湖南省郴州市东塔中学高三物理上学期期末试题含解析

湖南省郴州市东塔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. (双选)如图甲所示，一质量分布均匀的梯子，重为G，斜搁在光滑的竖直墙上，重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走，人的重心离地的高度h逐渐增大，整个过程梯子不滑动。如图乙所示为力F随高度h变化的函数图像，则下列关于力F的说法中正确的是： （A）F为墙面对梯子上端B施加的力 （B）F为人对梯子施加的力 （C）F为梯子对地面施加的弹力 （D）F为梯子对地面施加的摩擦力 参考答案： AD 2. 一带电小球在空中由点运动到点的过程中，受重力和电场力作用。若重力做功，电场力做功，则小球的  A．重力势能增加                                             B．电势能增加 C．动能减少                                                       D．机械能增加 参考答案： AD 3. 沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时(　　) A．质点M对平衡位置的位移一定为负值 B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同 D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 参考答案： CD 4. 把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）混合编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力大小与其所受重力大小成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相同。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（均在平直轨道上运行）（      ） A．120km/h             B．240km/h             C．320km/h             D．480km/h 参考答案： 5. 用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是(　　) A．摩擦使笔套带电 B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷 C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和 参考答案： ABC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体在A点速度大小为           ．在B点的速度大小为            参考答案： 7. 静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜能除m kg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。 参考答案： A    2emnNA/t  8. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：     ①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝     cm；     ②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝       cm。 参考答案： ①（2分）；②45 9. 如图所示，内径均匀的导热性能良好的“U”形玻璃管竖直放置，横截面积S=5 cm2，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中均封入长L=11 cm的空气柱A和B，活塞上、下表面处的气体压强均为p=76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6 cm。环境温度恒定，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平，则：   ①此过程中活塞向上移动的距离h′是多少? ②此过程中空气柱B内的气体对外界做___________(填“正功”或“负功”)，气体将__________(填“吸热”或放热”)。 参考答案： 10. 重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为           J，摩擦力做功为 J． 参考答案： 11.     一个细口瓶，开口向上放置，容积为2.0升，在温度0oC、一个标准大气压的环境里，瓶内气体的分子数为           个；当环境温度高20oC时，热力学温度升高       K。（只要求2位有效数字，阿伏伽德罗常数N=6.0×1023mol-1） 参考答案：     答案：5.4×1022、20 12. (1) 如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。  (2) (9分)己知中子的质量是mn=1.6749x 10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x 10-27 kg,氖核的质量是mD=3.3436x 10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字) 参考答案： 13. （4分）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为       。 参考答案：     2r 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）某同学用伏安法测量一个阻值约为10Ω的电阻，备选的实验器材有： 电流表A1，量程3A； 电流表A2，量程0.6A； 电压表V1，量程15V； 电压表V2，量程3V； 滑动变阻器R1，最大阻值5Ω； 滑动变阻器R2，最大阻值3kΩ； 电源E，电动势5V； 开关S及导线若干 本实验中，滑动变阻器应选用　  　（填“R1”或“R2“）．连接方式应选择　  　接法（填”限流“或”“分压”）．为了提高实验精度，电流表应该选择　  　（填“A1”或“A2”）；电压表应选择     （填（“V1”或“V2”） （2）该同学测量另一未知阻值的电阻时，先按图甲连接实验电路，然后再按图乙连接实验电路，发现电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小，则应选择图　   　接法（填“甲”或“乙”） 参考答案： （1）R1；分压；A2；V2； （2）图乙 【考点】伏安法测电阻． 【分析】（1）根据给出的电源及待测电阻的阻值明确滑动变阻器的接法；同时根据实验的安全性和准确性要求明确仪表的选择； （2）根据电表的示数变化可明确内阻的影响，则可选择误差较小的接法． 【解答】解：（1）因待测电阻为10Ω，故滑动变阻器只能采用相近的滑动变阻器，故只能选择R1；因阻值小于待测电阻，为了便于操作及安全；应选择分压接法； 电源电动势为5V，为了提高实验精度，电压表应选择3V量程，即选择V2；则电路中电流最大约为=0.3A；故电流表选择A2； （2）电流表读数变化相对较大，电压表读数变化相对较小；说明电压表的分流较大；故应采用电流表内接法；故选图乙； 故答案为：（1）R1；分压；A2；V2； （2）图乙 15. （6分）小汽车正在走进我们的家庭，你对汽车了解多少？一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要。而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关： ①汽车正面垂直投影面积S； ②汽车行驶速度v。 研究人员在风洞实验室中，控制一定条件，通过模拟实验得到下表所列数据：                                       20 30 40 50 60 2．0 206 464 824 1291 1860 2．5 258 580 1032 1614 2324 3．0 309 696 1239 1936 2788 3．5 361 812 1445 2258 3252 4．0 412 928 1652 2581 3717   （1）由上表数据可得汽车风阻f 与汽车正面垂直投影面积S 及汽车行驶速度v 的关系式为 f =    （比例系数要求用K表示）。 （2）据推理或猜测，K的大小主要与       、       等因素有关． 参考答案： 答案：⑴f=KSv2   （2分）；⑵与空气密度 、车的外形、车表面光滑情况等因素有关。（4分 答对一个就给2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. △ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n. 参考答案： 17. （06年全国卷Ⅱ）（19分）一质量为m＝40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。   参考答案： 解析： 由图可知，在t＝0到t1＝2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动。设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1，电梯及小孩的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得：   　　　　f1－mg＝ma1                                               ①   在这段时间内电梯上升的高度   h1＝                                       ②   在t1到t＝t2＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻的电梯的速度，即   v1＝a1t1                                                          ③   在这段时间内电梯上升的高度   h1＝v1t2                                                          ④   在t2到t＝t3＝6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做减速上升运动。设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得： mg－f2＝ma2　　　　　　　　　　　　  ⑤   在这段时间内电梯上升的高度　   h3＝　　　 ⑥   电梯上升的总高度   h＝h1＋h2+h3                                                 ⑦   由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得   h＝9m