湖北省荆州市综合中学高三物理上学期期末试题含解析

湖北省荆州市综合中学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. （多选）如图所示，倾角为α的斜劈放置在粗糙水平面上，斜面粗糙，物体α放在斜面上．一根轻质细线一端固定在物体a上，细线绕过两个光滑小滑轮，滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b，细线另一端固定在c上，c穿在水平横杆上，物体a和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止．物体a受到斜劈的摩擦力大小为f1、c受到横杆的摩擦力大小为f2，若将c向右移动少许，a始终静止，系统仍静止，则（　　） 　 A． f1由沿斜面向下改为沿斜面向上，f2始终沿横杆向右 　 B． 细线对a和c的拉力都将变大 　 C． f1和f2都将变大 　 D． 斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．. 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 先以滑轮2为研究的对象，得出绳子上的拉力的变化；然后分别以a、c、以及a与斜面体组成的整体为研究的对象，对它们进行受力分析，结合平衡状态的特点，即可得出结论． 物体静止在斜面上，说明物体处于平衡状态，所受外力合力为0，根据合力为0可列式求物体所受斜面的支持力和摩擦力的变化情况，由于物体始终处于平衡，故物体所受合力为0，以物体和斜面整体为研究对象，当F增大时，地面对整体的摩擦力亦增大 解答： 解：1．以滑轮2为研究的对象，受力如图1， 若将c向右移动少许，两个绳子之间的夹角β增大．由于b对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，所以看到绳子的拉力F一定变大． 2．斜面的倾角为α，设物体a的质量为m，以a为研究的对象． ①若物体a原来受到的静摩擦力沿斜面向下时，则有 F=mgsinα+f1，得 f1=F﹣mgsinα． 当F逐渐增大时，f1也逐渐增大； ②若物体a原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有 F+f1=mgsinα，得 f1=mgsinα﹣F 当F逐渐增大时，f1逐渐减小； ③若物体原来mgsinα=F，则物体所受斜面摩擦力为0，当F逐渐增大时，f1也逐渐增大； 所以将c向右移动少许，细线对a的拉力将变大，但是f1可能逐渐增大，也可能逐渐减小． 3．以c为研究的对象，受力如图2，则： 沿水平方向：Fsinα﹣f2=0． 由于将c向右移动少许，细线对a的拉力将变大，α增大，所以f2=Fsinα一定增大． 4．以物体a与斜劈组成的整体为研究的对象，整体受到重力、地面的支持力、绳子对a的拉力、两根绳子对滑轮1的向下的压力以及地面的摩擦力的作用，其中是水平方向上系统受到的摩擦力与a受到的绳子在水平方向的分力是相等的，即：f′=Fcosα． 由于将c向右移动少许，细线对a的拉力F变大，所以地面对斜劈的摩擦力增大． 综上所述，可知A、C错误，B、D正确． 故选：BD 点评： 考虑到物体的受力分析，物体始终处于静止状态，即满足合外力为零，另物体受到斜面的摩擦力，因不知倾角和动摩擦因数的大小，摩擦力可能沿斜面向上也可能沿斜面向下，所以当F增大时，摩擦力可以变大也可以变小，要根据具体题目加以讨论． 2. 一带电小球悬挂在平行板电容器内部,闭合开关S,电容器充电后,悬线与竖直方向夹角为θ,如下图所示, 下列方法中能使夹角θ减小的是（） A． 保持开关闭合,使两极板靠近一些 B． 保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动 C． 保持开关闭合,使两极板远离一些 D． 断开开关,使两极板靠近一些 参考答案： C 3. 如图所示，水平地面上有P、Q两点，A点和B点分别在P点和Q点的正上方，距离地面高度分别为h1和h2。某时刻在A点以速度水平抛出一小球，经时间t后又从B 点以速度水平抛出另一球，结果两球同时落在P、Q连线上的O点，则一定有 A．  B．＞  C．  D．＝ 参考答案： BC 4. （多选）重100N的物体通过轻绳A、B、C悬挂在小车的天花板上，它们静止时轻绳A、B与竖直方向夹角分别为和，如图所示．若物体和小车一起以加速度a向右匀加速运动，则 A．绳B所受拉力是=50N B．绳A所受拉力小于N C．绳C沿竖直方向 D．绳C所受拉力大于100N 参考答案： BD 5. 如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球．乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）        A．铁球向左，乒乓球向右               B．铁球向右．乒乓球向左        C．铁球和乒乓球都向左                 D．铁球和乒乓球都向右 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴       （选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为       m/s。 参考答案： 负    10 7. 电磁波在真空中的传播速度是_____________m/s。有一电台发射的电磁波的频率范围是535.0kHz到1605kHz，则它发射的电磁波的最长波长是________________m。   参考答案： 答案： 3.0×108；5.61×102   8. 如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有    颗正在滚动的小球。 参考答案： 2解析：小球运动的加速度 。 　　小球B的速度　　 　　B球已运动时间 　　设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n　　则颗 　　取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。 9. 如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6 V，G是开关，请指出图中的三处错误： (1)______________________________________________________________； (2)______________________________________________________________； (3)______________________________________________________________． 参考答案： (1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行) (2)滑块离计时器太远 (3)电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电 10. 作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。 参考答案： 11. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的. 用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为              。图线不过原点的原因是由于                      。 参考答案： 12. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A是带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。                                                    （1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示 ①______________________________；                                                             ②______________________________。 （2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____ 参考答案： (1)  ①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1 ②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2 （此两步共4分，明确写出只测一次全振动时间的最多给2分） (2)  （2分） 13. （6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲      处用       N的力向上扛。     参考答案： ；25N 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 机械手表的分针与秒针从重合至第二次重合，中间经历的时间为（       ） A．      B．     C．     D． 参考答案： D 15. 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度． 实验步骤： ①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G； ②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示．在A端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F； ③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②； 实验数据如表所示： G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.60 ④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h； ⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间的距离s． 完成下列作图和填空： （1）根据表中数据在给定坐标纸上作出F﹣G图线（图丙）． （2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=　0.40　（保留2位有效数字）． （3）滑块最大速度的大小v=　．　（用h、s、μ和重力加速度g表示）． 参考答案： 考点： 探究影响摩擦力的大小的因素． 专题： 实验题． 分析： （1）根据所测数据描点即可，注意所连的线必须是平滑的，偏离太远的点舍弃； （2）由实验图甲可知F=μG，即F﹣G图象上的直线的斜率代表动摩擦因数μ； （3）当重物P停止运动时，滑块达到最大速度，此后做匀减速运动，动摩擦因数μ在（2）中已知，根据运动规律公式v2﹣v02=2as列式即可求解． 解答： 解：（1）根据描点法在F﹣G图象上描出各点，再连接起来，如图所示； （2）由图甲可知F=μG，则F﹣G图象上的直线的斜率代表μ值的大小． 由F﹣G图象可知μ==0.40； （3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动， 由公式v2﹣v02=2as知： 滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S﹣h）， 则vmax=． 故答案为：（1）如图所示；（2）0.40；（3）．