湖南省張家界市長潭坪中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)的v—t關(guān)系圖象如圖，則該質(zhì)點(diǎn)的x—t關(guān)系圖象可大致表示為下列中的參考答案：B2.在上海世博會(huì)最佳實(shí)踐區(qū)，江蘇城市案例館中穹形門窗充滿了濃郁的地域風(fēng)情和人文特色．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G．現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近（C點(diǎn)與A點(diǎn)等高）．則繩中拉力大小變化的情況是（）A．先變大后不變 B．先變小后不變 C．先變小后變大 D．先變大后變小參考答案：A【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】當(dāng)輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)，兩繩的夾角增大．滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ．以滑輪為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況．當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)幾何知識(shí)分析得到滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變，由平衡條件判斷出繩子的拉力保持不變．【解答】解：

當(dāng)輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為2θ．以滑輪為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示．根據(jù)平衡條件得

2Fcosθ=mg得到繩子的拉力F=所以在輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)的過程中，θ增大，cosθ減小，則F變大．

當(dāng)輕繩的右端從直桿最上端移到C點(diǎn)時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為2α．設(shè)繩子總長為L，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學(xué)知識(shí)得到

sinα=，L、S不變，則α保持不變．再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力F保持不變．所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變．故選：A．3.（多選）如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn);B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星．已知第一宇宙速度為v，物體A和衛(wèi)星B、C的線速度大小分別為，周期大小分別為，財(cái)下列關(guān)系正確的是參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用D5【答案解析】BC

解析：A、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωA=ωC，根據(jù)v=rω，C的線速度大于A的線速度．根據(jù)v=得B的線速度大于cC的線速度，故A錯(cuò)誤，B正確；C、衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以TA=TC，根據(jù)T=2π得C的周期大于B的周期，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BC．【思路點(diǎn)撥】地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω，a=rω2比較線速度的大小和向心加速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較B、C的線速度、周期大?。厍虺嗟郎系奈矬w與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω，a=rω2比較線速度的大小和向心加速度的大小，根據(jù)萬有引力提供向心力比較b、c的線速度、角速度、周期和向心加速度大小．4.如圖所示，一水桶上系有三條繩子a、b、c，分別用它們提起相同的水時(shí)，下列說法中正確的是

A．a(chǎn)繩受力最大

B．b繩受力最大C．c繩受力最大

D．三條繩子受力一樣大參考答案：C5.如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子（初速度為零），經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，已知電場強(qiáng)度為E，方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子向上極板偏轉(zhuǎn)，為使電子沿圖中虛線從該混合場區(qū)域通過，可采取的措施有（

）A．適當(dāng)減少電場強(qiáng)度EB．適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BC．適當(dāng)增大加速極板間的寬度D．適當(dāng)增大加速電壓U參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV7.若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s．某人造地球衛(wèi)星離地面的高度等于地球半徑，則它繞地球運(yùn)行的速率大約為4km/s．若地球表面的重力加速度為10m/s2，該人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心加速度2.5m/s2．參考答案：解：（1）人造地球衛(wèi)星在圓形軌道上運(yùn)行時(shí)，由萬有引力提供向心力，則有：

G=m解得，v==對(duì)于地球的第一宇宙速度，即為：v1=所以v=v1=4km/s（2）對(duì)人造地球衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律得：

ma=G，得加速度為a==又mg=G聯(lián)立是兩式得a===2.5m/s2故答案為：4，2.5．8.如圖1，電源電動(dòng)勢E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從A端移動(dòng)到B端，該過程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知，滑動(dòng)變阻器的阻值最大范圍為_____Ω，R1的最大功率為______W。參考答案：6，49.（1）如圖為一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，它是每隔1/30s的時(shí)間拍攝的。從某個(gè)稍大些的位置間隔開始測量，照片上邊的數(shù)字表示的是這些相鄰間隔的序號(hào)，下邊的數(shù)值是用刻度尺測出的其中兩個(gè)間隔的長度。根據(jù)所給的兩個(gè)數(shù)據(jù)，則可以求出間隔3的長度約為

cm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）已知游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，它的總長等于9mm，用這個(gè)游標(biāo)尺測得某物體長度為2.37cm。則這時(shí)是游標(biāo)尺上的第

條刻度線與主尺上的第

條刻度線對(duì)齊。參考答案：10.一物體在光滑水平面上的A點(diǎn)以一定初速度開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到一個(gè)與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時(shí)間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點(diǎn)時(shí)速度恰為零。則這一過程所需時(shí)間為

。參考答案：

答案：11.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角。已知B球的質(zhì)量為m，則細(xì)繩對(duì)B球的拉力為___________，A球的質(zhì)量為_____________。參考答案：2mg，2m12.如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說明，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右下圖所示的實(shí)驗(yàn):將兩個(gè)斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說明

.參考答案：13.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作：A．用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量B．固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．松開紙帶，接通電源，開始打點(diǎn)．并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶D．取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)O，在距離O點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)（或計(jì)時(shí)點(diǎn)），并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值E．測出各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，即得到重錘下落高度F．計(jì)算出mghn和mvn2，看兩者是否相等在以上步驟中，不必要的步驟是A；有錯(cuò)誤或不妥的步驟是BCD（填寫代表字母）．參考答案：考點(diǎn)： 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．專題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： 通過實(shí)驗(yàn)的原理出發(fā)，確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材，以及不必要的器材．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟中的注意事項(xiàng)分析不妥的步驟和錯(cuò)誤的步驟．解答： 解：不必要的步驟是：A、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故A錯(cuò)誤．B、固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手提住，讓紙帶下端盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以便測出更多的數(shù)據(jù)，以減小誤差．故B錯(cuò)誤．C、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故C錯(cuò)誤．D、取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下第一個(gè)打下的點(diǎn)O，在紙帶中間處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)，不要離計(jì)數(shù)點(diǎn)較近，以便減小測量誤差．故D錯(cuò)誤．故有錯(cuò)誤或不妥的步驟是：BCD．故答案為：ABCD．點(diǎn)評(píng)： 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果．15.某同學(xué)在用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把游標(biāo)卡尺測出正方體木塊的邊長，如圖乙所示，則正方體木塊的邊長為______cm；（2）接著用這個(gè)小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)小車的質(zhì)量為M，正方體木塊的邊長為a，并用刻度尺量出圖中AB的距離為l（a<<l且已知θ很小時(shí)tanθ≈sinθ），則小車向下滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為_______（3）然后用細(xì)線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量m，測出對(duì)應(yīng)的加速度a，則下列圖象中能正確反映小車加速度a與所掛重物質(zhì)量m的關(guān)系的是______參考答案：

(1).3.150

(2).

(3).C解：（1）由圖乙可以讀出正方體木塊的邊長為：a=31mm+10×0.05mm=31.50mm=3.150cm；

（2）設(shè)此時(shí)木板與水平面的夾角為θ，小車剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小車受力平衡，則有：f=Mgsinθ

根據(jù)幾何關(guān)系可知：tanθ≈sinθ=a/l

所以

（3）設(shè)小車與砝碼的質(zhì)量為M，小桶與砂子的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：

對(duì)m：mg-F拉=ma

對(duì)M：F拉=Ma

解得：F拉=

當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力．所以剛開始a-m圖象是一條過原點(diǎn)的直線，當(dāng)小桶與砂子的質(zhì)量為m變大后不能滿足m＜＜M的條件，圖象彎曲，且加速度增大的速度變慢，故選C．【點(diǎn)睛】要求同學(xué)們?cè)龃笥螛?biāo)卡尺讀數(shù)的方法，掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部都由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）．兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸無摩擦．活塞的下方為理想氣體，上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h．（已知m1=2m，m2=m）（1）在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T0）．（2）在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0，試問在這個(gè)過程中，氣體對(duì)活塞做了多少功？（假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部）．參考答案：解：（1）設(shè)左、右活塞的面積分別為S'和S，由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等，即：=

由此得：S′=2S

在兩個(gè)活塞上各加質(zhì)量為m的物塊后，假設(shè)左右兩活塞仍沒有碰到汽缸底部，由平衡條件：P左=，P右=，P左＜P右，則右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中

在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為3Sh；在末態(tài)，氣體壓強(qiáng)為，體積為2xS（x為左活塞的高度）由玻意耳定律得：?3Sh=?2xS

解得：x=h，即兩活塞的高度差為x=h

（2）當(dāng)溫度由T0上升至T=1.25T0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)不變，設(shè)x'是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度，由蓋?呂薩克定律得：x'=x=1.25h活塞對(duì)氣體做的功為：W=FS=3mg（x'﹣x）=0.75mgh

答：（1）在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差為h（2）在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0，在這個(gè)過程中，氣體對(duì)活塞做功0.75mgh【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】（1）開始時(shí)兩缸內(nèi)的氣壓相等，從而可得出兩活塞的面積關(guān)系，兩活塞上同時(shí)各加一質(zhì)量為m的物塊后，就打破了原有的平衡，面積小的活塞會(huì)下沉，直至面積小的活塞移到底部，再確定左側(cè)氣體的狀態(tài)參量，整個(gè)過程是等溫變化，由氣體的狀態(tài)方程可得出左缸氣體的高度，即為兩活塞的高度差．（2）緩慢升溫氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律求體積變化，求出活塞移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fl求功17.(16分)如圖是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分