廣東省江門市臺山北陡中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省江門市臺山北陡中學(xué)高三物理上學(xué)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.如圖甲所示，高空滑索是一項勇敢者的游戲，如果一個質(zhì)量為50kg的人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在傾角為θ=30°的足夠長的鋼索上運動，在下滑過程中可能會出現(xiàn)如圖乙和如圖丙所示的兩種情形，若取g=10m/s2則下列說法中錯誤的是

A．圖乙的情形中，人會勻加速下滑B．圖乙的情形中，鋼索對輕環(huán)的作用力為250NC．圖丙中鋼索對輕環(huán)的摩擦力為250ND．如圖丙中若輕環(huán)突然被卡住而停止的瞬間，輕繩對人的拉力會大于人重力參考答案：B2.（多選）如圖所示，一理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2=10：1，原線圈接入電壓u=220sin100πt（v）的交流電源，電壓表和電流表對電路的影響可忽略不計，定值電阻R=10Ω，可變電阻R′的阻值范圍為0～10Ω，則（）A．副線圈中交變電流的頻率為100HzB．t=0.02s時，電壓表的示數(shù)為22VC．調(diào)節(jié)可變電阻R′的阻值時，電流表示數(shù)的變化范圍為0.11A～0.22AD．當(dāng)可變電阻阻值為10Ω時，變壓器的輸入電功率為242W參考答案：解：A、電流的頻率是由電壓決定的，所以原副線圈中電流的頻率是一樣的，都為50Hz，所以A錯誤．B、電壓表的示數(shù)為電路的有效電壓的大小，原線圈的有效電壓為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知電壓表的示數(shù)為22V，所以B正確．C、當(dāng)R′的阻值為零時，副線圈電流為I=2.2A，當(dāng)R′的阻值為10Ω時，副線圈電流為I′=1.1A，電流與匝數(shù)成反比，所以C正確．D、當(dāng)可變電阻阻值為10Ω時，變壓器的輸入電功率等于輸出功率P=I2R=1.12×20=24.2W，所以D錯誤．故選：BC．3.用控制變量法，可以研究影響電荷間相互作用力的因素。如圖所示，O是一個帶電的物體，若把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置，絲線偏離豎直方向的角度用q表示，物體O的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示，物體與小球間距離用d表示，物體和小球之間的作用力大小用F表示。則以下對該實驗說法正確的是：A．保持Q、q不變，增大d，則θ變大，說明F與d有關(guān)B．保持Q、d不變，減小q，則θ變小，說明F與q有關(guān)C．保持Q、q不變，減小d，則θ變大，說明F與d成反比D．保持q、d不變，減小Q，則θ變小，說明F與Q成正比參考答案：B4.（單選）質(zhì)量為m=1Kg的物體在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．現(xiàn)對物體施加一個大小變化、方向不變的水平力F，為使物體在3t0時間內(nèi)發(fā)生的位移最大，力F的大小應(yīng)如下面的哪一幅圖所示（）A．B．C．D．

參考答案：解：物體的最大靜摩擦力為f=μmg=0.2×1×10=2NA、在0﹣1s內(nèi)，拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止，1﹣2s內(nèi)，a==1m/s2，位移x1=at2=0.5×1×1m=0.5m，v1=at=1m/s；2﹣3s內(nèi)，a=3m/s2，位移x2=v1t+at2=1×1+0.5×3×1m=2.5m，所以總位移為0.5+2.5m=3m；B、在0﹣1s內(nèi)，a=3m/s2，位移x1=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，v1=at=3m/s；1﹣2s內(nèi)，a=1m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=3×1+0.5×1×1m=3.5m，v2=v1+at=3+1m/s=4m/s；2﹣3s內(nèi)，a=﹣1m/s2，位移x3=v2t+0.5at2=4×1﹣0.5×1×1m=3.5m，總位移為：1.5+3.5+3.5m=8.5m；C、在0﹣1s內(nèi)，拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止，1﹣2s內(nèi)，a=3m/s2，位移x1=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，v1=at=3m/s；2﹣3s內(nèi)，a=1m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=3×1+0.5×1×1m=3.5m，總位移為：1.5+3.5m=5m；D、在0﹣1s內(nèi)，a=1m/s2，位移x1=at2=0.5×1×1m=0.5m，v1=at=1m/s；1﹣2s內(nèi)，a=﹣1m/s21m/s21m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=1×1﹣0.5×1×1m=0.5m，v2=v1+a1t=1﹣1=0；2﹣3s內(nèi)，a=3m/s2，位移x3=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，總位移為：0.5+0.5+1.5m=2.5m；故選：B5.物理學(xué)在研究實際問題時，常常進行科學(xué)抽象，即抓住研究問題的主要特征，不考慮與當(dāng)前研究問題無關(guān)或影響較小的因素，建立理想化模型．以下屬于物理學(xué)中的理想化模型的是（

）A.加速度

B.點電荷

C.質(zhì)點

D.力的合成參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)點做初速度為零的勻變速直線運動，加速度為，則質(zhì)點在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s7.某實驗小組設(shè)計了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實驗，實驗裝置如圖所示。已知小車的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計繩與滑輪間的摩擦。實驗步驟如下：（1）細繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個小砝碼盤。（2）在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器電源后，釋放小車。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對應(yīng)的小車加速度a。（5）改變盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進行實驗。實驗次數(shù)1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐標(biāo)紙上作出圖象。②上述圖象不過坐標(biāo)原點的原因是：

。

③根據(jù)（1）問中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？

。④你認(rèn)為本次實驗中小車的質(zhì)量是否要遠遠大于砝碼的質(zhì)量：

（選填“是”或“否”）。參考答案：8.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實驗：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A?，F(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)。

回答下列問題：

（1）你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）9.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運動的加速度減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。10.如圖所示，質(zhì)量為m的均勻直角金屬支架ABC在C端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上，支架處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當(dāng)金屬支架通一定電流平衡后，A、C端連線恰水平，相距為d，BC與豎直線夾角為530，則金屬支架中電流強度大小為

；若使BC邊與豎直線夾角緩慢增至900過程中，則金屬支架中電流強度變化應(yīng)

（選填“增大、減小、先增大后減小、先減小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)參考答案：1.07mg/Bd，先增大后減小11.（3分）鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機車來牽引。試計算列車分別以120千米/小時和40千米/小時的速度勻速行駛時，機車功率大小的比值（提示：物理學(xué)中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p212.某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50HZ的交流電，則兩計數(shù)點間的時間間隔為

s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。打D點時小車的速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：13.兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

m的質(zhì)點；從圖示時刻起再經(jīng)過1.5s，平衡位置為x=3m處的質(zhì)點的位移y=

cm。參考答案：

6

－20

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站，經(jīng)20s后司機才剎車使車勻減速恰停在繳費窗口，繳費后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前行。已知小轎車剎車時的加速度為2m/s2,停車?yán)U費所用時間為30s，啟動時加速度為1m/s2。(1)司機是在離收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站的。(2)因國慶放假期間，全國高速路免費通行，小轎車可以不停車通過收費站，但要求轎車通過收費窗口前9m區(qū)間速度不超過6m/s，則國慶期間該小轎車應(yīng)離收費窗口至少多遠處開始剎車？因不停車通過可以節(jié)約多少時間？參考答案：17.為了解決高樓救險中云梯高度不夠高的問題，可在消防云梯上再伸出輕便的滑桿。被困人員使用安全帶上的掛鉤掛在滑桿上、沿滑桿下滑到消防云梯上逃生。通常滑桿由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動，以便調(diào)節(jié)被困人員滑到云梯頂端的速度大小。設(shè)被困人員在調(diào)整好后的滑桿上下滑時滑桿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看作質(zhì)點、不計過O點時的機械能損失。已知AO長L1=6m、OB長L2=12m、豎直墻與云梯上端點B的水平距離d=13.2m，被困人員安全帶上的掛鉤與滑桿AO間、滑桿OB間的動摩擦因數(shù)均為μ=5/6。為了安全被困人員到達云梯頂端B點的速度不能超過6m／s，取g=10m/s2。（1）現(xiàn)測得OB與豎直方向的夾角為53o，此時AO與豎直方向的夾角是多少？分析判斷這種條件下被困人員滑到B點是否安全。（sin37