廣東省佛山市西南第四高級中學高三物理期末試卷含解析

廣東省佛山市西南第四高級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1.一列波源在x=0處的簡諧波，沿x軸正方向傳播，周期為0.02s，t0時刻的波形如圖所示。此時x=12cm處的質(zhì)點P恰好開始振動。則A．質(zhì)點P開始振動時的方向沿y軸正方向B．波源開始振動時的方向沿y軸負方向C．此后一個周期內(nèi)，質(zhì)點P通過的路程為8cmD．這列波的波速為4.00m/s參考答案：BD2.如圖甲所示．一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定．在彈簧的正上方有一個物塊，物塊從高處自由下落到彈簧上端O處，將彈簧壓縮了x0時，物塊的速度變?yōu)榱悖畯奈飰K與彈簧接觸開始，在如圖乙所示的圖象中，能正確反映物塊加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是

A

B

C

D

參考答案：D3.電場線分布如圖所示，電場中a，b兩點的電場強度大小分別為和，電勢分別為和，則A．，

B．，C．，

D．，參考答案：C4.一質(zhì)點自x軸原點O出發(fā)，沿正方向以加速度a運動，經(jīng)過to時間速度變?yōu)関0，接著以加速度運動，當速度變?yōu)?v0/2時，加速度又變?yōu)閍，直至速度變?yōu)?v0/4時，加速度再變?yōu)?，直至速度變?yōu)?v0/8，……，其v-t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是A．質(zhì)點運動方向一直沿x軸正方向ks5uB．質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為C．質(zhì)點運動過程中離原點的最大距離為votoD．質(zhì)點最終靜止時離開原點的距離一定大于voto參考答案：C5.（單選）如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說法正確的是（）A．若只在A點放置一正點電荷，則電勢差UBC＜UHGB．若只在A點放置一正點電荷，則B、H兩點的電場強度大小相等C．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則C、G兩點的電勢相等D．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則D、F兩點的電場強度大小相等參考答案：解：A、B、若A點放置一正點電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場強度要大于HG之間的電場強度，結(jié)合它們與A之間的夾角關(guān)系可得電勢差UBC＞UHG，故A錯誤；B、若A點放置一正點電荷，由于B與H到A的距離不相等，使用B、H兩點的電場強度大小不相等．故B錯誤；C、C、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則AE連線的垂直平分平面是等勢面，等勢面兩側(cè)的點，一定具有不同的電勢，使用C、G兩點的電勢一定不相等．故C錯誤；D、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，等量異種點電荷的電場具有對稱性，即上下對稱，左右對稱，D與H上下對稱，所以電場強度大小相等；H與F相對于E點一定位于同一個等勢面上，所以H與F兩點的電勢相等，則D、F兩點的電場強度大小相等．故D正確．故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在驗證牛頓第二定律的實驗中，按實驗裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進行，下述操作步驟安排不盡合理，請將合理順序以字母代號填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動；（E）掛上小桶，放進砂子，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點；（F）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實驗中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實驗中

不同。圖B中圖線不過原點的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長木板的傾角過大。7.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點電場強度大小為

；若將點電荷-q從O移向C，其電勢能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大8.（多選題）如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，兩完全相同的導(dǎo)體棒①、②緊靠導(dǎo)軌置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處，磁場寬為3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放①，當①恰好進入磁場時由靜止釋放②。已知①進入磁場即開始做勻速直線運動，①、②兩棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。則下列表示①、②兩棒的加速度a和動能Ek隨各自位移x變化的圖像中可能正確的是參考答案：AD【知識點】牛頓運動定律、牛頓定律的應(yīng)用楞次定律【試題解析】①棒在未進入磁場前做自由落體運動，加速度為重力加速度，①棒進入磁場后，②棒開始做自由落體運動，在②棒進入磁場前的這段時間內(nèi)，①棒運動了2h，此過程①棒做勻速運動，加速度為零；②棒進入磁場后①、②棒均以相同速度切割磁感線，回路中沒有感應(yīng)電流，它們均只受重力直至①棒出磁場；而且c棒出磁場后不再受安培力，也只受重力，故A正確，B錯；②棒自開始下落到2h的過程中，只受重力，機械能守恒，動能與位移的關(guān)系是線性的；在①棒出磁場后，②棒切割磁感線且受到比重力大的安培力，完成在磁場余下的2h的位移動能減小，安培力也減??；合力也減??；在Ek圖像中的變化趨勢越來越慢；②棒出磁場后只受重力，機械能守恒,Ek圖像中的關(guān)系又是線性的，且斜率與最初相同，D正確，C錯誤。9.如圖所示為皮帶傳動裝置，兩輪半徑之比R1：R2=2：1。A、B為輪邊緣上的兩個點。假設(shè)在傳動過程中皮帶不打滑，則A、B兩點的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。參考答案：1：2

1：2

10.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。參考答案：2.45Ω，30.3W11.一物體做勻減速直線運動，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運動

m.參考答案：

2m

、

14

12.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：13.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：D三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質(zhì)點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質(zhì)、機械振動與機械波的關(guān)系。15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（4分）如圖所示，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞通過定滑輪與一重物m相連并處于靜止狀態(tài)，此時活塞距缸口的距離h=0.2m，活塞面積S=10cm2，封閉氣體的壓p=5×104Pa．現(xiàn)通過電熱絲對缸內(nèi)氣體加熱，使活塞緩慢上升直至缸口。在此過程中封閉氣體吸收了Q=60J的熱量，假設(shè)氣缸壁和活塞都是絕熱的，活塞質(zhì)量及一切摩擦不計，則在此過程中氣體內(nèi)能增加了多少？參考答案：解析：對封閉氣體，根據(jù)熱力學第一定律

（2分）代入數(shù)據(jù)得（J）（2分）17.（18分）風能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風力發(fā)電機是將風能（氣流的功能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發(fā)電機等，如圖所示。（1）利用總電阻的線路向外輸送風力發(fā)電機產(chǎn)生的電能。輸送功率，輸電電壓，求異線上損失的功率與輸送功率的比值；（2）風輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風力發(fā)電機可接受風能的面積。設(shè)空氣密度為p，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風輪機的最大風能Pm；在風速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施。（3）已知風力發(fā)電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發(fā)電機的風速v1=9m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這臺風力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。參考答案：解析：（1）導(dǎo)線上損失的功率為P=I2R=(

損失的功率與輸送功率的比值

（2）風垂直流向風輪機時，提供的風能功率最大。單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS，S=r2風能的最大功率可表示為

P風=

采取措施合理，如增加風輪機葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風輪機正面迎風等。（3）按題意，風力發(fā)電機的輸出功率為

P2=kW=160kW

最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000kW·h=8×105kW·h18.如圖所