山東省臨沂市莒南嶺泉中學(xué)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.圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡．粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點．可以判定（）A．M點的電勢大于N點的電勢B．M點的電勢小于N點的電勢C．粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力D．粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力參考答案：AD2.（單選）如圖所示，倒置的光滑圓錐面內(nèi)側(cè)，有兩個小玻璃球A、B沿錐面在水平面做勻速圓周運動，則下列關(guān)系式正確的是（）A．它們的線速度VA＜VBB．它們的角速度ωA＞ωBC．它們的向心加速度αA=αBD．它們的向心力FA=FB參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用．分析：對兩小球分別受力分析，求出合力，根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律列式求解，可得向心加速度、線速度和角速度．解答：解：對A、B兩球分別受力分析，如圖由圖可知F合=mgtanθ因為兩小球質(zhì)量不知，所以它們的向心力不一定相等，故D錯誤；根據(jù)向心力公式有

mgtanθ=ma=mω2R=解得

a=gtanθ，v=，由于A球轉(zhuǎn)動半徑較大，故向心加速度一樣大，A球的線速度較大，角速度較小，所以AB錯誤，C正確．故選：C點評：本題關(guān)鍵受力分析后，求出合力，然后根據(jù)向心力公式和牛頓第二定律列式求解．3.一個質(zhì)量為m的小球，從高度為H的地方自由落下，與水平地面碰撞后向上彈起，設(shè)碰撞相互作用時間為定值t，則在碰撞過程中，下列關(guān)于小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力與球彈起的高度h的關(guān)系中正確的是(設(shè)沖擊力遠(yuǎn)大于重力)（

）A．h越大，平均沖擊力越大

B．h越小，平均沖擊力越大C．平均沖擊力大小與h無關(guān)D．若h一定，換用質(zhì)量更大的小球，則平均沖擊力更大參考答案：答案：AD4.關(guān)于加速度與速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（

）

A．速度變化越多，加速度就越大

B．速度變化越快，加速度就越大

C．加速度方向保持不變，速度方向也保持不變

D．加速度不斷變小，速度也不斷變小參考答案：

答案：B5.（單選）如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加電壓為之U，電子最終打在光屏P上．只改變某一條件，關(guān)于電子的運動，下列說法中正確的是（）A．滑動變阻器滑片向右移動時，電了打在熒光屏上的位置上升B．滑動變阻器滑片向左移動時，電子打在熒光屏上的位置上升C．電壓U增大時，電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間增大D．電壓U增大時，電子打在熒光屏上的速度大小不變參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：滑動觸頭向右移動時，加速電壓增大，加速后速度變大，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間變短，粒子在平行偏轉(zhuǎn)電場方向的位移減小．同理觸頭向左移動時，加速電壓減小，加速后速度變小，粒子在電場中運動時間變長，粒子在平行偏轉(zhuǎn)電場方向的位移增大；當(dāng)加速電壓不變時，偏轉(zhuǎn)電壓變化，影響平行電場方向的電場力的大小，也就是影響加速度的大小，粒子在電場中運動時間不變，改變偏轉(zhuǎn)的位移大小．解答：解：電子在加速電場中做加速運動，根據(jù)動能定理得：eU′=，則得電子獲得的速度為：v=．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，電子在沿極板方向做勻速直線運動，粒子在電場中運動時間：t=；在平行電場方向做初速度為0的勻加速直線運動，加速度a=，電子在電場方向偏轉(zhuǎn)的位移y=．聯(lián)立以上各式得：y=又因為偏轉(zhuǎn)電場方向向下，所以電子在偏轉(zhuǎn)電場里向上偏轉(zhuǎn)．A、B：滑動觸頭向右移動時，加速電壓U′變大，由上可知電子偏轉(zhuǎn)位移變小，因為電子向上偏轉(zhuǎn)，故在屏上的位置下降，相反，滑動觸頭向左移動時，電子打在熒光屏上的位置上升，故A錯誤，B正確；C、偏轉(zhuǎn)電壓U增大時，電子在電場中受到的電場力增大，即電子偏轉(zhuǎn)的加速度a增大，又因為電子加速獲得的速度v不變，電子在電場中運動的時間不變，離開電場后做勻速直線運動，由于水平速度不變，運動時間也不變，所以電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時間不變．故C錯誤．D、電子在電場中運動的時間不變，a增大，而電子打在屏上的速度為v′=，故電子打在屏上的速度增大．故D錯誤．故選：B．點評：電子在加速電場作用下做加速運動，要能運用動能定理可得電子獲得的速度與加速電場大小間的關(guān)系．電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，做類平拋運動，運動時間受電場的寬度和進(jìn)入電場時的速度所決定，電子在電場方向偏轉(zhuǎn)的距離與時間和電場強度共同決定．熟練用矢量合成與分解的方法處理類平拋運動問題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)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(xì)繩的結(jié)合點，圖中___________是F1、F2合力的理論值，___________是合力的實驗值，需要進(jìn)行比較的是_________和___________，通過本實驗，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍___________是正確的。參考答案：F;

F’;

F和F’;其合力的大小和方向為F1和F2的線段為鄰邊的對角線7.（實驗）在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點，標(biāo)記為0、1、2，已知打點頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？若你認(rèn)為小能實現(xiàn)，請說明理南；若實現(xiàn)請算出P點的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運動，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內(nèi)的位移之差是一個定值△x=0.2cm，則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點的位置為7.8cm，所以P點就是打的第6個點．

物體做勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s8.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點計時器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動小車加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2。

①本實驗裝置圖（準(zhǔn)備放開小車時刻）中有什么缺點或錯誤？②要完成本實驗，還缺哪些重要實驗步驟？

③本實驗認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實驗條件是什么？

。

（2）在實驗操作正確的前提下，若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點到E點所對應(yīng)過程中，合外力對小車所做的功W=____；該小車動能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足

．則動能定理得證。參考答案：9.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時其電勢能為0，動能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=10.一個橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：11.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

12.為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運動。測出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；(2)在實際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運動比較困難，有同學(xué)對該實驗進(jìn)行了改進(jìn)：實驗裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機相連接，從計算機上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運動時，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動時，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運動時，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運動，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對物塊的拉力是一對平衡力。不管木板B向左如何拉動，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。13.在一次課外活動中，某同學(xué)用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運動，穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff=______N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=

。（g取10m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F=

N.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）質(zhì)量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當(dāng)速度達(dá)到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．15.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長的斜面，某同學(xué)利用DIS實驗系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，如圖所示為通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖(g取10m/s2)。求：（1）滑塊沖上斜面過程中加速度大小；（2）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（3）判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時的速度；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。參考答案：（1）12m/s2；（2）0.81；（3）不能返回；滑塊停在距底端1.5m處【分析】先用v-t圖象求得滑塊的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求得合力，再受力分析，求解出支持力和滑動摩擦力，最后求解動摩擦因素；通過比較重力的下滑分量和最大靜摩擦力的大小判斷物體能否下滑，再結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律求解滑塊的位置。【詳解】（1）由v-t圖線可得滑塊的加速度為：a==m/s=-12m/s2，“-”號表示加速度方向與速度方向相反。（2）物體在沖上斜面過程中根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin+mgcos=ma得滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)：===0.81（3）由于tan30°，故滑塊速度減小到零時，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能返回斜面底端，將停在斜面上。由運動學(xué)知識：x==m=1.5m，即滑塊停在距底端1.5m處。17.最近某報報道徐州到南京的省道上，有一輛汽車和自行車追尾相撞事件，情況是這樣的：當(dāng)時汽車正以v0=10m/s速度向前行使，司機發(fā)現(xiàn)正前方60m處有一以v=4m/s的速度與汽車同方向勻速行駛的自行車，司機以a=0.25m/s2的加速度開始剎車，經(jīng)過40s停下；請你判斷一下停下前是否發(fā)生車禍？此新聞是真是假．某同學(xué)解法如下：參考答案：解：在40s內(nèi)汽車前進(jìn)的位移為：s1=v0t+at2=200m…①40s內(nèi)自行車前進(jìn)的位移：s2=vt=160m…②兩車發(fā)生車禍的條件是S1＞S2+60m由①②得出S1﹣S2=40m＜60m所以該同學(xué)從中得出不可能發(fā)生車禍．由此判斷此新聞是假的．你認(rèn)為該同學(xué)判斷是否正確，請通過計算分析．

考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：該同學(xué)判斷不正確，理由是對能否發(fā)生車禍的臨界條件把握不夠，汽車速度大于自行車速度，判斷是否發(fā)生車禍的臨界條件是汽車速度減小至與自行車速度相同時，看位移是否滿足汽車位