河北省衡水市魁星庄中学高三物理期末试卷含解析 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. 以v0＝20 m/s的速度竖直上抛一小球，经2 s以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球．g取10 m/s2，则两球相碰处离出发点的高度是（   ）                          A．10 m          B．15 m             C．20 m         D．不会相碰 参考答案： B 2.  用手握住一个油瓶，使瓶在竖直方向保持静止，如图所示，下列说法正确的是（  ） A. 瓶受到的静摩擦力大于其重力    B. 手握得越紧，油瓶受到的摩擦力越大 C. 油瓶质量不变，则受到的摩擦力一定 D. 油瓶受到的摩擦力与手对它的压力成正比 参考答案： C 油瓶保持静止，处于平衡状态，所受合力为0，符合二力平衡条件，所以手对瓶子的摩擦力等于瓶子的重力，与其他因素无关．只有选项C正确。 3. （单选题）如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30 kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N／m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0 .2m时，水平推力的大小为(g取10 m／s2)（     ） A． 200 N    B．250 N    C． 300 N    D．350 N 参考答案： C 若A物块与B间未发生相对滑动，则弹簧的压缩量为0.2m， 则弹簧的弹力，假设成立； 对B在竖直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A对B的静摩擦力、地面的滑动摩擦力，根据平衡有：，故C正确。 故选C。 4. 如图甲．乙所示，是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片。当t=0时，汽车刚启动。图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像（图中θ为已知）。若将汽车的运动视为匀加速直线运动，根据上述信息，可以估算出的物理量有（   ）           A．汽车的长度                B．3s末汽车的速度          C．3s内牵引力对汽车所做的功  D．3s末汽车牵引力的瞬时功率 参考答案： AB 5. 下列有关热学现象和规律的描述正确的是（   ） A. 空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动 B. 在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 C. 晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性 D. 一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体密度将减小，分子平均动能将增大 E. 第二类永动机没有违背能量守恒定律 参考答案： BDE 【详解】空气中尘埃的运动不是布朗运动，故A错；在完全失重状况下，液滴由于表面张力使其表面积收缩至最小，呈球形，故B对；晶体物理性质都表现为各向同性，故C错；一 定质量的理想气体经历等压膨胀过程，温度升高，分子平均动将增大，故D对；第二类永动机违背了热力学第二定律，但没有违背能量守恒定律，故E对； 故选BDE 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O 为圆心，且AB 为沿水平方向 的直径。若在 A 点以初速度 v1 沿 AB 方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点 D；而在 C 点以初速度 v2 沿 BA 方向平抛的小球也能击中 D 点。 已知∠COD=60°， 求两小球初速度之比 v1∶v2=            参考答案：   ：3 7. 一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为           V。   参考答案： 8. 在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，已画好玻璃砖的界面和后，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中的其他操作均正确，则测得的折射率将（    ）（填“偏大，偏小或不变”）。 参考答案： 不变 9. （2分）如图所示，将甲、乙、丙球(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲球从圆心A出发做自由落体运动，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙球沿圆弧轨道从C点(且C点靠近D点)运动到D点，如果忽略一切摩擦阻力，设甲球从圆心A做自由落体运动D的时间为t甲 ，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D的时间为t乙，丙球沿圆弧轨道从C点运动到D点时间为t丙，则t甲、t乙、t丙三者大小的关系是          。     参考答案： t甲＜t丙＜t乙 10. （6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。 参考答案： 2m； 11. 如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。 参考答案： 1   水平向右 12. 已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V=           ，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V1=            。 参考答案： ， 13. 固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。 参考答案： ， 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （14分）某同学利用教材提供的方案研究牛顿第二定律，如图是他正要打开夹子时的情况：   ①请指出该实验需要纠正的地方__________________________________________（至少两条）。 ②在这个实验中，可以采用根据实验数据绘制图象的方法,也可以不测加速度的具体数值,而测不同条件下加速度的比值,看a与F、a与m的比值有何关系。在这个实验中，能用两车的位移s之比表示加速度a之比，是因为两车均做初速为零的匀加速直线运动，______________________________（用公式说明），所以有。 ③该同学纠正错误后，进行了“探究加速度与物体质量关系”的实验，记录的实验数据如下表：   实验次数 质量m/kg 受力F/N 位移x/cm 1 2.0 1.00N 49.8 2 2.5   40.1 3 3.0   33.2 4 3.5   28.2   在第2、3、4次实验中，小车所受的力是____________。他利用表格数据在方格纸上描点画图象时，你认为应选择__________为横坐标，_____________为纵坐标较为合适。 ④本实验中，小车质量应远_____________盘和砝码的总质量。   参考答案：     答案:①电源应该用交流电源，不能用电池；小车前端的细线应该与木板平行;应平衡摩擦力；小车靠近打点计时器，尽量靠近木板右端。（答出两条）（4分）     ②t相等；（2分）     ③都是1.00N；位移s；质量的倒数1/m。（可互换）（6分）     ④大于   （2分） 15. (6分)某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω） 一个阻值未知的电阻R0 电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块 电流表（内阻约为5Ω，量程500mA） 滑动变阻器A（0～20Ω，3A） 滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A） 电键一个，导线若干。 该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。 根据题中所给信息解答下列问题： ①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________。 ②在坐标纸上作图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示；用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式） ③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。 参考答案： ①5V；A；②U1，I；U1－U2，I；③大于 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度，B车在后，速度，因大雾能见度很低，B车在距A车75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能够停止。问： （1）B车刹车时的加速度是多大? （2）若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过收到信号后加速前进，则A车的加速度至少多大才能避免相撞? 参考答案： 2.5m/s2   ≥0.83m/s2 17. （计算）如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道，两轨道恰好相切于B点。质量为M的小木块静止在O点，一颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看成质点)。 ①求子弹射入木块前的速度。 ②若每当小木块返回到O点或停止在O点时，立即有一颗相同的子弹射入小木块，并留在其中，则当第9颗子弹射入小木块后，小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少? 参考答案： （1）；（2） 本题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律。 【物理—选修3-5】 （1）第一颗子弹射入木块的过程，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 系统由O到C的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得： 由以上两式解得： （2）由动量守恒定律可知，第2、4、6…颗子弹射入木块后，木块的速度为0，第1、3、5…颗子弹射入后，木块运动．当第9颗子弹射入木块时，以子弹初速度方向为正方向， 由动量守恒定律得： 设此后木块沿圆弧上升的最大高度为，由机械能守恒得： 由以上各式可得： 答：（1）子弹射入木块前的速度为； （2）小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为。 18. 如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切，质量为小的小球以某一初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球通过最高点C后落回到水平面上的A点，A、B之间的距离为3R。(不计空气阻力，重力加速度为g)求： (l)小球落到A点时的速度方向与水平方向夹角θ的正切值tanθ； (2)小球通过B点时受到半圆槽的支持力大小FN． 参考答案： （1） ；（2） 【详解】（1）小球过C点做平抛运动，水平方向：3R=vct 竖直方向：2R=gt2 小球在A点竖直速度：vy=gt 解得   （2）B到C过程由机械能守恒： 解得 在B点，由牛顿