湖南省長沙市南湖中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.Ａ、Ｂ兩球質(zhì)量相等，連接在質(zhì)量可忽略的硬桿兩端，硬桿可無摩擦繞Ｏ點轉(zhuǎn)動，已知ＡＯ＜ＯＢ，在硬桿處于水平位置時，從靜止釋放，則在Ｂ球擺至最低點的過程中，下列敘述中正確的是：（）

Ａ.任何時刻兩球的速度大小相等

Ｂ.桿對Ａ球做負功，對Ｂ球做正功

Ｃ.桿對Ａ球做正功，對Ｂ球做負功Ｄ.兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒參考答案：

答案：CD2.如圖所示，在方向向下的勻強電場中，一個帶負電的小球被絕緣細線拴住在豎直面內(nèi)做圓周運動，則(

)A．小球可能做勻速圓周運動B．當(dāng)小球運動到最高點時，線拉力一定最小C．當(dāng)小球運動到最高點時，電勢能最大D．小球在運動過程中，機械能一定不守恒參考答案：答案：AD3.如圖所示電路中，閉合電鍵S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化大小分別用△I1、△U1、△U2和△U3表示，下列比值正確的是

（

）

A．U1/I不變，△U1/△I不變

B．U2/I不變，△U2/△I變大

C．U2/I變大，△U2/△I不變

D．U3/I變大，△U3/△I不變參考答案：ACD4.在如甲、乙、丙三圖中，除導(dǎo)體棒ab可動外，其余部分均固定不動，甲圖中的電容器C原來不帶電，丙圖中的直流電源電動勢為E，除電阻R外，導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面（即紙面）向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌足夠長。今給導(dǎo)體棒ab一個向右相同的初速度v0，以下說法正確的是

A．在導(dǎo)體棒剛開始運動時，甲、乙、丙三種情況中通過電阻R的電流相同B．三種情形下導(dǎo)體棒ab最終都將靜止C．最終只有乙中導(dǎo)體棒ab靜止，甲、丙中導(dǎo)體棒ab都將作勻速直線運動D．在導(dǎo)體棒ab運動的全部過程中，三個電阻R產(chǎn)生的熱量大小是Q甲＜Q乙＜Q丙參考答案：CD解析：對甲：導(dǎo)體棒切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電容器充電，直到電容器兩端電壓與導(dǎo)體棒的感應(yīng)電動勢相等時，電路中無電流，導(dǎo)體棒勻速運動；對乙：導(dǎo)體棒切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒受到安培力作用而作減速運動，直到將動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)體棒變?yōu)殪o止；對丙：導(dǎo)體棒在安培力作用下向右加速，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢跟電源反接，直到兩電源的電動勢相等時，電路中無電流，導(dǎo)體棒鑄勻速運動，選C；再由上述分析知，丙中導(dǎo)體棒的平均速度最大，乙中最小，故可選出D5.己知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，下列關(guān)于衛(wèi)星運動的說法正確的是A．線速度大小為

B．角速度為C．加速度大小為g

D．周期為6π 參考答案：B試題分析：根據(jù)，可得線速度，所以A錯誤；，可得角速度，所以B正確；，，得:，所以C錯誤；，得周期，故D錯誤。故選B。考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系【名師點睛】本題考查萬有引力定律及其應(yīng)用。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式表示出線速度、角速度、周期、加速度等物理量。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，此時活塞靜止且距離底部的高度為h，不計活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，則甲圖中封閉氣體的壓強P1為________，若在活塞上故置質(zhì)量為m的鐵塊，活塞緩慢下滑△h后再次靜止，如圖乙所示，則△h為________.參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1).甲圖氣體內(nèi)部壓強為P1，活塞靜止，，所以(2).圖乙中，活塞下滑后再次靜止，,氣體發(fā)生的是等溫變化，又玻意耳定律：,故7.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，8.地球的半徑約為R=6400千米，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運行速率之比VA:VB=____________，運行周期之比TA:TB=____________。參考答案：、9.（4分）在光滑水平面上的O點系一長為l的絕緣細線，線的一端系一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球。當(dāng)沿細線方向加上場強為E的勻強電場后，小球處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給小球一垂直于細線的初速度v0，使小球在水平面上開始運動。若v很小，則小球第一次回到平衡位置所需時間為__________。

參考答案：答案：

10.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標(biāo)紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結(jié)論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點應(yīng)舍去。根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當(dāng)力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。11.如圖（1）所示，均勻長方體木塊長b=18cm，高h=16cm，寬L=10cm，被兩個力傳感器支撐起來，兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等，傳感器能夠?qū)⒅吸c的受力情況通過數(shù)據(jù)采集器在計算機屏幕上反映出來?，F(xiàn)用一彈簧測力計水平拉木塊，拉力作用在木塊的中點且緩慢均勻增大，木塊則始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，計算機屏上出現(xiàn)如圖（2）所示的圖線。問：圖（2）上的直線A反映的是_______________傳感器上的受力情況（“左邊”或“右邊”）彈簧測力計的最大拉力是_______________N。參考答案：12.某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”，他設(shè)計了如下實驗：他的操作步驟是：①安裝好實驗裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點計時器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認為滿意的一條，經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個點到第N個點的距離為40.00cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點到打下第N點拉力對小車做的功為

J，小車動能的增量為

-----

J。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實驗探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；13.假設(shè)太陽與地球之間充滿了水而不是真空，那么光從太陽到達地球要多花的時間是

▲s。已知太陽與地球的距離為km，水的折射率為1.33。參考答案：165

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點，且ab＝l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示，則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中。現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定在水平桌面上，右端放一個可視為質(zhì)點的小物塊，小物塊的質(zhì)量為m＝1.0kg，當(dāng)彈簧處于原長時，小物塊靜止于O點，現(xiàn)對小物塊施加一個外力，使它緩慢移動，壓縮彈簧（壓縮量為x=0.1m）至A點，在這一過程中，所用外力與壓縮量的關(guān)系如圖所示。然后釋放小物塊，讓小物塊沿桌面運動，已知O點至桌邊B點的距離為L＝2x。水平桌面的高為h＝5.0m，計算時，可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10m/s2)。

求：（1）在壓縮彈簧過程中，彈簧存貯的最大彈性勢能；（2）小物塊到達桌邊B點時，速度的大??；（3）小物塊落地點與桌邊B的水平距離。

參考答案：解析：（1）從F—x圖中看出，小物塊與桌面的動摩擦力大小為f＝1.0N，

在壓縮過程中，摩擦力做功為Wf＝fx＝－0.1J

2分

由圖線與x軸所夾面積（如圖），可得外力做功為

WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J

2分

所以彈簧存貯的彈性勢能為：EP=WF－Wf＝2.3J

2分

（2）從A點開始到B點的過程中，由于L=2x，摩擦力做功為Wf＇＝f3x＝0.3J

1分

對小物塊用動能定理有：

Ep＋Wf＇＝

2分

解得vB＝2m/s

2分

（3）物塊從B點開始做平拋運動

2分

下落時間t＝1s

1分

水平距離s＝vBt＝2m

2分

說明：用其他方法計算，如第（1）問用Ep＝kx2來計算，請參照上面給分辦法相應(yīng)給分。17.如圖所示，傾角為θ=30。的光滑斜面與光滑水平面間有光滑小圓弧銜接。將小球甲從斜面上高h=0.O5m處的A點由靜止釋放，同時小球乙從距離B點L=0.4m的C點以速度V0沿水平面向左勻速運動。甲開始運動后經(jīng)過t=1s剛好追上乙。求：小球乙的速度V0。(g取10m/s2)參考答案：0.4m/s解：設(shè)小球甲在光滑斜面上運動的加速度為a，運動時間為t1，運動到B處時的速度為v1，從B處到追上小球乙所用時間為t2，則a＝gsin30°＝5m/s2

（2分）由得＝0.2s

（4分）

v1＝at1＝1m/s

（2分）t2＝t－t1＝0.8s

（2分）v0t＋L＝v1t2

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：v0＝0.4m/s

（2分）18.如圖是建筑工地常用的一種“深坑打夯機”示意圖，電動機帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動