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动，当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,
重力做功为 J,则在
B 点时弹簧的弹性势能EP=___ _J.( g取
10m/s2 )
参考答案：
37.5 ， 15
13. 如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN ＝8 cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2 s，则小球的振动周期为________ s，振动方程的表达式为x＝________ cm。

参考答案：
0.8
（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：
T=4×0.2s=0.8s
（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；
A=4cm；
所以，位移时间关系公式为：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。

m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

已知m1= 50g 、m2=150g ，则（结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s；
（2）在0~5过程中系统动能的增量△EK = J，系统势能的减少量△EP = J（计算时g 取10 m/s2）。

由此得出的结论是：
（3）若某同学作出v2/2—h图像如图，则当地的重力加速度g = m/s2。

参考答案：
（1）2.4（1分）（2）0.58（1分） 0.60（1分）
在误差允许的范围内，m1 、m2组成的系统机械能守恒
15. 用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有:（A）电压表V:0～3～
15V；（B）电流表A:0～0．6～3A；（C）变阻器R1（总电阻20Ω）；（D）变阻器R2（总电阻100Ω）；以及电键S和导线若干．
①画出实验电路图（标明变阻器规格）．
②如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=________V，r =________Ω．
③若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大．若选用第_______和第________组数据误差最大．
参考答案：
①电路图如下图（2分）②1．5V 0．5欧（4分）③5、6（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动。

已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失。

若小孩能完成圆周运动,则:（已知当地的重力加速度为g）
（1）小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大?
（2）小孩的最小助跑位移多大?
（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。

参考答案：
．(1)设小孩在最低点运动的速度为v1,最高点运动的速度为v2.小孩抓住悬线时,悬线对小孩的拉力至少为F
小孩在最高点有: (2分)
小孩在最低点有: (2分)
依据机械能守恒定律可得:
(2分)
联立以上三式解得:F=6mg (1分)
依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线的拉力至少为6mg. (1分)
(2) 小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,依据已知,小孩运动的加速度为a,末速度为
v1, (2分)
（3）摩擦力大小f=ma . (2分) 摩擦力对小孩做功为零。

(2分)
17. 如图16（a）所示，水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道，其半径R＝0．5m，圆弧轨道底端与水平桌面相切C点，桌面CD长L＝1 m，高h2＝0．5m，有质量为m（m为末知）的小物块从圆弧上A点由静止释放，A点距桌面的高度h1＝0．2m，小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD 上，在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用，然后从D点飞出做平抛运动，最后落到水平地面上，设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x，如图16（b）是－F的图像，取重力加速度g＝10m／s2．（1）试写出小物块经D点时的速度v D与x的关系表达式；
（2）小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?
（3）若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第（2）问中的值开始由C到D均匀减少，且在D 点恰好减少为0，再将小物块从A由静止释放，经过D点滑出后的水平位移大小为1m，求此情况下的恒力F的大小?
参考答案：
18. 如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为4×10﹣4C，从半径为0.3m光滑的圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：
（1）E水平向左，
（2）E水平向下．
参考答案：
解答：解：设圆弧半径为r，水平面上的位移为x，由动能定理得：
（1）E水平向左，mgr﹣Eq（r+x）﹣μmgx=0
解得：x===0.4m
（2）E水平向下，mgr+Eqr﹣μ（mg+Eq）x=0
解得：x=
答：（1）E水平向左时位移为0.4m
（2）E水平向下时位移为0.75m．
点评：动能定理有广泛的适用性对于多过程运动问题，在不牵扯加速度和时间的前提下优先考虑动能。