湖南省娄底市蓝圃学校高三物理上学期期末试题含解析

湖南省娄底市蓝圃学校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，DO是水平面，AB是斜面。

初速为10m/s的物体从D点出发沿路面DBA恰好可以达到顶点A，如果斜面改为AC，再让该物体从D点出发沿DCA恰好也能达到A点，则物体第二次运动具有的初速度：（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，斜
面与水平面间都有微小圆弧连接，物体经过时动能不损失） ( )
A．可能大于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
B．可能小于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
C．一定等于10m/s，具体数值与斜面的倾角无关
D．可能等于10m/s，具体数值与斜面的倾角有关
参考答案：
C
2. 如图所示，一个用细绳系着的橡皮塞在水平面内做匀速圆周运动，此橡皮塞
A．只受重力 B．只受绳的拉力
C．受重力和绳的拉力 D．受重力、绳的拉力和向心力
参考答案：
C
3. （多选）质量为m物体静止在光滑的水平面上，从t=0时刻开始受到水平力作用。

力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向不变，则：
A、3t0时刻的瞬时功率为5F02t0/m
B、3t0时刻的瞬时功率为15F02t0/m
C、在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为3F02t0/4m
D、在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为25F02t0/6m
参考答案：
BD
4. 如图所示，A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法不正确的是（）
A．B、C的线速度大小相等，且小于A的线速度
B．B、C 的向心加速度大小相等，且小于A的向心加速度
C．C加速可追上同一轨道上的B，B减速可等候同一轨道上的C
D．A卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大
参考答案：
c
5. 以下判断正确的是（）
A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于油酸溶液体积除以相应油膜的面积
B．载人飞船绕地球运动时容器内的水呈球形，这是因为液体表面具有收缩性的表现
C．运动小球在水平粗糙平面做减速运动停下后，不会自发地内能减小，动能增加而加速，是因为这违反了能量守恒定律
D．一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体分子密度将变小，分子平均动能将变大。

E．冷藏矿泉水的瓶身总是湿漉漉的，这是瓶内的水分子不断
向瓶外运动的结果。

参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50 Hz．
（1）实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，先，再，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。

（2）如图是钩码质量为0.03 kg，砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．
（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，做正功，做负功．
（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦
和．表1纸带的测量结果
参考答案：
（1）接通电源，放开小车，关闭电源（2）5.08±0.01 , 0.49
（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V2与S成正比，小车的质量。

7. 如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，
bc边所受安培力的大小及方向是
___________________；接地细线对杆的拉力为
____________
．
参考答案：
BIL 向上； mg/2
8. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。

(UC是遏制电压)
请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为
；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量
为。

参考答案：
9. 如图所示，两个等大反向的水平力分别作用在物体A和B上，A和B均处于静止状态，若各个接触
面均与水平地面平行，则B物体受___个力作用。

参考答案：
5
10. 一物块以一定的初速度冲上斜面，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随
时间的变化关系图象如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.则：物块下滑时的
加速度大小为；物块与斜面间的动摩擦因数为。

.
参考答案：
2m/s2 ，
11. 如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为
m a=8kg和m b=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。

初始时杆处于竖
直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg
的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。

现用一水平恒力
F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为
____J；此时小球b速度的大小为 m/s。

（设在此过程中立方体物块没有
发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。

结果保留小数点后两位。

取g=10m/s2）
参考答案：
12. 在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。

它们所外空间有磁感强
度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别
通有电流I1和I2，都处于静止平衡。

已知斜面的倾角为θ，则I1：I2= ，斜面对导体
A的弹力大小之比N1：N2= 。

参考答案：
cosθ：1 cos2θ：1
13. 从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度
v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条
件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________
参考答案：
v0≥，≤v0≤
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）
参考答案：
气体压强减小（1分）
一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）
一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）
15. (4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。

①
他们碰撞后的共同速率是；
②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。

参考答案：
答案：①0.1m/s （2分）
②方向见图（1分）能得分（1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 离子扩束装置由离子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d=0.1m的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量带负电的相同离子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两板正中间射入偏转电场．当偏转电场两板不带电时，离子通过两板之间的时间为3×10-3s，当在两板间加如图乙所示的电压时，所有离子均能从两板间通过，然后进入水平宽度有限、竖直宽度足够大、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．求：（1）离子在刚穿出偏转电场两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？（2）要使侧向位移最大的离子能垂直打在荧光屏上，偏转电场的水平宽度为L为多大？
参考答案：
解：（1）设t0=1×10-3s，由题意可知，从0、3t0、6t0……等时刻进入偏转电场的离子侧向位移最大，在这种情况下，离子的侧向位移为
（2分）
从2t0、5t0、8t0……等时刻进入偏转电场的离子侧向位移最小，在这种情况下，离子的侧向位移为
（2分）
所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为（1分）
（2）设离子从偏转电场中射出时的偏向角为 ，由于离子要垂直打在荧光屏上，所以离子在磁场中运动半径应为：L=R sinθ（2分）
设离子从偏转电场中出来时的速度为v t，垂直偏转极板的速度为v y，则离子从偏转电场中出
来时的偏向角为：（2
分）式中（1
分）
离子在磁场中由牛顿第二定律可知：
（2分）得：综上所述可得：（2分）
17. （10分）如图所示，E＝10V，C1＝C2＝30μF，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电池内阻可忽略。

试求：
（1）闭合开关s，待电路稳定后，电路中的电流为多少？
（2）将s断开，则断开S后流过电阻R1的电量为多少？
参考答案：
解析：
（1）
（2）
18. 如图所示，长L=2m，质量M=3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1kg的小物块放在木板的上端，对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=19N，木板和物块间的动摩擦因数
μ=0.5，斜面足够长，最大静摩檫力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）木板的加速度大小；
（2）小物块经多长时间离开木板；
（3）小物块离开木板时木板获得的动能．
参考答案：
解：（1）设木板运动的加速度为，则由牛顿第二定律，对木板有：
代入数据得：
（2）物块向下做加速运动，设其加速度为，则由牛顿第二定律，对物块有：
代入数据得：
又因为
得物块滑过木板所用时间为：t=2s
（3）物块离开木板时木板的速度为：
其动能为：
答：（1）木板的加速度大小为；
（2）小物块经2s离开木板；
（3）小物块离开木板时木板获得的动能6J
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律的综合运用．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求出木板的加速度
（2）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，抓住两者的位移关系，运用位移时间关系式求出物块离开木板所需的时间
（3）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物块离开木板时的速度，从而求出物块离开木板时的动能。