河北省保定市安國小營中學高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選)下列說法正確的是__________A．相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子最大初動能越小B．釷核Th，衰變成鏷核Pa，放出一個中子，并伴隨著放出光子C．根據玻爾理論，氫原子輻射出一個光子后能量減小，核外電子運動的加速度減小D．比結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢靠，原子核越穩定參考答案：AD2.（多選）在滅火搶險的過程中，有時要借助消防車上的梯子進行救人或滅火作業，如圖所示．已知消防車梯子的下端用摩擦很小的鉸鏈固定在車上，上端靠在摩擦很小的豎直玻璃幕墻上．消防車靜止不動，被救者沿梯子勻速向下運動的過程中，下列說法中正確的是（）A．鉸鏈對梯子的作用力逐漸減小B．墻對梯子的彈力不變C．地面對車的摩擦力逐漸增大D．地面對車的彈力不變參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：先以整體為研究對象，分析受力情況，根據三力匯交原理，判斷鉸鏈對梯子的作用力和墻對梯子的彈力如何變化．將人、梯子、車看做一個整體，由平衡條件分析地面對車的摩擦力和彈力如何變化．解答：解：A、B人在梯子上勻速運動時，將人和梯子看做一個整體，墻壁對梯子的作用力N水平向左，重力G豎直向下，根據三力匯交原理，鉸鏈對梯子的作用力F斜向上，如圖所示，當人勻速向下運動時，F與G的夾角減小，因為重力G不變，所以F、N減小．故A正確，B錯誤．C、D將人、梯子、車看做一個整體，則地面對車的摩擦力等于墻壁對梯子的作用力N，地面對車的彈力等于車、梯子和人的重力，則地面對車的摩擦力逐漸減小，地面對車的彈力不變．故C錯誤，D正確．故選AD點評：本題涉及三個物體平衡問題，要靈活選擇研究對象，合理運用三力匯交原理，分析三力平衡問題．3.如圖甲所示，bacd為導體做成的框架，其平面與水平面成θ角，質量為m的導體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化磁場中，磁感應強度B的變化情況如圖乙所示，PQ能夠始終保持靜止，則0～t2時間內，PQ受到的安培力F和摩擦力f隨時間變化的圖像可能正確的是(取平行斜面向上為正方向)參考答案：BCD由圖乙可知磁場均勻增大，根據法拉第電磁感應定律可知在線圈中產生恒定的感應電流，根據左手定則可知導體棒開始受到逐漸減小的安培力，當B=0時，安培力為零，當磁場反向時，導體棒受到逐漸增大的安培力，顯然A錯誤。分析清楚安培力的情況，然后對導體棒進行正確受力分析，即可正確判斷摩擦力的變化情況．若磁場方向垂直斜面向上為正，則開始導體棒PQ受到沿導軌向上的安培力，若開始安培力小于導體棒重力沿導軌向下的分力mgsinθ，則摩擦力為：f=mgsinθ-F安，隨著安培力的減小，摩擦力f逐漸逐漸增大，當安培力反向時，f=mgsinθ+F安，安培力逐漸增大，故摩擦力也是逐漸增大；若安培力大于mgsinθ，則安培力為：f=F安-mgsinθ，由于安培力逐漸減小，摩擦力逐漸減小，當F安=mgsinθ時，摩擦力為零并開始反向變為：f=mgsinθ-F安，隨著安培力的變化將逐漸增大，故BCD均有可能正確。4.如圖a，在豎直平面內固定一光滑的半圓形軌道ABC，小球以一定的初速度從最低點A沖上軌道，圖b是小球在半圓形軌道上從A運動到C的過程中，其速度平方與其對應高度的關系圖像。已知小球在最高點C受到軌道的作用力為2.5N，空氣阻力不計，B點為AC軌道中點，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是A.圖b中x=36m2·s－2B.小球質量為0.2kgC.小球在A點時重力的功率為5WD.小球在B點受到軌道作用力為8.5N參考答案：BD【詳解】A、小球在光滑軌道上運動，只有重力做功，故機械能守恒，所以有：，解得：，即為：，故選項A錯誤；B、由圖乙可知軌道半徑，小球在C點的速度，那么由牛頓第二定律可得：，解得：，故選項B錯誤；C、小球在A點時重力，方向向下，速度，方向向右，故小球在A點時重力的功率為0，故選項C錯誤；D、由機械能守恒可得在B點的速度為：；所以小球在B點受到的在水平方向上的合外力做向心力為：，所以，小球在B點受到軌道作用力為8.5N，故選項D正確；故選選項BD。5.（多選題）如圖，汽車向右沿水平面運動，通過繩子提升重物M．若不計繩子質量和繩子與滑輪間的摩擦，則在重物勻速上升的過程中，有（）A．汽車做加速運動 B．汽車做減速運動C．地面對汽車的支持力增大 D．繩子張力不斷減小參考答案：BC【考點】運動的合成和分解．【分析】將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于M的速度，根據M的運動情況得出的A運動情況，再依據矢量的合成法則，即可判定繩子對汽車的拉力變化，從而即可求解．【解答】解：A、設繩子與水平方向的夾角為α，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于M的速度，根據平行四邊形定則得，vM=vcosα，M在向上勻速的運動過程中，繩子與水平方向的夾角為α減小，所以汽車的速度減小，故A錯誤，B正確；C、M在勻速向上運動過程中，繩子對汽車的拉力大小不變，依據力的分解法則，豎直方向拉力的分力減小，則地面對汽車的支持力會增大，故C正確，D錯誤，故選：BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面。且AB＝BC，電場中A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關系為

；UAB、UBC大小關系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC7.用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如右圖所示的勻速圓周運動.若使小球不離開桌面，其轉速最大值是

參考答案：8.某同學設計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點為其圓心，圓弧半徑為r。O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦。AB之間接有內阻不計、電動勢為9V的電池，OB間接有一個伏特表。整個裝置的豎直面沿列車前進的方向放置。當列車做勻加速運動，懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據伏特表示數與列車加速度的一一對應關系將伏特表改制成一個加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻9.如圖所示，將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質量相等的長木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．開始時使甲獲得水平向右、大小為3m/s的速度，乙同時獲得水平向左、大小為2m/s的速度．當乙的速度減為零時，甲的速度為1m/s，方向水平向右．參考答案：：解：設水平向右為正，磁鐵與長木板的總質量為m，根據動量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入數據得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案為：1m/s，水平向右．10.（4分）在國際單位制中，力學的三個基本物理量是長度、________和時間，其對應的單位分別是米、________和秒。參考答案：質量；千克11.兩個勁度系數分別為k1和k2的輕質彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時彈簧均處于原長狀態，現用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則b彈簧的伸長量為________________.參考答案：【知識點】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯，彈力大小相等，根據胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長量為．【思路點撥】兩根輕彈簧串聯，彈力大小相等，根據胡克定律分析伸長量的大小．P端向右移動的距離等于兩根彈簧伸長量之和．本題關鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長量．

12.某同學用DIS系統在實驗室做“單擺的周期T與擺長L的關系”實驗，通過計算機描繪出兩次實驗中的單擺的振動圖像，由圖可知，兩次實驗中單擺的頻率之比=

▲

；兩單擺擺長之比▲

．參考答案：4:3

（2分）；

9:1613.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數據，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發射器（2分）（2）小車的質量遠大于重物的質量（2分）（3）②（1分）；①（1分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—3）（5分）在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的理想氣體．一重物用繩索經滑輪與缸中活塞相連接．重物和活塞均處于平衡狀態，這時活塞離缸底的高度為20cm．如果缸內氣體變為0℃，問：

①重物是上升還是下降？說明理由。②這時重物將從原處移動多少厘米？（設活塞與氣缸壁問無摩擦）（結果保留一位小數）參考答案：

解析：

①缸內氣體溫度降低，壓強減小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸內氣體作等壓變化，設活塞截面積為S㎝2，氣體初態體積V1=20S㎝3，溫度T1=373K，末態溫度T2=273K，體積設為V2=hS㎝3（h為活塞到缸底的距離）

據

（1分）

可得h=14.6㎝

則重物上升高度

（1分）15.如圖所示，質量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統：動量守恒：能量守恒：聯立以上兩式并代入數據得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規律：聯立以上兩式并代入數據得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，靜放在水平面上的圓形（半徑為R）光滑管道ABC，C為最高點，B為最低點,管道在豎直面內。管道內放一小球，小球可在管道內自由移動，現用一裝置將小球鎖定在P點，過P點的半徑OP與豎直方向的夾角為θ。現對管道施加一水平向右的恒力F，同時解除對小球的鎖定，管道沿水平面向右做勻加速運動，小球相對管道仍保持靜止。經過一段時間后管道遇一障礙物突然停止運動，小球能到達管道的A點。重力加速度為g，小球及管道大小不a計。求：（1）恒力作用下圓形管道運動的加速度；（2）圓形管道從開始運動到突然停止過程中運動距離的可能值。參考答案：解：(1)小球受力如圖，由力合成的平行四邊形定則及牛頓第二定律得：（2分）（1分）（2）設圓形管道從開始運動到突然停止，停止前速度為，由勻變速運動公式得：（2分）圓形管道停止時，小球沿管道半徑方向的速度變為零，沿切線方向的速度保持不變，小球能運動到管道右側圓心上方至最高點C之間的區域則可到達A點，或從C點飛出做平拋運動到達A點。若小球能運動到管道右側圓心上方至最高點C之間的區域，則由機械能守恒得：（5分）聯立以上相關各式得：（2分）若小球從C點飛出做平拋運動到達A點，則由機械能守恒及平拋運動規律得：（2分）（3分）聯立以上相關各式得：（2分）圓形管道從開始運動到突然停止過程中運動距離的可能值為：及（1分）17.（12分）如圖所示，在長1m的線下吊一個質量為1㎏的小球。當線受到19N的拉力時就被拉斷，現將小球拉起一定高度后放開，小球到懸點正下方時線剛好被拉斷，(g=10m/s2）求：

（1）球被拉起的高度；（2）線被拉斷后，球落于懸點正下方5m的水平面上的位置。參考答案：解析：（1）小球到懸點正下方時，線對小球的拉力為19N，設此時小球的速度為則有：由機械能守恒定律得

（2）線被拉斷后，小球開始做平拋運動由水平方向：

以及豎直方向：

得：

18.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A經絕熱過程到達狀態B，再經等容過程到達狀態C，此過程的P﹣V圖象如圖所示，圖中虛線為等溫線．在B→C的過程中，氣體吸收熱量為12J．則：①試比較氣體在A和B狀態的內能EA、EB的大小；②氣體從A→B過程中氣體對外界做的功．參考答案