陕西省咸阳市永乐中学2018年高三物理上学期期末试题含解析

陕西省咸阳市永乐中学2018年高三物理上学期期末试
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. 如图所示，在水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的摩擦因数均为μ，m1>m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧秤．若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧秤示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧秤示数为F
2.则以下关系式正确的是()
A．a1＝a2，F1>F2 B．a1＝a2，F1<F2
C．a1＝a2，F1＝F2 D．a1>a2，F1>F2
参考答案：
A
2. （单选）在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这两种现象
A. 都是光的衍射现象
B. 都是光的干涉现象
C. 前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象
D. 前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象
参考答案：
C
试题分析：在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹,这是薄膜干涉现象；通过两支并在一起的铅笔狭缝去观察发光的日光灯，也会看到彩色条纹，这是单缝衍射现象。

C选项正确。

考点：光的干涉现象和衍射现象
3. 一列简谐横波，某时刻的图像如下图甲所示，从该时刻开始计时，波上A点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是
A．这列波沿x轴负向传播
B．这列波的波速是25m/s
C．质点P比质点Q先回到平衡位置
D．经过△t=0．4 s，A质点通过的路程是4 m
参考答案：
ABD
由乙图读出该时刻即t=0时刻质点A的速度方向为沿y轴正方向，由甲图判断出波的传播方向为沿x轴负向．故A正确．由甲图读出该波的波长为λ=20m，由乙图可知周期为
T=0.8s，则波速为v==25m/s．故B正确．图示时刻质点P沿y轴负方向，Q直接向平衡位置运动，所以质点P将比质点Q后回到平衡位置．故C错误．△t=0.4s=0.5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过△t=0.4s，A质点通过的路程是S=2A=4m．故D正确。

故选ABD。

4. 一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面固定一个光滑的小球如图所示，木板固定时，弹簧测力计示数为F1，由静止释放后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是
A．稳定后弹簧一定处于压缩状态B．稳定后弹簧仍处于拉伸状态
C D．
参考答案：
BC
5. 如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向
(A)向左(B)向右
(C)垂直纸面向外(D)垂直纸面向里
参考答案：
B
当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q 的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。

已知A点离金属板MN的距离
为d， C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。

金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度
EC=______________。

参考答案：
（1）等量异种电荷 (2)
7. 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。

实验步骤如下：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。

在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：
别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；
⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。

完成下列作图和填空：
（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。

（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________
（用h、s、和重力加速度g表示。

）
参考答案：
（1）如右图所示
（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）
（3）
解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知
μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax
满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=
8. 一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴▲方向传播（填“正”或“负”），波速
为▲
m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是▲ m．
参考答案：
负（1分） 5（2分） -0.05
9. 如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV.
参考答案：
(1). 变大 (2). 1.9
电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。

增加光的强度,电流表示数变大。

电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：
Ek=qU=0.6eV
根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。

【名师点睛】
发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。

光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。

10. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度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－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________ N/m，弹簧的原长l0＝_________cm
参考答案：
(1)(2分) 200 N/m，(2分) 20 cm
11. 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，
12. 现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）
参考答案：
找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有
(1)
(2)
(1)、(2)式联立可得
(3)
(4)
给出必要的说明占8分，求出r 占10分．
13. 质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。

则小球落地时速度大小为，小球落地时重力
的功率为。

（不计空气阻力，重力加速度）
参考答案：
5 (2分) 40 (2分)
（1）由平抛运动的规律可得，下落时间，落地瞬间竖直方向的分速度，
落地时的实际速度，落地时重力的功率为，代入题给数据即可得答案。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （1）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为mm
（2）实验室内有一电压表，量程为150mV 内阻约为150Ω 。

现要将其改装成量程为10mA 的电流表。

为此，实验室提供如下器材：干电池E（电动势为1.5V ），滑线变阻器
Rˊ，电流表（有1.5mA , 15mA 与150mA 三个量程）及开关K。

对电流表改装时必须知道电压表的内阻。

可用图示的电路测量电压表的内阻。

在既不
损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中的电流表应选用的量程是。

若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV，
电流表的读数为 1.05mA，则电压表的内阻RmV为Ω。

（取三位有效数字）
参考答案：
（1） 6.121-6.125 ；（2）15mA ； 1.48
15. （6分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20 个小的等分刻度。

这种游标卡尺测量长度可以精确到mm，现用它测量一工件的长度，如图所示，图示的读数是mm，若某次读数为14.75mm，则是主尺上第格与游标尺上第格对准。

参考答案：
答案：0.05104.05 29 15
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，质量M＝1 kg的木板静止在水平面上，质量m＝1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。

设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2＝0.4，取g＝10 m/s2．现给铁块施加一个水平向左的力F．
（1）若力F恒为8 N，经1 s铁块运动到木板的左端。

求：木板的长度L
（2）若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长。

试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象
参考答案：
（1）；（2）图象见解析
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。

（1）铁块，由牛顿第二定律：①
木板，由牛顿第二定律：②
设木板的长度为，经时间t铁块运动到木板的左端，则：
③
④
又：⑤
联立①②③④⑤解得：⑥
（2）（i）当时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力成正比，即：
（ii）当时，如果M、m相对静止，铁块与木板有相同的加速度，则：⑦
⑧
解得：⑨
此时：，也即⑩
所以：当时，
（iii）当时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为：
图象如图所示：
答：（1）木板的长度为；（2）图象如图所示。

17. 在图复15 – 6所示的网络中，仅知道部分支路上电流值及其方向、某些元件参数和支路交点的电势值（有关数值及参数已标在图上）。

请你利用所给的有关数值
及参数求出含有电阻的支路上的电流值及其方向。

参考答案：
18. 内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105,体积为2.0×10-3m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半。

（1）求气缸内气体的压强；
（2）若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？
参考答案：
（1）（5分）（2）（2分）
（2分）放出热量（1分）。