湖北省十堰市龙坝乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省十堰市龙坝乡中学高三物理上学期期末试卷含解析 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. (单选题)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为 A．G                         B．Gsinθ C．Gcosθ                    D．Gtanθ 参考答案： A 2. 关于物体的物理状态，下列说法正确的是                            （    ）          A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于平衡状态          B．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于静止状态          C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态          D．跳水运动员在跳台与水面之间运动时处于失重状态 参考答案： ADA 3. 平直公路上以20m/s速度行驶的汽车因突发情况紧急刹车，获得的加速度大小为4m/s2，则汽车刹车后6s的路程为(      ) A.48m B.50m C.192m D.52m 参考答案： B 4. (多选题)如右图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是 A． A、B的线速度相同  B．A、B的角速度相同  C．轻杆转动的角速度为vsin2θ/ h D．小球A的线速度大小为vLsin2θ/ h 参考答案： BC 5. 2012年7月26日，一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中（    ） A．它们做圆周运动的万有引力保持不变 B．它们做圆周运动的角速度不断变大 C．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度也变大 D．体积较大星体圆周运动轨迹半径变大，线速度变小 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 雨后彩虹是太阳光经过天空中小水珠折射后形成的,太阳光经过小水珠折射后某色光的光路如图所示,虚线是入射光线和出射光线延长线,α 是两虚线夹角.由于太阳光是复色光,而水对不同色光折射率不同,光频率越高,折射率越大.则 色光在水珠中的传播速度最大;红光和紫光经过小水珠折射后, α红 _________α紫(选填“>”、“=”或“<”). 参考答案： 7. （19分） （1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。 首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为          （重力加速度为）。 基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为        cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是         的（选填“相等”或“不相等”）. 参考答案： ， 80， 不相等 试题分析：①在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有，解得； ②反应时间最长为，需要直尺的长度为； ③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5:7，故长度不相等。 考点：本题考查研究自由落体运动的规律。 8. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴      （填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是          m。 参考答案： 正　0.6 9. 汽车以15m/s的初速度作匀减速直线运动，若在第二秒内通过的位移是7.5m，则汽车的加速度大小为______m/s2，在刹车之后的1s内、2s内、3s内汽车通过的位移之比为______。 参考答案： 5     ；    5：8：9 10. 宇航员驾驶宇宙飞船到达月球表面，关闭动力，飞船在近月圆形轨道绕月运行的周期为T，接着，宇航员调整飞船动力，安全着陆，宇航员在月球表面离地某一高度处将一小球以初速度vo水平抛出，其水平射程为S。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则月球的质量=___________，小球开始抛出时离地的高度=_____________。 参考答案：         11. 如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A 为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到 AC 边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．      A．   B．   C．   D． 参考答案： D 12. （6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能         参考答案：     13. 如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。 （1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。 （2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（        ） 参考答案： （1）（1分）   压强     （1分）  温度  （2）（3分）（   B   ） 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）． 参考答案： 弹性碰撞 取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有 解得，方向与B球碰前的速度方向相同 由于， 故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞 15. （简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求： （1）A环到达轨道底部时，两环速度大小； （2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度； （3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度． 参考答案： （1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为； （2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R； （3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R． 解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等， 对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=； （2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒： mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R； （3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示． 整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R）， 解得：h′=R； 答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为； （2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R； （3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在倾角为37°的固定斜面上放置一质量M＝1 kg、长度L＝3 m的薄平板AB.平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7 m. 在平板的上端A处放一质量m＝0.6 kg的滑块，滑块可看成质点，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速度释放．设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差Δt.(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10 m/s2) 参考答案： 对平板，由于Mgsin37°<μ(M＋m)gcos37°，所以当滑块在平板上往下滑时，平板静止不动 对滑块有mgsin37°＝ma1，解得a1＝6 m/s2 到达B点时速度v＝＝6 m/s 滑块由B到C过程的加速度a2＝gsin37°－μgcos37°＝2 m/s2 设滑块由B到C所用时间为t 则LBC＝vt＋a2t2，解得t＝1s 对平板，滑块滑离后才开始运动， 加速度a＝gsin37°－μgcos37°＝2 m/s2 设滑至C端所用时间为t′，则LBC＝at′2， 解得t′＝s 滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为 Δt＝t′－t＝(－1)s＝1.65s. 答案　1.65s 17. 质量为m1＝10g 的小球在光滑的水平桌面上以v1＝30 cm/s的速率向右运动，恰遇上质量为m2＝50 g的小球以v2＝10 cm/s的速率向左运动，碰撞后，小球m2恰好静止，则碰后小球m1的速度大小、方向如何？ 参考答案： 解析：取向右为正方向，则两球的速度分别为： v1＝30 cm/s，v2＝－10 cm/s，v′2＝0 光滑水平方向不受力，故由两球组成的系统，竖直方向重力与支持力平衡，桌面满足动量守恒定律条件。 18. 如图所示，将质量为m＝1kg的小物块放在半圆形轨道最低点M左侧的A处，AM距离为L=1.5m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，半圆形轨道直径 d＝1.8m；固定在水平面上，且直径 MON竖直，现物块以10m/s的初速度在水平地面上向右运动，求：  （1）小物块到达M时的速度。  （2）受上升过程中摩擦阻力影响，小物块刚好能到达轨道最高点N。求小物块落地点到M的水平距离。 参考答案：