河北省保定市保去中学高三物理期末试题含解析

河北省保定市保去中学高三物理期末试题含解析 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. 如图所示的是甲、乙两物体的v﹣t图象，由图可知（　　） A．甲做匀加速运动，乙做匀减速运动 B．甲、乙两物体相向运动 C．乙比甲晚1 s开始运动 D．5 s末两物体相遇 参考答案： C 【考点】匀变速直线运动的图像． 【分析】v﹣t图象是速度时间图象，反映质点的速度随时间的变化，速度图象不能反映物体的出发点位置；速度的正负表示物体的速度方向；速度图象的斜率等于物体的加速度，斜率为正值，加速度沿正方向，斜率为负值，加速度沿负方向．图象与坐标轴围成的面积表示位移． 【解答】解：A、由图知，甲的速度均匀减小，甲做匀减速直线运动，乙的速度均匀增大，做匀加速运动，故A错误． B、速度的正负表示速度的方向，可知两个物体均沿正向运动，运动方向相同．故B错误． C、由图知，甲在t=0时刻出发，而乙在t=1s时刻出发，故乙比甲迟1s出发．故C正确． D、根据速度﹣时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，由几何知识得知在0～5s时间内，甲的位移大于乙的位移，由于它们出发点的位置关系无法确定，不能判断两物体是否相遇．故D错误． 故选：C． 2. （多选）一平行板电容器，两板之间的距离d和两板面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．以Q表示电容器的电量，E表示两极板间的电场强度，则（       ） A．当d增大、S不变时，Q减小、E 减小 B．当S增大、d不变时，Q增大、E 增大 C．当S减小、d增大时，Q增大、E 增大 D．当S减小、d减小时，Q不变、E 不变 参考答案： 3. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是       A.       B.       C.       D. 参考答案： 答案：B 解析：力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移（v-t图像中图像与坐标轴围成的面积），第1秒内，位移为一个小三角形面积S，第2秒内，位移也为一个小三角形面积S，第3秒内，位移为两个小三角形面积2S，故W1=1×S，W2=1×S，W3=2×S，W1＜W2＜W3 。 4. （单选）如图12所示，质量为m的物体A用一轻弹簧与下方地面上质量也为m的物体B相连，开始时A和B均处于静止状态，此时弹簧压缩量为x0=5cm。此后，用一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连接物体A、另一端C握在手中，各段绳均处于刚好伸直状态，A上方的一段绳子沿竖直方向且足够长。现在C端施水平恒力F而使A从静止开始向上运动。（整个过程弹簧始终处在弹性限度以内）如果在C端所施恒力大小为2mg，求在B物块刚要离开地面时A的速度为(     ) A. 4m/s         B .  2m/s    C. 3m/s         D.    1m/s 参考答案： B 5. 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）   A．2I          B．I         C．3I        D．I   参考答案：     答案：C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （6分）改变内能的两种方式：_____________和________________。 参考答案： 做功；热传递 7. 如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为____________，小方块停止时下端与A的距离是____________。 参考答案： ；3L 8. 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 9. 为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t， 改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据． （1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=  ☆  m/s2； （2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象． （3）由图象可得滑块质量m=  ☆  kg，滑块和轨道间的动摩擦因数= ☆  ．g=10m／s2） 参考答案： 10. 如图所示，用质量为m的活塞密封住质量为M的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上．当封闭气体的热力学温度为T时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为__________．当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为______________．     参考答案： 11. 有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为           ，它们所受的向心力大小之比为           ． 参考答案： 8:1 1:32   12. 为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：          a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；          b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度……；          c．做出W—v图象；          d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。          ①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：                。          ②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是            。（填写选项前的序号）        A．小车每次都应从静止开始释放          B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力          C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v          D．必须测量出小车的质量 参考答案： 13. 如图19所示，电路中的电阻R2是光敏电阻，其它电阻的阻值不变。 已知不受光照时，电阻R1∶R2∶R3∶R4＝1∶2∶3∶4，电路两端的电压U恒定不变，且左端接电源的正极。若用光照射光敏电阻R2，且逐渐增强照射光的强度至某一值，在此过程中电容器C所带的电荷量的变化情况可能是___________，也可能是______________________。 参考答案： 减小    先减小后增大 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有__________________．      （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________________________，实验时首先要做的步骤是________________________________________．      （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______________________（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）． 参考答案： 答案：（1）天平，刻度尺（2分）；（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）；（3）（2分）。（每空2分） 15. （12分）要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材： ①待测线圈L，阻值约为2Ω，额定电流为2A ②电流表A1，量程为0.6A，内阻为0.2Ω ③电流表A2，量程为3A，内阻约为0.2Ω ④变阻器R1，阻值为0-10Ω，变阻器R2阻值为0-lkΩ ⑤电池E，电动势为9V，内阻很小 ⑥定值电阻R3=10Ω，Ry=100Ω ⑦开关S1，S2 要求实验时，改变变阻器的阻值，可使在尽可能大的范围内测得多组A1表，A2表的读数I1、I2，然后利用I1－I2的图象，求出电感线圈的电阻． （1）请在方框内画出电路图，标出各元件的符号； （2）实验中定值电阻和变阻器应分别选用＿＿＿； （3）实验结束时应先断开开关＿＿＿＿＿＿； （4）实验测得数据如图所示，则电感线圈的直流电阻值为＿＿＿＿．（保留两位有效数字） 参考答案： （1）R3R1(3分)（2）电路图略（4分）(3)S2  (2分)（4）2.0（3分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，电阻可忽略不计的光滑水平轨道，导轨间距L=1m，在导轨左端接阻值R=0.3Ω的电阻。在导轨框内有与轨轨平面垂直的有界匀强磁场，磁场边界为矩形区域cdef，其中cd、ef与导轨垂直，磁场宽度刚好等于轨轨间距L，磁场长度s=1m，磁感应强度B=0.5T。一质量为m=1kg，电阻r=0.2 Ω的金属导体棒MN垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好。现对金属棒施以垂直于导轨的水平外力F，金属棒从磁场的左边界cd处由静止开始以加速度a=0.4m/s2作匀加速运动。 (1) 推导出水平拉力F随时间t变化的关系式； (2) 力F作用一段时间t1后撤去力F；若已知撤去F后金属棒的速度v随位移x的变化关系为(v0为撤去F时金属棒速度)，并且金属棒运动到ef处时速度恰好为零，则外力F作用的时间t1为多少？ (3) 若在金属棒离开磁场区域前撤出外力F，试定性画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线．(直接画图，不需要进行有关推导) 参考答