廣東省東莞市濟川中學高三物理下學期期末試卷含解析

廣東省東莞市濟川中學高三物理下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.如圖所示，有一質量為1kg的小球串在長為0.5m的輕桿頂部，輕桿與水平方向成θ＝37°.由靜止釋放小球，經(jīng)過0.5s小球到達輕桿底端，試求：(1)小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)；(2)在豎直平面內(nèi)給小球施加一個垂直于輕桿方向的恒力，使小球釋放后加速度為2m/s2，此恒力大小為多少？參考答案：2.如圖所示，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為θ，在斜桿下端固定有質量為m的小球，下列關于桿對球的作用力F的判斷中，正確的是：

(

)

A．小車靜止時，F(xiàn)=mgsinθ，方向沿桿向上．B．小車靜止時，F(xiàn)=mgcosθ，方向垂直桿向上．

C．小車向右以加速度運動時，一定有

D．小車向左以加速度運動時，，方向左上方，與豎直方向的夾角為．參考答案：D3.在電磁學建立和發(fā)展的過程中，許多物理學家做出了重要貢獻．下列說法符合史實的是A．法拉第首先提出正電荷、負電荷的概念B．庫侖首先提出電荷周圍存在電場的觀點C．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應D．洛倫茲提出分子電流假說參考答案：C4.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,某時刻(t=0)其波形如圖所示,a、b、c、d是四個質元,振幅為A?下列說法中正確的是

該時刻以后,質元a比質元b先到達平衡位置

該時刻以后的周期內(nèi),質元a通過的路程為1m

該時刻以后的周期內(nèi),質元b通過的路程比質元c通過的路程大

該時刻以后的周期內(nèi),質元d通過的路程等于A

參考答案：CD5.圖1、圖2分別表示兩種電壓的波形，其中圖1所示電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是A.圖1表示交流電，圖2表示直流電B.兩種電壓的有效值相等C.圖1所示電壓的瞬時值表達式為u=311sin100VD.圖1所示電壓經(jīng)匝數(shù)比為10:1的變壓器變壓后，頻率變?yōu)樵瓉淼膮⒖即鸢福捍鸢福篊解析：交流電的概念，大小和方向都隨時間變化，在t軸的上方為正，下方為負，A錯。有效值只對正弦交流電使用，最大值一樣，所以B錯。由圖可知，C對。變壓之后頻率不變，D錯。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法7.如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D8.（3分）將質量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個裝有沙子的總質量為M，靜止的沙車中，沙車與地面的摩擦力不計，則球與沙車最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)9.P、Q是一列簡諧橫波中的質點，相距30m，各自的振動圖象如圖所示．①此列波的頻率f＝________Hz.②如果P比Q離波源近，且P與Q間距離小于1個波長，那么波長λ＝________m.③如果P比Q離波源遠，那么波長λ＝________m.參考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)10.如圖所示，一閉合線圈a懸吊在一個通電長螺線管的左側，如果要使線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應電流，滑動變阻器的滑片P應向____滑動。要使線圈a保持不動，應給線圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)參考答案：左

右

a中產(chǎn)出電流的磁場和螺線管的磁場方向相反，說明螺線管中磁場在增強，進一步說明回路中電流在增強，故劃片向左滑動；a與螺線管相排斥，要使其保持不動，施加的外力要向右。11.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：12.汽車發(fā)動機的功率為50kW，若汽車總質量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10

40/313.如圖甲所示，一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，某同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）一定質量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減??；氣體的壓強減小。）15.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質彈贊連接在一起，輕質彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質量mA(2)若滑塊A質量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關系可得AB的速度關系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質量；題（2）的關鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，引力常量為G。如圖所示，A為在地面附近繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，B為地球的同步衛(wèi)星。（1）求衛(wèi)星A運動的速度大小v；（2）求衛(wèi)星B到地面的高度h。參考答案：（1）對衛(wèi)星A，由牛頓第二定律

【2分】解得：

【1分】（2）對衛(wèi)星B，設它到地面高度為h，同理

【2分】解得：

17.輕質彈簧原長為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質量為5m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為l．現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示．物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度l，然后釋放，P開始沿軌道運動，重力加速度大小為g．（1）若P的質量為m，求P到達B點時速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點間的距離；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質量的取值范圍．參考答案：解：（1）將彈簧豎直放置在地面上，物體下落壓縮彈簧時，由系統(tǒng)的機械能守恒得

Ep=5mgl如圖，根據(jù)能量守恒定律得

Ep=μmg?4l+聯(lián)立解得vB=物體P從B到D的過程，由機械能守恒定律得

mg?2l+=解得vD=＞所以物體P能到達D點，且物體P離開D點后做平拋運動，則有

2l=

x=vDt解得x=2l即落地點與B點間的距離為2l．（2）P剛好過B點，有：Ep=μm1g?4l，解得m1=mP最多到C而不脫軌，則有Ep=μm2g?4l+m2gl，解得m2=m所以滿足條件的P的質量的取值范圍為：m≤mP＜m．答：（1）P到達B點時速度的大小是，它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點間的距離是2l．（2）P的質量的取值范圍為：m≤mP＜m．【考點】動能定理；平拋運動．【分析】（1）先研究彈簧豎直的情況，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒求出彈簧最大的彈性勢能．彈簧如圖放置時，由于彈簧的壓縮量等于豎直放置時的壓縮量，兩種情況彈簧的彈性勢能相等．由能量守恒定律求出物體P滑到B點時的速度，由機械能守恒定律求出物體P到達D點的速度．物體P離開D點后做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律求水平距離．（2）P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，能上升的最高點為C，根據(jù)能量守恒定律列式和臨界條件求解．18.質量均為m=0.1kg的兩個小物體A和B，靜止放在足夠長的水平面上，相距L=12.5m。它們跟水平面間的動摩擦因