湖南省益阳市南大膳镇向华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，a、b、c为同一条电场线上的三点，c为ab连线的中点，a、b两点的电势分别为a=5V，b=3V.下列说法正确的是Ac点的电势一定为4VBa点的场强一定比b点场强大C电场线的方向一定向右D正点电荷从c点运动到b点电势能一定减少参考答案：CD2. （多选）我国的神州九号飞船绕地球作圆周运动。其运动周期为T，线速度为v，引力常量为G，则（ ）A飞船运动的轨道半径为 B飞船运动的加速度为 C地球的质量为 D飞船的质量为参考答案：AC3. （单选题）将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在及短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）A. B. C. D. 参考答案：D4. 在如图所示电路中，电源电动势为e，内阻为r，闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P处于图中R的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片P向左滑动，小灯泡的亮度变化情况是（ ）AL1变暗，L3变暗 BL1变亮，L2变暗 CL2变亮，L3变暗 DL2变暗，L3变亮参考答案：BD5. 如图所示，两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的电流，受到的磁场力大小为，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为（A）， （B）， （C）（D）参考答案：答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且ABBC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为 ；UAB、UBC大小关系为 (按从大到小的顺序排列)。参考答案：EC EB EA UAB BC7. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50103 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字) 参考答案：8. 小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；待车停下，记录自行车停下时的位置；用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：9. 用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核，结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m，以v1的方向为正方向，则轰击前后中子的动量改变量为_；不计其它力的作用，碰后碳原子核获得的初速度为_ 参考答案：.-m(v2+v1)，(v2+v1)/1210. 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 ，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是 （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：（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）（4分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有 mg-T=ma对小车，有 T=Ma解得故当Mm时，有Tmg小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=11. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在下图中标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_N/m.（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)如图所示(2)0.26 (0.240.27)12. 作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为和7，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：13. 在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为_V，图中t=1.010-2s时，穿过线圈平面的磁通量为_。参考答案：答案：V；BS 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1105pa，当温度为27时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10m/s2 （1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是_A单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C吸收热量，对外做功D外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)22715. （简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R现将A、B两环从图示位置静止释放重力加速度为g求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（hR）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2如图所示整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh+2mg（h+2R），解得：h=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，半径R=0.2 m的光滑四分之一圆轨道PQ竖直固定放置，末端Q与一长L = 0.8m的水平传送带相切，水平衔接部分摩擦不计，传动轮(轮半径很小)作顺时针转动，带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度h =1.25 m，其右侧地面上有一直径D = 0.5 m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离s=1m, B点在洞口的最右端。现使质量为m=0.5 kg的小物块从P点由静止开始释放，经过传送带后做平抛运动，最终落入洞中，传送带与小物块之间的动摩擦因数 0.5。g取10m/s2。求：(1)小物块到达圆轨道末端Q时对轨道的压力；(2)若v0 =3m/s，求物块在传送带上运动的时间T；(3)若要使小物块能落入洞中，求v0应满足的条件。参考答案：17. 在太空中有一枚相对太空站处于静止状态的火箭，质量为M，突然喷出质量为m的气体，喷出速度为v0(相对太空站)，紧接着再喷出质量也为m的另一股气体，此后火箭获得的速度为v(相对太空站)，火箭第二次喷射的气体(相对太空站)的速度为多大?参考答案：解析：以太空站为参考系，选火箭前进方向为正方向，设第一次喷出气体后火箭的速度为u，由动量守恒得：(M - m) u mv0 = 0 （4分）火箭第二次喷射气体过程中动量守恒：(M - 2m)v - mv2 =(M - m) u （4分）上两式联立解得： 18. 如图，一根粗细均匀的玻璃管，由A、B、C三段直管及横管组成，A、C两端开口，B、C两管内装有水银且两管内液面相平若把A管竖直插入水银槽中，当管口在水银面下8cm处且稳定时B内水银面下降的高度为2cm；若先将c管上端封闭，再把A管竖直插入水银槽中，当管口在水银面下13cm处且处于稳定时，进入A管内的水银柱长度为5cm，求此时B管内水银面下降的高度