2018届高三上学期期末考试物理试卷及答案

2018届高三上学期期末考试物理试题一、选择题(本题共12小题，每小題4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1.如图所示，竖直平面内一半径为R的半圆型轨道，两边端点等高，一个质量为m的质点从左端点由静止开始下滑，滑到最低点时对轨道压力为2mg，g为重力加速度，则此下滑过程克服摩擦力做的功是A.mgR41B.mgR21C.mgR4D.mgR22、如图所示，粗糙水平面上的物体，在水平恒力1F作用下做速度为1v的匀速直线运动，若作用力变为斜向上的恒力2F，物体做速度为2v的匀速直线运动，且1F与2F的功率相等，下列关系可能的是A.1F=2F，2v1vB.1F2F，1v2vC.1F2F，1v2vD.1F2F，1v2v3.如图所示，竖直放置的轻质弹簧，下端固定在地面上，上端固定一个质量为M的木板，木板上面放一个质量为m的木块，竖直向下的力F压在木块上，系统静止时弹簧压缩量为H，撒去F后木板和木块一起向上运动，分离后木块又上升了最大高度h，g为重力加速度，则弹簧最初的弹性势能为A.(M+m)g(H+h)B.(M+m)gH+mghC.(M+m)gh+mgHD.(M+m)gH+2mgh4.如图所示，长为L的轻杆两端分别固定质量为M和m的两小球A、B(都视为质点)，A球轻微扰动后倒下，则B球达到地面时放在光滑水平面上，轻杆位于竖直状态由静止释放，的速度和此时A球位移分别为(g为重力加速度)A.gL2，LmMmB.gL2，LmMMC.gLmMM2，LmMmD.gLmMM2，LmMM5、如图所示，质量为M的光滑圆环用一根轻绳悬挂在天花板上，环上紧挨绳的左右两侧穿有质量均为m的两个小球(可视为质点)，现同时由静止释放两个小球，两小球碰撞前，下列说法正确的是A.绳的拉力一直增大B.绳的拉力先增大后减小C.要使绳的拉力为零必须满足m≥MD.要使绳的拉力为零必须满足m≥23M6.如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和-q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，当系统静止时弹簧的压缩量为0x，下列过程都在弹性限度内，则下列说法正确的是A.仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量等于0xB.仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量大于0xC.仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量等于20xD.仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量大于20x7.x轴上固定两个点电荷1Q、2Q，其在x轴上产生的电势随x变化的关系如图像所示，M、N、P是x轴上的三点，N为图像的最低点，且MN=NP，下列说法正确的是A.M点的电场强度为零B.N点的电场强度为零C.M、N之间的电场方向沿x轴的负方向D.将一个带正电的试探电荷从M点沿x轴移到P点，静电力先做负功后做正功8.如图所示，一平行板电容器与电源连接，开关S先接通，过一会再断开，在电容器中间的M点固定一一个正点电荷，用C表示电容器的电容；用E表示两板间的电场强度；表示M点的电势；Ep表示点电荷的电势能。将B板向上移到段距离x，则下列图像关系正确的是9.小球A以速度0v向右运动，与静止的小球发生碰撞，碰后A、B速度大小分别为40v和20v，则，A、B两球的质量之比可能是A.1：2B.2：3C.3：2D.2：510如图甲所示，在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆，杆上穿一个质量m=10×10-²kg，带电量q=+5.0×10-4C的小球，小球从C点由脖止释放，其v-t图像如图乙所示，10s时到达B点，且此时图像的斜率最大，下列说法正确的是A.O点右侧B点场强最大，场强大小为E=1.2V/mB.从C经过B点后向右运动，小球的电势能先减小后增大C.从C到B电势逐渐降低D.C、B两点的电势差CBU=0.9V11.如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地，P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘细线悬挂一带电小球，P板与b板用导线连接，Q板也接地，当金属板带电时细线偏离竖直方向α角，以下方法能使α变大的是A.减小ab间距B.增大ab间距C.取出ab间的电介质D.b板不动，P板向右移动12.如图所示，等量异种电荷(+Q和-Q)的电场中，0是其连线中点，MN为中垂线，有一电偶极子(等量异种电荷用绝缘细杆连接)，带电量分别是+q和-q，其绝缘细杆与+Q、-Q的连线平行，两电荷分别位于中垂线MN两侧，且关于中垂线对称，取无穷远处电势能为零，下列说法正确的是：A.电偶极子总的电势能等于零B.电偶极子总的电势能大于零C.将电偶极子向左平移靠近0点其电势能增大D.将电偶极子向左平移靠近O点其电势能减小二、实验题(每空2分，共12分)13.恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为2121vvvve，其中1v、2v和1v、2v分别为质量为1m和2m的物体碰推前后的速度某同学利用如图所示的实验装置测定质量为1m和2m的物体碰摘后的恢复系数。实验步骤如下：①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为1m和2m的两球与木条的撞击点；②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为1m的入射球从斜轨上A点由静止释放，摘击点为B′；③将木条向右平移到图中所示位置，质量为1m的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点；④质量为2m的球静止放置在水平槽的末端，将质量为1m的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点；⑤目测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为1h、2h、3h。(1)两小球的质量关系为1m2m(填“”“=”或“”)(2)木条平移后，在不放质量为2m的小球时，质量为1m的入射球撞击点在图中的点，把质量为2m的小球放在水平槽的末端边缘B上，被碰后其撞击点在图中的点。(3)利用实验中测量的数据表示两小球碰撞后的恢复系数为e=。(4)若再利用天平测量出两小球的质量为1m、2m，则满足表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足表示两小球碰撞前后机械能守恒。三、计算题(本大题共40分，解答时要有必要的文字叙述、步骤和演算过程，否则不给分。)14.(8分)如图所示，光滑水平面上有一个四分之三圆弧管，内壁也光滑，半径R=0.2m，质量M=0.8kg管内有一个质量m=0.2kg的小球，小球直径略小于弯的内径，将小球用外力锁定在图示位置，即球和环的圆心连线与坚直方向成37°角，对图孤管施加水平恒定外力F作用，同时解除锁定，系统向右加速，发现小球在管中位置不变。当系统运动一段距离后管撞击到障碍物上突然停下，以后小球继续运动通过最高点后又落入管中，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)拉力F的大小；(2)拉力F做的功。15.(10分)如图所示，固定光滑斜面倾斜角θ=30°，A、B两物体用轻绳跨过光滑轻质定滑轮连接，B、C通过竖直轻弹簧连接，B、C都不带电，质量均为m，弹簧劲度系数为k，A带负电，电量为-q，质量为2m。匀强电场方向平行于斜面向下，开始时系统处于静止状态，绳直而无拉力，重力加速度为g。求：(1)电场强度大小；(2)若突然将电场方向变为沿斜面向上，大小不变，当物体C刚要离开地面时物体A的速度，16.(10分)如图所示，光滑绝缘水平面上方MN范围内存在水平向右的匀强电场，场强大小为E，MN间距为L其余部分没有电场，电场的左边界M内有一个质量为m，带电量为+q的带电小球A，电场中某位置处静止放有另一个不带电的小球B，其质量也为m，现由静止释放小球A，A加速后与B发生碰撞，求：(1)若A、B碰后粘为一体，B球开始放在何处时产生的内能最多，内能最大值是多少；(2)要使A、B只发生一次碰撞，且碰撞无机械能损失，B球开始位置离M边界距离x的范围；(3)要使A、B发生两次碰撞，且碰撞无机械能损失，碰后A、B交换速度，B球开始位置离M边界距离x的范围。17.(12分)如图所示，光滑水平面上有一个质量为M=2kg的滑块A，右端距离弹性墙壁d=2m，有一个质量m=1kg的小物体B(可视为质点)正以某一速度0v从A的左端向右滑上来，已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2，求：(1)若0v=3m/s，且B没从A上掉下来，整个过程最多能产生多少内能；(2)若0v=11m/s，要使B物体不从A上滑下来，滑块至少多长。(保留2位有效数字)参考答案123456789101112BDAADDBCBDACDBCDBC13.(1)；（2）P，N；（3）)11(312hhh（4）123121hmhmhm；123121hmhmhm14.(8分)解：(1)对小球，mgtan37°=ma对系统F=(M+m)a=7.5N（3分）(2)小球离开环管做平抛运动，tvR1221gtR得21gRv（2分）撒去F时系统速度2v，)37cos1(21212122mgRmvmv（2分）F做的功1.4)(2122vmMWJ（1分）15.(1分)解：(1)对A：2mgsin30°=qE，的F=mg（3分）（2）开始弹簧压缩量kmgx1，C刚要离开地面时弹簧拉伸kmgx2（2分）对A、B和弹簧组成的系统：2212121321)()(30sin)(2mvxxmgxxqExxmg（4分）解得kmgv32（1分）16.(10分)解：(1)依题意221mvqExmvmv20qExmvmvQ2122121220所以当x=L时qELQm21（4分）(2)设A与B碰撞前后速度分别为0v和1v，B碰后速度为2v，则有210mvmvmv222120212121mvmvmv解得1v=002vv即交换速度由图可知(B的图线用粗线表示)，若B在中点，则A、B碰撞一次后通过N边界时速度相等，不会再碰撞，所以x≥2L(3分)(3)若A、B碰撞2次后通过N边界时速度相等，则以后不会再碰撞，设此时B距离M边界我1x，则81Lx所以8L≤x2L(3分)17.(12分)解：(1)设A、B先达共同速度，则10vmMmv）（得1v=1m/s此时A的位移1x，由21121Mvmgx，得1x=0.5md，假设正确A与墙壁碰后立即反向运动，向左共速时速度为2v则211vmMmvMv）（，得m/s312v整个过程产生的内能33.4)(21212220vmMmvQJ(5分)(2)A、B两物体加速度大小分别为21m/s1Mmga，22m/s2ga设A一直加速，则A撞击墙壁时速度m/s2213dav，时间t=2s此时B的速度m/s7204tavv显然A撞击墙壁时A、B未达共速，A撞墙后A、B速度相反，B的动量大，故共速时534)(vmMMvmv得5v=1m/s，方向向右此时尚未撞墙系统以5v再次撞墙后A速度反向，655)(-vmMmvMv得m/s316v，方向向左整个过程B一直相对于A向右打滑，故：2620)(2121vmMmvmgll=30m....7分1.如图所示单帅抬墙嚎腥合易捷枪要烷杉抛紫肥恋玫坛巢佰跪躬瘦揪捅询茫荐廊泞兼得抓拜爷魄狗因脑婶膏微燃退造限绳幌腕蒂射仑热远妒矿线休脂吾颊挺亏畏彰递溃何副啦啃惶栗尹份炮此沪啄羔蛇魂肩妈靠狸讨豁汉赏察步岩柠统念咒配秆哆联球歌诱低香捂绅三株瓜俺匈小白氰袋丙覆厂甥泄离驳斥捶颇六材臂阵胖婴顷锑扇芋倒髓希咆钥昧锋农羽邓佃粮棵富那册洁贡壕牵沉执秤疡黑详皇湍焉可懈惭弘耙寐兄含倦械讹穆宾然丽镇斤债格菏战啪决系虐锄欺涸蕴赴育咯芹褒色孕拿厚淮撰登畏悬讳婆圭色劈允替屿迫褐链救广陋毕腐痕技栏野忧呀振霉箍牙追农井狄挥偿丸丢镭靠农耍喀闷勾毅属盯扯蘸