安徽省阜陽市新集中學高三物理期末試卷含解析一、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)如圖所示，電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計，開關S合上后，靜電計指針張開一個角度，下述哪些做法可使指針張角增大()A．使A、B兩板靠近一些B．使A、B兩板正對面積錯開一些C．斷開S后，使B板向右平移拉開一些D．斷開S后，使A、B兩板正對面積錯開一些參考答案：CD2.物體受到幾個恒力的作用而作勻速直線運動。如果撤掉其中的一個力而其他幾個力保持不變，則（

）A．物體的運動方向一定不變

B．物體的動能一定不變C．物體的速度的變化率一定不變

D．物體的動量的變化率一定不變參考答案：CD物體原來處于平衡狀態，撤去一個力后，其余的力的合力與撤去的力等值、反向、共線；若合力與速度同向，物體做勻加速直線運動；若合力與速度反向，物體做勻減速直線運動；若合力與速度不共線，物體做曲線運動；物體的合力一定不為零，一定有加速度。綜上所述可知選項CD正確．3.關于物體內能，下列說法正確的是________A.溫度升高，物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大B.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，所以液體表面存在表面張力C.兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，它們之間的分子勢能先減小后增大D.液晶具有流動性，其光學性質具有各向同性的特點E.顯微鏡下觀察到墨水中的小碳粒在不停地做無規則運動，這反映了液體分子運動的無規則性參考答案：BCE【詳解】A、溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子運動的統計規律。當溫度升高時，物體內分子的平均動能增大，并不是物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大，故A錯誤；B、液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，分子之間的作用力表現為引力，所以液體表面存在表面張力，故B正確；C、當分子間距離等于r0時，分子間的勢能最小，所以當分子極近到10r0，即從小于r0開始運動，故分子勢能先減小后增大，故C正確；D、液晶是一類特殊的物質形態，它像液體一樣具有流動性，而其光學性質具有各向異性，故D錯誤；E、墨水中的小碳粒的運動是因為小碳粒周圍的大量水分子對它的撞擊作用力不平衡導致向各方向運動，由于水分子運動無規則，導致小碳粒的運動也沒有規則，故E正確；4.（單選）如圖所示，小球以某一初速度v0沿固定光滑斜面從底端向上運動，已知斜面傾角為θ=30°，小球經過時間t返回到原出點，那么，小球到達最大高度一半處的速度大小為（）A．B．C．D．參考答案：解：由題得知，小球運動具有對稱性，則小球下滑的時間為．由牛頓第二定律得，小球在斜面上運動的加速度大小為：a==0.5g則斜面的長度為：L==當小球到達最大高度一半時，離斜面頂端的距離為，設此時速度大小為v，則有：得：v===選項ABD錯誤，C正確．故選C5.如圖所示的皮帶傳動裝置中，甲、乙、丙三輪的軸均為水平軸，其中甲、丙兩輪半徑相等，乙輪半徑是丙輪半徑的一半．A、B、C三點分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點，若傳動中皮帶不打滑，則

（

）A．A、B兩點的線速度大小之比為2：1

B．A、C兩點的角速度大小之比為1：2C．A、B兩點向心加速度大小之比為2：1

D．A、C兩點的向心加速度大小之比為1：4

參考答案：BD由于甲輪和乙輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故vA=vB，由知A、B兩點向心加速度大小之比為1：2，A、C錯；由于乙輪和丙輪共軸，故兩輪角速度相同，由得，所以，A、C兩點的角速度大小之比為1：2，A、C兩點的向心加速度大小之比為1：4，BD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是小球做平拋運動的一段運動軌跡，P點在軌跡上．已知P點的坐標為（20cm，15cm），小球質量為0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則小球做平拋運動的初速度為2m/s；若取拋出點為零勢能參考平面，小球經P點時的重力勢能為﹣0.4J．參考答案：【考點】：研究平拋物體的運動．【專題】：實驗題；平拋運動專題．【分析】：平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據△y=gT2求出相等的時間間隔，再根據v0=求出平拋運動的初速度．求出橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度，從而根據vy=gt求出運動的時間，得出此時水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標，進而確定重力勢能的大小．：解：在豎直方向上有：△y=gT2，則T==s=0.2s．則v0==m/s=2m/s．橫坐標為20cm點的豎直方向的分速度vy=m/s=2m/s，經歷的時間t==0.2s．在這段時間內水平位移x=v0t=0.2m，豎直位移y=gt2=0.2m，所以拋出點的橫坐標為0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．縱坐標為0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球經P點時的重力勢能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案為：2；﹣0.4．【點評】：解決本題的關鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，靈活運用運動學公式求解．7.（1）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a根據胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數，橫軸截距等于彈簧原長，因此有：b的原長比a的長，勁度系數比a的小．8.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質點與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運動的同時，質點自由下落．為使質點能穿過該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：根據自由落體運動的公式求出小球通過矩形孔的時間，從而通過等時性求出L的最大值．結合小球運動到矩形孔上沿的時間和下沿的時間，結合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運動到矩形孔的上沿的時間s=0.2s；小球做自由落體運動到矩形孔下沿的時間，則小球通過矩形孔的時間△t=t2﹣t1=0.2s，根據等時性知，L的最大值為Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點評：解決本題的關鍵抓住臨界狀態，運用運動學公式進行求解．知道小球通過矩形孔的時間和障礙物移動L的最大值時間相等．9.在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，若測量F1時彈簧秤的彈簧與其外殼發生了摩擦（但所描出的細繩拉力的方向較準確），則用平行四邊形定則作出的F1和F2的合力F與其真實值比較，F的大小偏________．參考答案：_小____10.某同學做《共點的兩個力的合成》實驗作出如圖所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點，O為橡皮條與細繩的結合點，圖中________是F1、F2合力的理論值，

是合力的實驗值，通過本實驗可以得出結論：在誤差允許的范圍內，

是正確的。參考答案：F

F′

力的平行四邊形定則11.一定質量的理想氣體處于標準狀態下時體積為V0，分別經過如下兩個不同的過程使體積都增大到2V0：①等溫膨脹變為2V0，再等容升壓使其恢復成一個標準大氣壓，總共吸收的熱量為Q1，內能的變化為；②等壓膨脹到2V0，吸收的熱量為Q2，內能的變化為．則Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）參考答案：小于

等于

12.（4分）如圖所示，質量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

13.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統，已知“F—A15”型戰斗機在跑道上產生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統必須使飛機具有

m/s的初速度。假設某航空母航不裝彈射系統，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）小明在有關媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議。現在生產的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內氣壓過大，鍋內溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續加熱易熔片就會熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發生。15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中。現有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.．過山車是游樂場中常見的設施．如圖17所示是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑R1=2.0m、R2=1.4m．一個質量為m=1.0kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以v0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動，A、B間距L1=6.0m．小球與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.2，圓形軌道是光滑的．假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊．重力加速度取g=10m/s2，計算結果保留小數點后一位數字．試求：

（1）小球在經過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大小；

（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應是多少；

（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設計中，半徑R3應滿足的條件和小球最終停留點與起點間的距離．Ks5u參考答案：（1）（4分）設小于經過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1根據動能定理

①

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據牛頓第二定律Ks5u

②由①②得

③（2）（4分）設小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意

④

⑤由④⑤得

⑥（3）（4分）要保證小球不脫離軌道，可分兩種情況進行討論：I．軌道半徑較小時，小球恰能通過第三個圓軌道，設在最高點的速度為v3，應滿足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．軌道半徑較大時，小球上升的最大高度為R3，根據動能定理

解得

為了保證圓軌道不重疊，R3最大值應滿足Ks5u

解得

R3=27.9m綜合I、II，要使小球不脫離軌道，則第三個圓軌道的半徑須滿足下面的條件

或

當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為L′，則

當時，小球最終焦停留點與起始點A的距離為L〞，則

Ks5u17.兩足夠長的平行金屬導軌間的距離為L，導軌光滑且電阻不計，導軌所在的平面與水平面夾角為θ．在導軌所在平面內，分布磁感應強度為B、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．把一個質量為m的導體棒ab放在金屬導軌上，在外力作用下保持靜止，導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻為R1．完成下列問題：（1）如圖甲，金屬導軌的一端接一個內阻為r的導體棒．撤去外力后導體棒仍能靜止．求導體棒上的電流方向和電源電動勢大小？（2）如圖乙，金屬導軌的一端接一個阻值為R2的定值電阻，讓導體棒由靜止開始下滑，求導體棒所能達到的最大速度？（3）在（2）問中當導體棒下滑高度為h速度剛好達最大，求這一過程，導體棒上產生的熱量和通過電阻R2電量？參考答案：解：（1）由左手定則可得：b指向a

回路中的電流為

①導體棒受到的安培力為

F安=BIL

②對導體棒受力分析知

F安=mgsinθ

③聯立上面三式解得：

④（2）當ab桿速度為v時，感應電動勢

E=BLv，此時電路中電流

⑤當

時，ab桿達到最大速度vm

⑥（3）由能的轉化和守恒定律可得：

⑦導體棒上產生的熱量

⑧聯立⑥⑦⑧得：

⑨由=，，q=，△Φ=BL聯立得通過電