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2020年辽宁省沈阳市长白中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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)假设一个小球在沼泽地中下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,沼泽地对球和球对沼泽地的作用力大小分别为F1、 F2下列说法中正确的是A.在加速向下运动时,F1 F2B. 在匀速向下运动时,F1 = F2C. 在减速向下运动时,F1 F2D. 在整个运动过程中,F1 = F2参考答案:BD2. 如图所示,P是水平面上的圆弧凹槽。从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心,1是OA与竖直方向的夹角,2是BA与竖直方向的夹角,则 ( )A=2 Btan1tan2=2C=2 D=2参考答案:B3. (多选)如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角,实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示,g取10m/s2,根据图象可求出() A 物体的初速率v0=3m/s B 物体与斜面间的动摩擦因数=0.75 C 取不同的倾角,物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin=1.44m D 当某次=30时,物体达到最大位移后将沿斜面下滑参考答案:【考点】: 动能定理的应用;动摩擦因数;动能定理【分析】: 由题意明确图象的性质,则可得出位移的决定因素;根据竖直方向的运动可求得初速度;由水平运动关系可求得动摩擦因数;再由数学关系可求得位移的最小值: 解:A、由图可知,当夹角=0时,位移为2.40m;而当夹角为90时,位移为1.80m;则由竖直上抛运动规律可知:v02=2gh;解得:v0=6m/s;故A错误;B、当夹角为0度时,由动能定理可得:mgx=mv02;解得:=0.75;故B正确;C、mgxsinmgcosx=0mv02解得:x=;当+=90时,sin(+)=1;此时位移最小,x=1.44m;故C正确;D、若=30时,物体受到的重力的分力为mgsin30=mg;摩擦力f=mgcos30=0.75mg=mg;一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力;故小球达到最高点后,不会下滑;故D错误;故选:BC【点评】: 本题综合考查动能定理、受力分析及竖直上抛运动;并键在于先明确图象的性质,再通过图象明确物体的运动过程;结合受力分析及动能定理等方法求解4. (多选)如图所示,质量20kg的小物块(可视为质点)以速度4m/s水平向右进入转送带,传送带向左传动、速率为3m/s,两皮带轮轴心间的距离是9m,已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1对此,下列说法中正确是()A物体将从传送带的左边离开B特体将从传送带的右边离开C物块离开传送带的速度为3m/sD物块离开传送带的速度为4m/s参考答案:考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题分析:滑块向右运动是减速,先假设皮带足够长,根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据速度位移关系公式求解位移,通过与传送带的长度比较后得到物体的实际运动性质解答:解:A、B、滑块向右运动是减速,先假设皮带足够长,根据牛顿第二定律,有:a=根据速度位移关系公式,有:v2=2(a)x解得:x=故没有到达最右端速度即减为零,此后在传送带的作用下向左运动,故从左边滑出,故A正确,B错误;C、如果向左一直加速,末速度为4m/s,但传送带速度为3m/s,小于滑块的初速度,故滑块速度增加到3m/s后即与传送带间无摩擦,一起做匀速运动,故离开传送带的速度为3m/s,故C正确,D错误;故选:AC点评:本题关键是明确先根据牛顿第二定律判断出物体的加速度,然后根据运动学公式判断物体的运动性质,不难5. (单选)许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是 A库仑通过油滴实验测定了元电荷的数值 B安培发现了点电荷的相互作用规律 C牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础 D奥斯特对电磁感应现象的研究,将人类带入了电气化时代参考答案:C二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功,则此过程中_ _(选填“吸热”或“放热”)参考答案:小于;吸热试题分析:状态A与状态B,压强不变,温度升高,根据气体状态方程,体积增大,所以VA 小于VB。从A状态到C状态的过程中,温度不变,内能不变,根据热力学定的表达式U=Q+W,知道此过中吸热吸收的热量50J。考点:理想气体的状态方程7. 从离地面高度为h处有自由下落的甲物体,同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛,要使两物体在空中相碰,则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件?_(不计空气阻力,两物体均看作质点).若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰,则v0应满足什么条件?_参考答案:v0,v08. (3分)将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M,静止的沙车中,沙车与地面的摩擦力不计,则球与沙车最终的共同速度为 。参考答案:mvcos/(M+m)9. 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图12中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失此时只须测量出_,即可计算玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.参考答案:光线指向圆心入射时不改变传播方向,恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射,测出玻璃砖直径绕O点转过的角度,此时入射角即为全反射临界角,由sin 得n.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度10. 如图为部分电路,Uab恒定,电阻为R时,电压表读数为U0,电阻调为时,电压表读数为3U0,那么Uab= ,电阻前后二种情况下消耗的功率= 。参考答案: 答案:9u0, 4:9 11. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球,设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,它运动的速率随时间变化的规律如图所示,在t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=_,球上升的最大高度H=_。参考答案:,12. 如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,A 为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边,进入棱镜后直接射到 AC 边上,并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为_(填入正确选项前的字母) A B C D 参考答案:D13. (4分)图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线,由图可知,该单摆的长是 m;若增大该单摆的摆长,则与原图相比较,共振曲线的“峰”将 (填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”)。(运算中)参考答案:1;向左移动三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (09年大连24中质检)(选修34)(5分)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所O为圆心,已知玻璃的折射率为,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为45一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出求说明光能从MN平面上射出的理由? 能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案:解析:如下图所示,进入玻璃中的光线a垂直半球面,沿半径方向直达球心位置O,且入射角等于临界角,恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线(如:光线b)经球面折射后,射在MN上的入射角一定大于临界角,在MN上发生全反射,不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后,射到MN面上的入射角均小于临界角,能从MN面上射出。(1分)最左边射向半球的光线c与球面相切,入射角i=90折射角r=45。故光线c将垂直MN射出(1分) 由折射定律知(1分) 则r=45 (1分) 所以在MN面上射出的光束宽度应是(1分)15. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级态跃迁,并发出光子如欲碰后发出一个光子,则速度v0至少需要多大?己知氢原子的基态能量为E1 (E10)。参考答案:解析:,-(1分),-(1分),-(1分)-(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,为某游戏装置的示意图。高处的光滑水平平台上有一质量为m的滑 块(可视为质点)静止在A点,平台的左端有一竖直固定的光滑半圆形细管BC,其半径为2R,与水平面相切于C点,CD为一段长度为5R的粗糙水平轨道,在D处有一竖直固定的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道DE,E点切线竖直,在E点正上方有一离E点高度也为R的旋转平台,在旋转平台的一条直径上开有两个离轴心距离相等的小孔M、N,平台以恒定的角速度旋转时两孔均能经过E点的正上方。某游戏者在A点将滑块瞬间弹出,滑块第一次到达C点时速度为,经过轨道CDE,滑块第一次滑过E点后进入M孔,又恰能从N孔落下,已知滑块与CD部分的动摩擦因数为=0.1,重力加速度为g。求: (1)游戏者对滑块所做的功; (2)滑块第一次返回到C点时对细管的压力; (3)平台转动的角速度。参考答案:17. 一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道节AB的底端等高对接,如图所示已知小车质量M=3.Okg,长L=2.06m,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=1.0kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数= 0.3 (取g-=l0m/)试求:(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小:(2)小车运动1.5s时,车右端距轨道B端的距离;(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能。参考答案:见解析18. 如下图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为=45,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落
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