湖南省長沙市中南大學(xué)附屬實驗中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖所示，帶電小球Q固定在傾角為θ的光滑固定絕緣細(xì)桿下端，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球M穿在桿上從A點由靜止釋放，小球到達(dá)B點時速度恰好為零，已知A、B間距為L，C是AB的中點，兩小球均可視為質(zhì)點，重力加速度為g，則（）A．小球從A到B的過程中加速度先減小后增大B．小球在B點時受到的庫侖力大小為mgsinθC．小球在C點時速度最大D．在Q產(chǎn)生的電場中，A、B兩點間的電勢差為﹣參考答案：AD【考點】庫侖定律；牛頓第二定律．【分析】依據(jù)牛頓第二定律，借助于合力大??；對B點受力分析，根據(jù)矢量合成法則，及牛頓第二定律；當(dāng)加速度為零時，速度才達(dá)到最大；根據(jù)動能定理，即可求解AB間的電勢差．【解答】解：A、由題意可知，小球從A靜止運動在B點時，速度為零，則有小球先加速后減速，那么一開始庫侖力，小于重力沿著細(xì)桿的分力，當(dāng)減速運動時，則庫侖力大于重力沿著細(xì)桿的分力，因此加速度先減小，再增大，故A正確；B、球在B點時，速度為零，但不是處于平衡狀態(tài)，由于球要向上運動，那么受到的庫侖力大小大于mgsinθ，故B錯誤；C、當(dāng)球的加速度為零時，速度才能達(dá)到最大，而C雖是AB的中點，依據(jù)庫侖力與間距的平方成反比，則有此處庫侖力，支持力與重力的合力不為零，因此在C點時速度不是最大，故C錯誤；D、根據(jù)動能定理，從A到B，則有：0﹣0=mgLsinθ+qUAB；解得：UAB=﹣，故D正確；故選：AD．2.光線以某一入射角從空氣射人折射率為的玻璃中，已知折射角為30°，則入射角等于

A.30°

B.45°C.60°

D.75°參考答案：答案：C3.（多選）如圖，在粗糙的絕緣水平面上，彼此靠近地放置兩個帶正電荷的小物塊（動摩擦因數(shù)相同）．由靜止釋放后，向相反方向運動，最終都靜止．在小物塊的運動過程中，表述正確的是（）A．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力B．物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的庫侖力做功多一些C．因摩擦力始終做負(fù)功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直減少D．整個過程中，物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少參考答案：解：A、在物塊運動過程中，摩擦力不變，而庫侖力隨距離增大而減小．開始階段，物塊加速運動，庫侖力大于摩擦力，故A錯誤．

B、物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的位移大，則導(dǎo)致庫侖力做功多一些，故B正確．

C、因摩擦力始終做負(fù)功，但庫侖力做正功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增加后減少，故C錯誤．

D、物塊由于受庫侖斥力，向相反方向運動，庫侖力做正功，電勢能均減小，即物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少，故D正確．故選：BD．4.（多選）如圖，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，PQ為兩個磁場的水平分界線，磁場范圍足夠大。一個半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向由靜止開始從位置Ⅰ（圓心到分界線PQ的距離為h，h＞r）開始下落，當(dāng)圓環(huán)運動到位置Ⅱ（圓環(huán)直徑剛好與分界線PQ重合）時，圓環(huán)剛好受力平衡，則下列說法正確的是

A．圓環(huán)運動到位置Ⅱ時的電功率為

B．圓環(huán)運動到位置Ⅱ時的速度為

C．圓環(huán)從位置Ⅰ運動到位置Ⅱ的過程中，通過圓環(huán)截面的電荷量為

D．圓環(huán)從位置Ⅰ運動到位置Ⅱ的過程中，回路產(chǎn)生的電能為參考答案：CD5.（單選題）在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對B施加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)B對墻的作用力為F1，B對A的壓力為F2。在F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止的過程中（

）A．F1、F2均緩慢增大B．F1、F2均緩慢減小C．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小 D．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為_______________。

參考答案：7.如圖甲，水平面內(nèi)的三個質(zhì)點分別位于直角三角形ABC的三個頂點上，已知AB=3m，AC=4m。t0=0時刻A、B同時開始振動，此后形成的波動圖象均如圖乙，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在t=4s時C點開始振動。則該機(jī)械波的傳播速度大小為_________；兩列波相遇后，C點振動_________（填“加強”或“減弱”）。該列波的波長是______m，周期是______s。參考答案：（1）1m／s

減弱

2m

2s

8.如圖所示裝置中，木塊B與水平桌面間是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊中，將彈簧壓縮到最短。現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作研究對象（系統(tǒng)），則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個過程中動量

，機(jī)械能

（填“守恒”或“不守恒”）。

參考答案：9.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．兩電壓表可看作是理想電表，當(dāng)閉合開關(guān)，將滑動變阻器的觸片由左端向右端滑動時，燈泡L2變__________，燈泡L1變____________.（選填亮或暗）。__________表的讀數(shù)變小，_________表的讀數(shù)變大.（選填V1或V2）。參考答案：L2變___暗__，燈泡L1變_亮_。（每空2分）

_V2__表的讀數(shù)變小，_V1_表的讀數(shù)變大。10.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為

；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。參考答案：11.沿半徑為R的半球型碗底的光滑內(nèi)表面，質(zhì)量為m的小球正以角速度ω，在一水平面內(nèi)作勻速圓周運動，此時小球離碗底部為h=

。

參考答案：12.某興趣小組的同學(xué)為了測量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示的電路。實驗器材如下：

A.待測電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動勢6V，內(nèi)阻不計E.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)實驗電路巳進(jìn)行了部分連接，請按電路圖在乙圖中將其補充完整______。(2)閉合開關(guān)S前，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關(guān)S前，為使測量部分起始電壓較小，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到a端。（3）滑動變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設(shè)為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.13.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（1）在圖中畫線連接成實驗電路圖。（2）完成下列主要實驗步驟中的填空①按圖接線。②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若____________，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來。“神舟七號”圍繞地球做圓周運動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運動。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達(dá)式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）（2013?新鄭市模擬）如圖甲所示，一物塊在t=0時刻，以初速度v0=8m/s從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，t0=1s時刻物塊到達(dá)最高點，3t0時刻物塊又返回底端．（g=10m/s2），求：（1）物塊沖上斜面的最大位移（2）物塊返回底端時的速度（3）斜面的傾角θ（4）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ參考答案：（1）物塊沖上斜面的最大位移為4m；（2）物塊返回底端時的速度為4m/s（3）斜面的傾角θ為30°（4）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為解：（1）由勻變速直線運動規(guī)律，利用平均速度公式可求出物塊上升過程最大位移x==4m，（2）返回到斜面底端走過的路程一樣，利用平均速度公式可求出物塊到最底端時的速度為=4m/s，（3、4）上升時a1=gsinθ+μgcosθ，下降時a2=gsinθ﹣μgcosθ，解得θ=30°

μ=，答：（1）物塊沖上斜面的最大位移為4m；（2）物塊返回底端時的速度為4m/s（3）斜面的傾角θ為30°（4）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為17.設(shè)想光子能量為E的單色光垂直入射到質(zhì)量為M、以速度V沿光入射方向運動的理想反射鏡（無吸收）上，試用光子與鏡子碰撞的觀點確定反射光的光子能量E′?？扇∫韵陆疲?，其中c為光速。2.若在上述問題中單色光的強度為Φ，試求反射光的強度Φ′（可以近似認(rèn)為光子撞擊鏡子后，鏡子的速度仍為V）。光的強度定義為單位時間內(nèi)通過垂直于光傳播方向單位面積的光子的能量。參考答案：1．光子與反射鏡碰撞過程中的動量和能量守恒定律表現(xiàn)為

，

．

其中為碰撞后反射鏡的速度．從上兩式消去，得

．

當(dāng)時，，可得

．

2.考察時刻位于垂直于光傳播方向的截面A左側(cè)的長為光在1s時間內(nèi)所傳播的距離c′1s、底面積為單位面積柱體內(nèi)的光子，如圖1所示．經(jīng)過1s時間，它們?nèi)客ㄟ^所考察的截面．若單位體積中的光子數(shù)為，根據(jù)光強的定義，入射光的強度

（6）

若A處固定一反射鏡，則柱體的底面S2處的光子在時刻t到達(dá)位于A處的反射鏡便立即被反射，以光速c向左移動；當(dāng)柱體的底面S1在t+1s到達(dá)A處被反射鏡反射時，這柱體的底面S2已到達(dá)A左邊距離A為c′1s處，所有反射光的光子仍分布在長為c′1s、截面積為單位面積的柱體內(nèi)，所以反射光的強度與入射光的強度相等．如果反射鏡不固定，而是以恒定的速度V向右移動，則在時刻t+1s柱體的底面S1到達(dá)A處時，反射鏡已移到A右邊距離為V′1s的N處，這時底面S2移到A左側(cè)離A的距離為c′1s處，如圖2中a所示.設(shè)再經(jīng)過時間，S1與鏡面相遇，但這時鏡面己來到處，因為在時間內(nèi)，鏡面又移過了一段距離，即在時刻，底面S1才到達(dá)反射鏡被反射．亦即原在S1處的光子須多行進(jìn)cΔt的距離才