安徽省亳州市黉学中学高三物理期末试题带解析

安徽省亳州市黉学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. 如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向间夹角为θ=45°，已知BC高h，不计空气的阻力。

由以上条件可知
A. 甲小球做平抛运动的初速度大小为
B. 甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1:2
C. A、B两点的高度差为
D. A、B两点的水平距离为
参考答案：
A
A、乙球到达C点的速度 ,则甲球到达C点的速度,根据平行四边形定则知,甲球平抛运动的初速度，故A正确；
B、对甲有: ，对乙球有则故B错误.
C、已知BC高h ，AC两点的高度差 ,则A、B的高度差故C错误；
D、A、B的水平距离 ,故D错误.
综上所述本题答案是：A
2. 如图6所示，水平面有一固定的粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC，框架下面放置一块厚度不计的金属板，金属板的中心O点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板的O 点固定连接，开始轻弹簧处于水平拉紧状态。

用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环从左侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中：A．水平面对金属板的支持力逐渐减小
B．水平面对金属板的摩擦力逐渐增大
C．沿框架切线方向对圆环的拉力逐渐减小
D．
参考答案：
A
对金属板受力分析，受重力，支持力，弹簧的拉力和静摩擦力，水平方向静摩擦力大小等于弹簧拉力的水平分量，竖直方向重力等于支持力和弹簧拉力的竖直分量之和，弹簧由水平到竖直的过程中，弹力大小不变，与水平方向的夹角变化，导致水平分量减小，竖直分量增大，故水平面对金属板的支持力逐渐减小，水平面对金属板的摩擦力逐渐减小，选项A正确B错误。

由于是轻圆环，故可忽略其重
力的影响，拉力F等于滑动摩擦力，由于滑动摩擦力，大小不变，故沿框架切线方向对圆环的拉力和框架对圆环的摩擦力大小均不变化，选项CD错误。

3. （多选）用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连)，如图所示。

将细绳剪断后（）
A.小球立即获得的加速度
B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
C.小球落地的时间等于
D.小球落地的速度大于
参考答案：
CD 解析：A、细绳剪断前受重力、弹力和拉力，三力平衡，故弹力和重力的合力为：F合
=；剪断细线后，弹力和重力不变，故合力为F合==ma，故a≠，故A错误；B、平抛运动只受重力；将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，并不是只有重力的作用，所以不是平抛运动，故B错误．C
、小球竖直方向只受重力，竖
直分运动是自由落体运动，故小球落地的时间t=，故C正确；D、如果不受弹簧弹力，小球落地速度等于，有弹簧弹力做功，故落地速度大于，故D正确；故选：CD．
4. 如图，天然放射源铀发出的一束射线经过匀强电场时分裂成1、2、3三种射线，下列说法
正确是
A. 三种射线都是带电的粒子流
B. 射线1实质是高速的质子流
C. 射线3是原子的核外电子电离后形成的电子流
D. 三种射线都具有很高的能量，说明原子核是一个能量宝库
参考答案：
D
5. 一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间，在A、B两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A部分气体的体积大于B部分气体的体积，温度相同，如图所示．若拔出销钉后，达到平衡时，A、B两部分气体的体积V A与V B的大小，有（）
A．V A>V B B．V A＝V B
C．V A<V B D．条件不足，不能确定
参考答案：
A 初态两气体质量相同，V A>V B，因此气体分子密度不同，ρA<ρB，又因为温度相同，根据气体压强的决定因素可知p A<p B.当活塞销钉拿掉，因为p A<p B，所以活塞向A气体方向移动，活塞对A气体做功，B气体对活塞做功，导致A气体密度增加，温度升高，而B气体密度减小，温度降低，直至p A′＝p B′，此时T A′>T B′.又因为最终两边气体压强相等活塞才能静止，而两边气体质量相等，A气体温度高于B气体，两边压强要想相等，只有A气体密度小于B气体密度，故最终一定是V A>V B，A选项正确．
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
13.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。

一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。

在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。

若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正
好水平，则重物和钩码的质量比=________ 。

参考答案：
7. 某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5 m/s2．
参考答案：
间，不计摩擦，则M 对左墙压力的大小为___________
参考答案：
mgcot
9. 质量为m ，电量为q 的带正电小物块在磁感强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v 0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S 1后停了下来，设此过程中，q 不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S 2后停了下来．则 S 1 小于 S 2 （填大于、小于、等于）
参考答案：
【考点】： 带电粒子在混合场中的运动．
【分析】： 物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。

： 解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，
物块受到的摩擦力． 根据动能定理，得：
﹣
=0﹣
…①
若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f 2=μmg，
根据动能定理，得：
…②
比较①②得：s 1＜s 2 故答案为：小于
【点评】： 本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．
10. 光电效应和 都证明光具有粒子性， 提出实物粒子也具有波动性。

参考答案：
康普顿效应 ，德布罗意
11. 1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和 这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c 运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要 （填快或慢）。

参考答案：
光速不变原理
，慢
12.
如图所示，A 、B 、C 、D 是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A 等势面从静止出发，向右运动，当到达D 面时， 电场力做功之比为 ，它们的速度之比为 。

参考答案：
1∶2
：1
13. （1）．如图所示为某同学所安装 的“验证牛顿第二定律”的实验装置，在
图示状态下，开始做实验，该同学有装置
和操作中的主要错误是:________________________________________
_________________________________________________________________________________
（2）在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小沙桶和沙的总重量，通常采用如下两个措施：（A）平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在小桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；（B）调整沙的多少，使沙和小沙桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．请问：
①（2分）以上哪一个措施中有何重大错误?
答：
______________________________________________________________________
②（2分）在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变．反复改变沙的质量，并测得一系列数据，结果发现小车受到的合外力（小桶及砂重量）与加速度的比值略大于小车及砝码质量M，经检查发现滑轮非常光滑，打点计时器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出现这种情况的主要原因是什么?
答：
_________________________________________________________________________
参考答案：
（1）主要错误是：A 长木板右端未垫高以平稳衡摩擦力；B 电源应改用6V的交流电源；
C 牵引小车的细线没有与木板平行；
D 开始实验时，小车离打点计时器太远。

点
（2）①（A）中平衡摩擦力时，不应用小桶拉动小车做匀速运动，应让小车拖着纸带下滑来平衡摩擦力。

②由于拉小车的合外力F < mg ,而处理数据时又将F=mg处理，
因此有：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为0.986 m/s，小车运动的加速大小为 2.58 m/s2．（保留三位有效数字）
参考答案：
考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有
解答：解：在这个点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E；可以看出相邻的计数点间的时间间隔为T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，
v C===0.986m/s
设A到B之间的距离为x1，设B到C之间的距离为x2，设C到D之间的距离为x3，设D到E之间的距离为x4，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x3﹣x1=2a1T2
x4﹣x2=2a2T2
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=（a1+a2）
即小车运动的加速度计算表达式为：a=
=
m/s 2
=2.58m/s 2
故答案为：0.986
，2.58
．
橡皮条的结点拉到某一位置O ，此时他们需要记录的是________、________和________，接着用一个弹簧秤拉橡皮条，要特别注意的是____________________。

(2)下列实验操作中正确的是________。

A ．在测量同一组数据F1、F2和合力F 的过程中，橡皮条结点O 的位置不能变化
B ．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下
C ．F1、F2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D ．为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90°
(3)弹簧测力计的指示如图乙所示，由图可知拉力的大小为______N.
⑷在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其他步骤没有改变，那么实验结果是否会发生变化？答：________。

(选填“变”或“不变”)
参考答案：
(1) 200 (2) 如图所示 (3) 连接电流表和电压表 (4) ＜
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大的距
离．某运动员成功抓举杠铃时，测得两手臂间的夹角为120°，运动员的质量为75 kg ，举起
的杠铃的质量为125 kg ，如图所示．求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小．(取g ＝10
m/s2)
参考答案：
17. 质量为40kg 的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动（如图1-4甲所示），所受的空气阻力与速度
成正比。

今测得雪撬运动的v-t 图像如图1-4乙所示，且AB 是曲线的切线，B 点坐标为（4，14.8），CD 是曲线的渐近线。

试求空气的阻力系数k 和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。

参考答案：
μ=0.11，k=20N·s/m 。

18. 图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B 相连，B 静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。

另一质量与B 相同滑块A ，从导轨上的P 点以某一初速度向B 滑行，当A 滑过距离时，与B 相碰，碰撞时间极短，碰后A 、B 紧贴在一起运动，但互不粘连。

已知最后A 恰好返回出发点P 并停止。

滑块A 和B 与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为
，求A 从P 出发时的初速度。

参考答案：
令A 、B 质量均为m ，A 刚接触B 时速度为v 1（碰前），由动能关系，有
A 、
B 碰撞过程中动量守恒，令碰后A 、B 共同运动的速度为v 2
，有mv 1
=2mv 2
碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为v3，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零．
此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有
由以上各式解得。