高三物理期中试卷带答案

高三物理期中试卷带答案
考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。

我们可以采用下面的实验测出自己的反应时间。

请一位同学用两个手指捏住木尺顶端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，但手的任何部位在开始时都不要碰到木尺。

当看到那位同学放开手时，你立即握住木尺，根据木尺下降的高度，可以算出你的反应时间。

若某次测量中木尺下降了约11 cm ，由此可知此次你的反应时间约为
A ．0.2 s
B ．0.15 s
C ．0.1 s
D ．0.05 s
2.古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小为自身体重2倍的打击力时即可致死，如果兔子与树桩的作用时间为0.2s ，兔子与树桩相撞的过程可视为匀减速运动。

则被撞死的兔子其奔跑速度可能是：（g=10m/s 2） （ ） A ．1.5m/s B ．2.5m/s C ．
3.5m/s D ．
4.5m/s
3.如图所示，A 、B 两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在A 球以速度v 向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，下列说法正确的是( )
A ．此时
B 球的速度为 B ．此时B 球的速度为
C ．在β增大到90°的过程中，B 球做匀速运动
D．在β增大到90°的过程中，B球做加速运动
4.一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，t=0时刻振子的位移
x=-0.1m；
t="4/3" s时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m。

该振子的振幅和周期可能为
（）
A．0.1m，8/3 s
B．0.1m，8 s
C．0.2m，8/3 s
D．0.2m，8 s
E. 0.3m，10 s
5.如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B
点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB。

若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时
间t
甲、t
乙
的大小关系为（）
A. B. C. D.无法确定
6.在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A灯变暗，B 灯变亮，则故障可能是（）A．R
1
短路 B．R
2
断路 C．R
3
断路 D．R
4
短路
7.如图甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v
从A运动到B过程中的速度图线如图乙所示，则以下说法中正确的是
A．此电场一定是正电荷形成的电场
B．A、B两点的电场强度是E
A
<E
B
C．A、B两点的电势是φ
A
>φ
B
D．负电荷q在A、B两点的电势能大小是E
pA
>E
pB
8.如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。

一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为v
b
时，从b
点离
开磁场，在磁场中运动的时间为t b ，当速度大小为v c 时，从c 点离开磁场，在磁场中运动的时间为t c ，不计粒子重力。

则
A ．v b :v c =1:2，t b :t c =2:1
B ．v b :v c =2:2，t b :t c =1:2
C ．v b :v c =2:1，t b :t c =2:1
D ．v b :v c =1:2，t b :t c =1:2
9.在某校运动会上，甲、乙两名同学分别参加了在体育场举行的400 m 和100 m 田径决赛，且两人都是在标准跑道的最内侧跑道(第一跑道)完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小x 甲、x 乙和通过的路程s 甲、s 乙之间的关系是( )
A ．x 甲>x 乙，s 甲<s 乙
B ．x 甲<x 乙，s 甲>s 乙
C ．x 甲>x 乙，s 甲>s 乙
D ．x 甲<x 乙，s 甲<s 乙
10.如图所示，一根轻质弹簧竖直放置在水平面上且下端固定．一质量为m 的物体从上方自由下落到弹簧上端，当弹簧的压缩量为x 0时恰好减速到零，则从物体接触弹簧开始加速度大小和弹簧压缩量的关系以及速度大小和时间的关系图中可能正确的是
二、多选题
11.—辆汽车从静止开始匀加速直线开出，然后保持匀速直线运动，最后做匀速直线运动，直到停止，下表给出了不同时刻汽车的速度，根据表格可知
A ．汽车在时刻开始做匀速直线运动
B ．汽车匀速运动的时间为5s
C ．汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度
D ．汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s
12.如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，
A、B间的接触面粗糙，现用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始
运动，则下列说法正确的是()
A．拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量
B．拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量
C．拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量
D．A对B做的功等于B的动能的增加量
13.如图D是一只理想二极管，PQ为一平行板电容器，其两极板接在一
个恒压电源上，Q板接地。

两板间有x，y两点，其中y点处有—带电雛
处于静止状态，若将极板Q向下由图中实线位置移至虚线位置，则
A．Q极板所带的电荷量不变
B．x点处的电势降低
C．x、y两点间电势差不变
D．y点处带电微粒向下运动14.我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。

已知探测器的质量约为1.3×109kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2。

则次探测器
A．在着陆前瞬间，速度大小约为8.9m/s
B．悬停时受到的反冲作用力约为2×103N
C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
15.如图所示，原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧一端悬挂在天花板，另一端悬挂质量为m的物体(弹簧处于弹性限度内)．当物体静止时，下列说法正确的有()
A．物体对弹簧的拉力大小等于mg
B．弹簧的伸长量等于
C．弹簧的长度等于＋L
D．物体受到的合外力不为零
三、计算题
16.
（10分）如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 。

一束平行于横截面，以45°入射角照射到OA 上，OB 不透光。

若只考虑首次入射到圆弧AB 上的光，则AB 上有光透出部份的弧长是多少？请画出光路图。

17.如图甲所示,长木板A 放在光滑的水平面上,质量为m=1kg 的物块B 以水平初速度v 0=3m/s 从A 的一端滑上水平上表面,它们在运动过程中的v-t 图线如图乙所示．请根据图象求:
(1)B 在A 上滑动的相对位移;
(2) A 、B 组成的系统损失的机械能△E ．
四、实验题
18.（1）（9分） ① 游标卡尺的组成如图甲所示，要测一钢管的内径（图乙），必须用其中的 进行测量（填写A 或B 或C ）。

甲图的读数 cm
② 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当： ；。

③ 该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为计数点，测得点A 到B 、C 、D 、E 、F 的距离分别为h 1、h 2、h 3、h 4、h 5，若打点的时间间隔为T ，则打E 点时重物速度的表达式为v E =
19.
某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能
是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平
牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．
（1）本实验中小车质量____（填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；
（2）将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车.
图乙是打出的一条清晰纸带，O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5
是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相
邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v=____m/s
（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M,则从
点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为___，增加的动能为
________（g取9.8m/s2，数字保留两位小数）.
五、简答题
20.(1)如图给出氢原子最低的4个能级，一群氢原子处于量子数最高为4
的能级，这些氢原子跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中
最小频率为________，要使基态氢原子电离，应用波长为________的光
照射氢原子(已知h＝6.63×10－34 J·s)．
(2)光滑水平地面上停放着甲、乙两辆平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑
轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的
人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够
远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当
乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳．
①人在拉绳过程做了多少功？
②若人停止拉绳后，至少应以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？
21.如题图所示，半径R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为
轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=lkg，长度l=1m，小车的上表面与B点等高，距地面高度h=0.2m．质量m=lkg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放．取g=10m/s2．试求：
（1）物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小；
（2）若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如题图所示，求物块滑离平板车时的速率；
（3）若解除平板车的锁定并撤去上表面铺的材料后，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，物块仍从圆弧最高点A由静止释放，求物块落地时距平板车右端的水平距离．
六、作图题22.（9分）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，现有一束光线沿MN
的方向射到棱镜的AB
界面上，入射角的正弦值为
sin i=0.75。

求：
（ⅰ）光在棱镜中传播的速率；
（ⅱ）通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)．
参考答案
1 .B
【解析】
试题分析：根据自由落体运动的规律，有，其中h="0.11" m，代
入可得此人的反应时间约为0.15 s，选项B正确。

考点：本题考查自由落体运动。

2 .D
【解析】略
3 .AD
【解析】AB、由于两球沿绳方向的速度大小相等，因此，
解得，A项正确，B项错误；
CD、在β增大到90°的过程中，在减小，因此B球的速度在增大，B球
在做加速运动，C项错误，D项正确．
故选：AD。

点睛：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳
子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度；组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，通过系统机械能守恒判断小球B减小的势能与物块A
增加的动能的大小关系。

4 .AC 【解析】
试题分析：时刻振子的位移，时刻，如果振幅为，则：
解得：
当时，；
当时，，；
故A正确，B错误；时刻振子的位移，，时刻，
如果振幅为，结合位移时间关系图象，有：①
或者②
或者③
对于②式，当时，；
对于③式，当时，，故C正确，D错误；如果振幅为，则，时刻振子的位移；，时刻；设时刻是振子第
二次，由振动的特点可知，，所以振子振动的最大周期为：，故E错误。

考点：简谐运动的回复力和能量
【名师点睛】本题中，0时刻和时刻的速度有两种方向，考虑4种情况，还要考虑多解性。

5 .C
【解析】设OA=OB=l,人在静水中的速度和水流速度分别是则甲往复的时间为即，乙往复的时间为，比较
两者大小可知，所以，C对
6 .BC
【解析】
试题分析：如果R
1
短路，回路中总电阻变小，干路上的电流会增大，A
灯处在干路上，A灯会变亮，所以A项错误；如果R
2
断路，回路中总电
阻变大，干路上电流会减小，A灯变暗，电阻所在并联部分电压变大，电阻上的电流增大，干路电流在减小，流经电阻上的电流会减小，
电阻所占电压减小，B灯所占电压变大变亮，B项正确；如果R
3
断路，回路中总电阻变大，干路上电流会减小，A灯变暗，A灯和所占电压
减小，B灯电压变大变亮，所以C项正确；如果R
4
短路，回路中总电阻
变小，干路上的电流会增大，A灯处在干路上，A灯会变亮，所以D项
错误。

考点：本题考查了电路故障分析
7 .BC
【解析】试题分析：根据v-t图像的倾斜程度可知，其加速度越来越大，由题意因为仅受电场力，即说明电场强度越来越强，即E
A
<E
B
因此B对；根据动能
定理可得，电场力对负电荷从A到B做负功，所以电势能增大E
pA
<E
pB
，
D错；电场力水平向左，场强水平向右，沿着电场线电势降低，所以
φ
A
>φ
B
，C对；由点电荷周围电场线分布情况可知，此电场一定是负电荷
形成的电场，A错；
考点：考查电场线分布、电势、电势能、场强
点评：本题难度较小，对于各种常见电场的分布要熟悉，电场力与场强、电荷的关系；电势能、电势、电场力做功的关系要了解
8 .A
【解析】
试题分析：设正六边形边长为L，若粒子从b点离开磁场，可知运动的
半径为R
1
=L，在磁场中转过的角度为θ
1
=1200；若粒子从c点离开磁场，
可知运动的半径为R
2
=2L，在磁场中转过的角度为θ
2
=600，根据可
知v
b
:v
c
=R
1
：R
2
=1:2；根据可知，t
b
:t
c
=θ
1
：θ
2
=2:1，故选A．
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
9 .B
【解析】甲运动员参加了在主体育场举行的400m，从起点环绕跑道一周刚好400m，400米比赛中，起点不同，但是终点相同，根据位移定义可知，两人都是在最内侧跑道完成了比赛，甲运动员的位移为零，路程是400米；乙运动员参加了在主体育场举行的100m 田径决赛，位移大小是
100m，路程是100m．故甲的位移小于乙的位移；甲的路程大于乙的路程，故B正确．
10 .A
【解析】试题分析：A、B、根据牛顿第二定律得，开始加速度方向向下，加大小为，然后加速度方向向上，加速度大小
，可知加速度大小a与x成线性关系，故A正确，B
错误．C、D、开始加速度方向向下，加速度方向与速度方向相同，物体
做加速运动，即做加速度逐渐减小的加速运动，然后加速度方向向上，
与速度方向相反，做加速度逐渐增大的减速运动，故C、D错误．故选A．考点：本题考查牛顿第二定律、力与运动的关系、图象。

11 .BD
【解析】试题分析：已知汽车做初速度为零的匀加速直线运动，由1s末
的速度可以求出加速度；由表格数据可得汽车在5s末的速度达到最大值12m/s，由速度时间关系得出加速运动的时间；分别求出物体做匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动的位移相加；平均速度等于位
移与时间的比值．
根据1~3s内做加速运动可知加速度，而从表格中可
知汽车做匀速直线运动的速度为12m/s，也就是加速阶段最大速度为
12m/s，故根据可知加速时间为t=4s，故汽车在t=4s开始做匀速直线运动，A错误；从表格中可知减速运动时的加速度为
，在t=9.5s时速度为9m/s，故已经减速了
，所以在t=9s开始减速运动，故匀速运动时间为5s，B 正确；加速阶段的平均速度，减速阶段的平均速度
，故C错误；0-4s做匀加速度为a=3m/s2的匀加速运动，产生的位移：；4-9s做匀速度v=12m/s的匀速直线运动，产生的位移：；9-11s做初速度为12m/s，
加速度a′=-6m/s2的匀减速运动，减速时间，产生的位移：
，所以汽车产生的总位移：
，故全程的平均速度：
，故D正确．
12 .BD
【解析】对整体分析可知，F做功转化为A、B的动能及系统的内能，故
F做的功一定大于A、B系统动能的增加量，故A错误B正确；由动能定
理可知，拉力F和B对A做的功之和等于A的动能的增加量，C错误；
根据动能定理可知，A对B做的功等于B的动能的增加量，D正确．
13 .AD
【解析】试题分析：二极管具有单向导电性，只允许电流从图中二极管
的右侧流向左侧；电容器与电源保持相连，电容器的电压不变，板间距
离增大，电容减小，电容量的电量要减小，应当放电，但要根据二极管
的作用，分析电容器极板上电量是否变化，再分析P的运动情况．根据分析xy之间的电势差和x点的电势．
电容器与电源保持相连，电容器的电压不变，板间距离增大，电容减小，电容量的电量要减小，应当放电；但由于二极管的单向导电性；电容器
的电量无法减小，根据推论可知，电量不变，只改变板间距离时，板间
电场强度，Q、S、不变，则改变d时，场强E不变，电荷P
受的电场力不变，故带电微粒仍保持静止；xy两点间的电势差不变；再根据可知，板间电压应增加；而上极板与x之间的电势差不变，故x与下极板间的电势差增大，故x点的电势升高，故BC错误，AD正确．
14 .BD
【解析】星球表面万有引力提供重力即，重力加速度，地球表面，则月球表面，则探测器重力，选项B对，探测器自由落体，末速度，选项A错。

关闭发动机后，仅
在月球引力作用下机械能守恒，而离开近月轨道后还有制动悬停，所以机械能不守恒，选项C错。

近月轨道即万有引力提供向心力
,小于近地卫星线速度，选项D对。

【考点定位】万有引力与航天
【规律总结】万有引力提供向心力是基础，注意和运动学以及功能关系结合
15 .ABC 【解析】A、静止时，物体在重力和弹簧拉力作用下平衡，故选项A正确；
B、由且得，，故选项B正确；
C、弹簧长度等于原长加伸长量，为，故选项C正确；
D、由于物块处于平衡状态，故物体所受合外力为零，故选项D错误。

16 .设折射角为r，得：r＝30°
临界角为得C＝45°
右边界光线的出射点为D点，左边界光线的出射点为C点。

CD圆弧的长度即为有光透出的部份的弧长。

【解析】略
17 .（1）s
相对
=1.5m（2）
【解析】
试题分析：(1)B在A上滑动的相对位移即为图中三角形面积s
相对
=1.5m (2分)
(2)由图象的物理意义可知:
(2分)
则由能量守恒可得:
(2分)
考点：考查了力学综合应用
点评：在做力学综合的时候，受力分析是关键，可用牛顿定律解题也可运动动能定理或者机械能守恒解题
18 .（1）①B。

[2分]
d=1.33cm [2分]
②打点计时器不能接到直流电源上 [1分]
重物释放时不能离打点计时器太远。

[1分]
③ [3分]
【解析】（1）由游标卡尺使用规范可知B对；主尺读数为13mm，游标尺读数为3×0.1mm=0.3mm,游标卡尺读数为13mm+3×0.1mm= 1.33cm②打点计时器不能接到直流电源上;重物释放时不能离打点计时器太远。

③E点为DF的中间时刻，E点速度等于DF的平均速度
19 .（1）不需要；（2）2.30；5.18m；
【解析】试题分析：（1）本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的
质量均要考虑，故不需要使小车的质量远小于重物的质量；
（2）打4点时的速度；
0到4过程中重力势能的减小量△E
P
=mgh=9．8×0．5290m=5．18m；
动能的增加量△E
k
=（m+M）v2=×（2．3）2（M+m）=2．65（M+m）
考点：验证机械能守恒定律
20 .(1)6 1.6×1014 Hz9.1×10－8 m(2)①5.625 J② 0.5 m/s
【解析】一群氢原子处于最高量子数为n的能级，跃迁时释放的光子种
类为，当n＝4时，释放6种频率的光子；释放最小频率的光子时，
从n＝4能级跃迁到n＝3能级，由E
4
－E
3
＝hν，得ν＝1.6×1014 Hz；要使
基态的氢原子电离，需要吸收光子能量，从基态跃迁到电离态，由0－E
1＝得λ＝9.1×10－8 m.
(2)①设甲、乙两车和人的质量分别为m
甲
、m
乙
和m
人
，停止拉绳时，甲
车的速度为v
甲
，乙车的速度为v
乙
，由动量守恒定律得
(m
甲
＋m
人
)v
甲
＝m
乙
v
乙
得v
甲
＝0.25 m/s
由功与能的关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量． W ＝ (m 甲＋m 人)v ＋m 乙v ＝5.625 J.
②设人跳离甲车时人的速度为v 人，人离开甲车前后由动量守恒定律得(m 甲＋m 人)v 甲＝m 甲v 甲′＋m 人v 人
人跳到乙车时m 人v 人－m 乙v 乙＝(m 人＋m 乙)v 乙′ v 甲′＝v 乙′
代入得v 人＝0.5 m/s
当人跳离甲车的速度大于或等于0.5 m/s 时，两车才不会相撞． 21 .（1）30N （2）1m/s （3）0.2m
【解析】（1）物体从圆弧轨道顶端滑到B 点的过程中，机械能守恒，则mgR ＝mv B 2， 解得v B =3m/s ．
在B 点由牛顿第二定律得，N-mg=m ， 解得N=mg+m =30N
即物块滑到轨道上B 点时对轨道的压力N′=N=30N ，方向竖直向下．
（2）物块在小车上滑行时的摩擦力做功W f ＝−
l ＝−4J
从物体开始滑到滑离平板车过程中由动能定理得，mgR +W f ＝mv 2 解得v=1m /s
（3）当平板车不固定时，对物块a 1=μg=2m/s 2 对平板车
；
经过时间t 1物块滑离平板车，则
解得t 1=0.5s （另一解舍掉）
物体滑离平板车的速度v 物=v B -a 1t 1=2m/s 此时平板车的速度：v 车=a 2t 1=1m/s 物块滑离平板车做平抛运动的时间
物块落地时距平板车右端的水平距离s=(v 物-v 车)t 2=0.2m
点睛：本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律和运动学公式，综合性较强，关键理清运动过程，选择合适的规律进行求解． 22 .（ⅰ）2×108 m/s.；（ⅱ）见解析 【解析】
试题分析： ①由n ＝ 得v ＝＝2×108 m/s.
②设光线进入棱镜后的折射角为r，由＝n，
得sin r＝＝0.5，r＝30°
＝90°－45°＝45°
光线射到BC界面时的入射角i
1
由于sin 45°>，所以光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示．
考点：光的折射定律。