湖南省懷化市二酉苗族鄉中學高三物理期末試題含解析一、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，質量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質定滑輪兩側，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始時用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運動，在a下降的過程中，b始終未離開桌面．在此過程中（）A．a的動能小于b的動能B．兩物體機械能的變化量相等C．a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量D．繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數和為零參考答案：考點：功能關系．分析：b的速度在繩子方向的分速度與a的速度相等，比較出速度大小即可比較動能的大小．解答：解：A、將b的實際速度進行分解如圖：由圖可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的動能小于b的動能，A正確；B、由于有摩擦力做功，故ab系統機械能不守恒，則二者機械能的變化量不相等，B錯誤；C、a的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量與產生的內能之和，故a的重力勢能的減小量大于兩物體總動能的增加量，C錯誤；D、在這段時間t內，繩子對a的拉力和對b的拉力大小相等，繩子對a做的功等于﹣FTvat，繩子對b的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的絕對值相等，二者代數和為零，故D正確．故選：AD．點評：本題考查了有摩擦力作用下的系統功能轉化關系，克服摩擦力做功時，系統的機械能減少，減少的機械能轉化為內能．2.實驗室常用到磁電式電流表。其結構可簡化為如圖所示的模型，最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，為線圈的轉軸。忽略線圈轉動中的摩擦。當靜止的線圈中突然通有如圖所示方向的電流時，順著的方向看，A．線圈保持靜止狀態

B．線圈開始沿順時針方向轉動C．線圈開始沿逆時針方向轉動

D．線圈既可能順時針方向轉動，也可能逆時針方向轉動參考答案：B3.一列簡諧橫波，某時刻的波形圖象如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質點的振動圖象如圖乙所示，則

A．若此波遇到另一列簡諧橫波并發生穩定干涉現象，則該波所遇到的波的頻率為1.25Hz

B．若此波遇到另一列簡諧橫波并發生了穩定的干涉現象，則該波所遇到的波的波長一定為20m

C．若該波能發生明顯的衍射現象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比20m大很多

D．從該時刻起，質點P將比質點Q先回到平衡位置

參考答案：AB4.如圖所示，天花板上用輕繩（不可伸長）和輕彈簧依次懸掛著三個小球，小球A、B的質量均為m,C球的質量為2m，三個小球都處于靜止狀態.若剪斷繩子OA，在此瞬間，A、B、C三個小球的加速度大小分別為(

)A．g

g

0

B.

g

g

g

C.

0

D.

2g

2g

0參考答案：D5.如圖所示，光滑的半圓柱固定在水平地面上，在其圓心Ol的正上方02處有一光滑小滑輪．質量分別為m、m的A、B兩小球通過兩光滑的小滑輪用細線相連．當O2A間細線的長度與圓柱半徑相等時，兩小球處于靜止狀態，且半圓柱對小球B的作用力恰好為零，則O2A與豎直方向的夾角θ為（）A．60° B．45° C．30° D．15°參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】先對B進行受力分析，B受到重力和繩子的拉力，從而可知繩子的拉力為mg；然后對A進行受力分析，由共點力的平衡而可判斷各選項的正確與否．【解答】解：由于半圓柱對小球B的作用力恰好為零，可知繩子的拉力為mg；設OA與豎直方向夾角為θ，對A分析，如圖所示：由幾何關系可知拉力F和支持力N與水平方向的夾角相等，而且F與N的大小也相等．有：2Fcosθ=mg；聯立可得：cosθ=所以：θ=30°．選項C正確，選項ABD錯誤．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，質量為m、邊長為l的正方形金屬線框位于絕緣光滑水平面上，線框右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場的邊界OO/．線框在水平向右的外力F作用下從靜止開始做勻加速直線運動，外力F隨時間t呈線性變化，如圖乙所示，圖中的F0、t0均為已知量．在t＝t0時刻，線框左邊恰到達OO/．此時線框受到的合力為_______或__________（寫出兩種表達）；在t＝t0時刻，線框的發熱功率與外力F的功率之比P熱：PF＝_______．參考答案：F0

或

；

3:57.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內阻，其中滑動變阻器R很小。不改變滑動變阻器R滑動觸頭位置，當電阻箱R0的阻值為10kΩ時，電壓表正好滿偏；當電阻箱R0的阻值為30kΩ時，電壓表正好半偏。則電壓表的內阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

8.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M=8kg的平板小車，車上有一個質量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車上掉下，小車的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點】動量守恒定律；功能關系．【分析】子彈與木塊組成的系統動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車組成的系統動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過程中，子彈與木塊組成的系統動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數據解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車組成的系統為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s9.

(3)用如圖所示的裝置，要探究恒力做功與動能改變的關系的實驗數據應滿足一個怎樣的關系式

，從而得到動能定理。(用上題符號表示，不要求計數結果)參考答案：10.如圖所示，粗細相同質量均勻的AB桿在B點用鉸鏈與墻連接，A端有一光滑輕質滑輪（大小可忽略）。輕繩通過滑輪將重物吊住，保持繩AC在水平方向。要使桿能平衡，θ必須小于______（選填“45°”、“60°”或“90°”）。若θ為37°時恰好達到平衡，則桿AB的質量m與重物的質量M的比值為________。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：

45°

2：3

11.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數n＝4能量狀態，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：12.如圖所示，邊長為L的正方形區域abcd內存在著勻強電場，一個質量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。若粒子恰好從c點離開電場，則電場強度E＝______________；粒子離開電場時的動能為______________。參考答案：，mv0213.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態躍遷到激發態，然后，此原子向低能級態躍遷，并發出光子．如欲碰后發出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質不可伸長的細繩連接，跨放在質量不計的光滑定滑輪兩側，質量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L。槽內有兩個質量均為m的小球A和B，球A帶電量為+2q，球B帶電量為-3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統。最初A和B分別靜止于左板的兩側，離板的距離均為L。若視小球為質點，不計輕桿的質量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強電場E后（設槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），求：（1）球B剛進入電場時，帶電系統的速度大小；（2）帶電系統從開始運動到速度第一次為零所需要的時間及球A相對右板的位置。

參考答案：解析：對帶電系統進行分析，假設球A能達到右極板，電場力對系統做功為W1，有：。由此可見，球A不僅能達到右極板，而且還能穿過小孔，離開右極板。

假設球B能達到右極板，電場力對系統做功為W2，有：

。

由此可見，球B不能達到右極板。綜上所述，帶電系統速度第一次為零時，球A、B應分別在右極板兩側。

（1）帶電系統開始運動時，設加速度為a1，根據牛頓第二定律

球B剛進入電場時，帶電系統的速度為v1，有：

解得：

（2）設球B從靜止到剛進入電場的時間為t1，則：

代入數據，解得：

球B進行電場后，帶電系統的加速度為a2，根據牛頓第二定律：

帶電系統做勻減速運動。設球A剛達到右極板時的速度為v2，減速所用時間為t2，則有：

求得：；

球A離開電場后，帶電系統繼續做減速運動。設加速度為a3，根據牛頓第二定律：

設球A從離開電場到靜止時所需要時間為t3，運動位移為x，則有：

求得：；

所以帶電系統從靜止到速度第一次為零所需要的時間為：

。球A相對右板的位置為。17.如右圖所示，一輛上表面光滑的平板小車長L＝2m，車上左側有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質點的小球．開始時，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運動，速度大小為v0＝5m/s某時刻小車開始剎車，加速度大小a＝4m/s2.經過一段時間，小球從小車右端滑出并落到地面上．求：(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時間；(2)小球離開小車后，又運動了t1＝0.5s落地．小球落地時落點離小車右端多遠？參考答案：(1)剎車后小車做勻減速運動，小球繼續做勻速運動，設經過時間t，小球離開小車，

經判斷知此時小車沒有停止運動，則x球＝v0t

（2分）

x車＝v0t－at2（2分）

x球－x車＝L（2分）

代入數據可解得：t＝1s.（1分）(2)經判斷小球離開小車又經t1＝0.5s落地時，小車已經停止運動．設從剎車到小球落地，

小車和小球總位移分別為x1、x2，則：

x1＝（2分）

x2＝v0(t＋t1)（2分）

設小球落地時，落點離小車右端的距離為Δx，則：

Δx＝x2－(L＋x1)（2分）

解得：Δx＝2.375m.（1分）

18.如圖所示，一個內壁光滑的圓柱形汽缸，高度為L、底面積為S，缸內有一個質量為m的活塞，封閉了一定質量的理想氣體．溫度為熱力學溫標T0時，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過來懸掛起來，汽缸處于豎直狀態，缸內氣體高為L0．已知重力加速度為g，大氣壓強為p0，不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦，求：（1）采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離，缸內氣體的溫度至少要升高到多少？（2）從開始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內氣體壓力對活塞做功多少（3）當活塞剛要脫離汽缸時，缸內氣體的內能增加量為△U，則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少？參考答案：解：（1）氣體等壓變化，由蓋呂薩克定律得：=，解得：T=；（2）對活塞，由平衡條件得：mg+pS=p0S，氣體做功：W=Fl=pSl=pS（L﹣L0），解得：W=（p0