安徽省宣城市宁国职业高级中学高三物理上学期期末试题含解析

安徽省宣城市宁国职业高级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. 如图所示，质量M的钢制立方体箱子A，用长为L的细线通过固定在箱壁中心的水平横杆OO′悬吊一质量m的钢球B，线长L小于箱边长的一半，箱A与球B一起以速度V0在光滑水平面匀速前进与正前方的质量也为M的静止的钢制箱子C发生碰撞，碰撞时间极短，碰毕箱A速度突变为零，关于这三个物体A．B．C碰撞前后有下列说法，正确的是：（    ） A．碰撞过程，A．B．C组成的系统机械能守恒，动量守恒 B．碰撞过程，A．B组成的系统机械能不守恒，但动量守恒 C．碰后，小球上升的最大高度可能达到 D．碰后小球上升的最大高度，可能为2L 参考答案： 答案：AD 2. 设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t. 登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力为G1. 已知引力常量为G，根据以上信息可得到（    ） A. 月球的自转周期 B. 飞船的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的密度 参考答案： AC 3. 从手中竖直向上抛出的小球，与水平天花板碰撞后又落回到手中，设竖直向上的方向为正方向，小球与天花板碰撞时间极短。若不计空气阻力和碰撞过程中动能的损失，则下列图像中能够描述小球从抛出到落回手中整个过程运动规律的是 参考答案： C 小球先减速上升，突然反向后加速下降；由于设竖直向上的方向为正方向，速度的正负表示方向，不表示大小；故速度v先是正值，不断减小，突然变为负值，且绝对值不断变大；故选C． 4. 初速为的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则         （A）电子将向右偏转，速率不变         （B）电子将向左偏转，速率改变         （C）电子将向左偏转，速率不变         （D）电子将向右偏转，速率改变 参考答案： 答案：A 5. 下列说法正确的是 A．知道某种物质的摩尔质量和分子的质量可求出阿伏伽德罗常数 B．内能不同的物体，它们的分子热运动的平均动能不可能相同 C．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率也不可能是100% D．液晶既有液体的流动性，又有光学的各向同性 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。 参考答案： mv，v－ v0 7. 某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。 实验序数 接触面的材料 正压力（N） 滑动摩擦力（N） 1 木块与木板 2 0.4 2 木块与木板 4 0.8 3 木块与木板 6 1.2 4 木块与木板 8 1.6 5 木块与毛巾 8 2.5 （1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________. （2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_________________ ____________________________________________________________________________. （3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大. 参考答案： （1）控制变量法 （2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比 （3）4、5 8. 如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10 s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是                ，乙的速度是                ． 参考答案： 100m   10㎝/s 9. 牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为         ．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为         ，如果两者结果相等，定律得到了检验。 参考答案： ， 10. 如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于               ，它们的最大加速度不能大于                          参考答案： 　　   略 11. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，  闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光  ▲   （选 填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观 察到车厢的长度比静止时变 ▲ （选填“长”或“短”）了。 参考答案： 先到达后壁  短（ 12. 在均匀介质中，t=0时刻振源O沿+y方向开始振动，t=0.9s时x轴上0至14 m范围第一次出现图示的简谐横波波形。由此可以判断：波的周期为        s，x＝20m处质点在0～1.2 s内通过的路程为         m。 参考答案： 0.4  4 13. （4分）质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为             kg?m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为      N（g=10m/s2）。 参考答案： 2   12 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图所示，某同学做《验证机械能守恒定律》的实验，他在水平桌面上固定一个位于竖直平面内的弧形轨道，其下端的切线是水平的，轨道的厚度可忽略不计．将小球从固定挡板处由静止释放，小球沿轨道下滑，最终落在水平地面上．现在他只有测量长度的工具，为验证机械能守恒定律： （1）他需要测量的物理量有（用文字表达）：　小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离　； （2）请提出一条较小实验误差的建议：　弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等　． 参考答案： 解：（1）由题意可知，通过减小的重力势能与增加动能相比较，从而确定是否满足机械能守恒． 因此必须测量出：小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离； （2）①实验中为了减小阻力的影响，重锤选用体积较小，质量较大的重锤； ②弧形轨道距桌子边缘稍近些； ③多次测量求平均等； 故答案为：（1）小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离； （2）弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等． 15. （1）（8分）三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： ①甲同学采用如图（a）所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，可观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明            ②乙同学采用如图（b）所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是                           。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明          ③、C图是一个频闪照片图，      （ 填“能”或“不能”）体现竖直方向是匀变速运动。 参考答案： （1） 平抛运动在竖直方向作自由落体运动        （2） P、Q在水平面上相遇       平抛运动在水平方向作匀速直线运动  （3）能。   四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块，从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2） （1）物块滑到斜面底端B时的速度大小。 （2）物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小。 参考答案： （1）物块沿斜面下滑过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动，设下滑加速度为a ，到达斜面底端B时的速度为v，则             （2分）      （2分） 由①、②式代入数据解得：m/s    （1分）                               （2）设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA，在A点受到圆轨道的压力为N，由机械能守恒定律得：   （2分） 物块运动到圆轨道的最高点A时，由牛顿第二定律得：             （1分） 代入数据解得：    N=20N               （1分） 由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点A时，对圆轨道的压力大小 NA=N=20N   17. 如图所示，在xOy平面的第一象限内，分布有沿x轴负方向的场强E=×104N/C的匀强电场，第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B1=0.2 T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B2的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM，平板上开有一个小孔P，P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管，管内 由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点cm的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射a粒子，假设发射的a粒子速度大小v均为2×105m／s，此时有粒子通过准直管进入电场, 打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电，比荷为×l07C／kg，重力不计，求： (1) a粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间； (2) 除了通过准直管的a粒子外，为使其余a粒子都不能进入电场，平板OM的长度至少是多长？ (3) 经过准直管进入电场中运动的a粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离； (4) 要使离开电场的a粒子能回到粒子源S处，磁感应强度B2应为多大？ 参考答案： 解： （1）由   ……………1分 得m  ……………  1分周期 粒子从S到达P孔的时间s…… 2分 (2) 设平板的长度至少为L，粒子源距O点为h，由几何关系，有m  ………4分 (3) 粒子进入电场后做类平抛运动，有 x轴方向位移  ……………… 1分 y轴方向位移     ………………1分 加速度m/s2    ………………  1分 几何关系可得m …