广东省深圳市光祖中学高三物理上学期期末试题含解析

广东省深圳市光祖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. （单选）声音在空气中传播的的速度与空气的密度及压强有关下列速度表达式（为比例系数，无单位）中可能正确的是（    ） A.          B.         C.        D. 参考答案： B 2. （单选）游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示物理模型．一个小朋友从A点开始下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段的动摩擦因数μ1小于BC段的动摩擦因数μ2，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（　　） 　 A． 小朋友在AB段的平均速度等于BC段的平均速度 　 B． 小朋友在AB段和BC段合外力所做的功相同 　 C． 地面对滑梯的摩擦力方向始终水平向左 　 D． 地面对滑梯的支持力大小始终等于小朋友和滑梯的总重力大小 参考答案： 考点： 功能关系；功的计算． 分析： 由题意可知，小朋友在AB段做匀加速直线运动，加速度沿斜面向下；在BC段做匀减速直线运动，加速度沿斜面向上．以小朋友和滑梯整体为研究对象，将小朋友的加速度分解为水平和竖直两个方向，由牛顿第二定律分析地面对滑梯的摩擦力方向和支持力的大小． 解答： 解：A、根据平均速度的公式，设B点的速度为v，则AB段和BC段的平均速度都为，故A正确； B、AB段小朋友加速运动，则mgsinθ＞μ1mgcosθ，BC段小朋友做减速运动，则mgsinθ＜μ2mgcosθ，所以μ1＜μ2．小孩受到的摩擦力不同，则摩擦力做的功不相等，所以在AB段和BC段合外力所做的功不相同． 故B错误； C、小朋友在AB段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度a1分解为水平和竖直两个方向，如图1．以小朋友和滑梯整体为研究对象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右．故C错误． D、以小朋友和滑梯整体为研究对象，小朋友在AB段做匀加速直线运动时，有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力．同理，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力．故D错误． 故选：A． 点评： 本题对加速度不同的两个运用整体法处理，在中学阶段应用得不多，也可以采用隔离法研究． 3. 以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（    ）           A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小           B．此时小球的速度大小为       C．小球运动的时间为  D．此时小球速度的方向与位移的方向相同 参考答案： BC 4. 甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v—t图象如图所示，则                   A．1s时甲和乙相遇 B．2s时甲的速度方向反向 C．2-6s内甲相对乙做匀速直线运动 D．4s时乙的加速度方向反向 参考答案： C 5. （单选）关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（　　） 　 A． 在用实验探究加速度、力和质量圣著之间关系时，应用了控制变量法 　 B． 卡文迪许在利用扭秤实验测量万有引力常量时，应用了放大法 　 C． 用质点代替有形的物体．应用的是理想模型法 　 D． 伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，应用的是实验归纳法 参考答案： 考点： 物理学史．. 分析： 物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等． 解答： 解：A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故A正确； B、卡文迪许在利用扭秤实验测量万有引力常量时，应用了放大法，故B正确 C、用质点代替有形的物体．应用的是理想模型法，是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故C正确． D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，采用的是理想斜面实验法，故D错误； 本题选错误的故选D． 点评： 本题考查了常见的研究物理问题的方法的具体应用，要通过练习体会这些方法的重要性，培养学科思想． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 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： 7. 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： （1）照片的闪光频率为　  　Hz．． （2）小球做平抛运动的初速度的大小为　   　m/s． 参考答案： 0.75． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解． 【解答】解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s， 因此闪光频率为： 故答案为：10． （2）小球水平方向做匀速直线运动，故有： x=v0t，其中x=3L=7.5cm 所以v0=0.75m/s 故答案为：0.75． 8. 马拉着质量为60kg的雪橇，从静止开始用80s的时间沿平直冰面跑完1000m。设雪橇在运动过程中受到的阻力不变，并且它在开始运动的8s时间内作匀加速直线运动，从第8s末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s，已知开始运动的8s内马拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是         w；雪橇在运动过程中所受的阻力大小是           N。 参考答案： 687，48.2 9. 在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为　5　Ω，滑动变阻器R2的最大功率为　0.9　W． 参考答案： 考点： 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率． 专题： 恒定电流专题． 分析： 由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化； 由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率． 解答： 解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r； 当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r 解得：r=5Ω，E=6V． 由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率 P=I2R=0.9W； 故答案为：5，0.9． 点评： 在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理． 10. 如图所示，长度为L=6m、倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为　1.8m　，下落的时间为　0.6s　．（v1、v2为未知量） 参考答案： 考点： 平抛运动． 专题： 平抛运动专题． 分析： 两个小球同时做平抛运动，又同时落在P点，说明运动时间相同，即BC在同一水平面上，小球2垂直撞在斜面上的位置P上说方向与斜面明小球2的末速度垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量． 解答： 解：小球2做平抛运动，根据分位移公式，有： x=v2t                           ①                          ②                  ③ 根据几何关系，有： h=y+xtan30°                     ④ 联立①②③④解得： h=1.8m t=0.6s 故答案为：1.8m，0.6s． 点评： 本题关键对球2运用平抛运动的分位移公式和分速度公式列式求解，同时结合几何关系找出水平分位移与竖直分位移间的关系，不难． 11. 如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是       m/s，木板和物块最终的共同速度为       m/s． 参考答案： 0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。 12. 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。 参考答案： 4.5eV   为零 13. 设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。 参考答案： v=，/3︰1  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图1所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是：2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm （1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=　   　m/s；CE间的平均速度　  　m/s； （