四川省綿陽市仁和中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

四川省綿陽市仁和中學(xué)高三物理下學(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)，質(zhì)量為M=60kg的人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處，不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，選豎直向上為正方向，已知貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T間的函數(shù)關(guān)系如圖(乙)所示，且整個過程中人未離開地面，可以判定(g取10m／s2)A．貨物的質(zhì)量是120kgB．貨物的質(zhì)量是12kgC．貨物上升的最大加速度為40m／s2D．當(dāng)貨物上升的加速度等于l0m／s2時，人對地面的壓力大小為480N

參考答案：

答案：BC2.（多選題）如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，且桿對球A、B的最大約束力相同，則：

A.A球在最低點較B球在最低點更易脫離軌道

B.若B球在最低點和桿作用力為3mg，則A球在最高點受桿的拉力

C.若某一周A球在最高點和B球在最高點受桿的力大小相等，則A球受桿的支持力、B球受桿的拉力

D.若每一周做勻速圓周運動的角速度都增大、則同一周B球在最高點受桿的力一定大于A球在最高點受桿的力參考答案：AC3.（單選）如圖所示，無限長導(dǎo)線，均通以恒定電流I．直線部分和坐標(biāo)軸接近重合，彎曲部分是以坐標(biāo)原點O為圓心的相同半徑的一段圓弧，已知直線部分在原點O處不形成磁場，則圖乙中O處磁感應(yīng)強度和圖甲中O處磁感應(yīng)強度相同的是參考答案：A4.（多選題）一質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體放在水平地面上，質(zhì)量為m的小木塊（可視為質(zhì)點）放在斜面上，現(xiàn)用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木塊，拉力在斜面所在的平面內(nèi)繞小木塊旋轉(zhuǎn)一周的過程中，斜面體和木塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是（）A．小木塊受到斜面的最大摩擦力大小為B．小木塊受到斜面的最大摩擦力大小為F+mgsinθC．斜面體受到地面的最大摩擦力大小為FD．斜面體受到地面的最大摩擦力大小為Fcosθ參考答案：BC解：A、B、當(dāng)F沿斜面向下時，木塊所受摩擦力最大，受力分析如圖：由平衡條件：fMAX=F+mgsinθ．故A錯誤，B正確；C、D、選整體為研究對象，當(dāng)F水平時，整體所受的摩擦力最大，由平衡條件，f=F，即：斜面所受的最大靜摩擦力為F．故C正確，D錯誤；故選：BC5.（多選）如圖，汽車在拱形橋頂點A勻速率運動到橋的B點．下列說法正確的是A．合外力對汽車做的功為零B．阻力做的功與牽引力做的功相等C．重力的瞬時功率隨時間變化D．汽車對坡頂A的壓力等于其重力參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。參考答案：7.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：8.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當(dāng)甲朝左，乙朝右，同時以相對河岸3m/s的速率躍入水中時，小船運動方向為

（填“向左”或“向右”）；運動速率為

m/s。參考答案：向左；0.69.（4分）物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量。如圖所示，探測線圈與沖擊電流計G串聯(lián)，線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R，利用上述電路可以測量被測磁場的磁感應(yīng)強度?，F(xiàn)將線圈放在被測勻強磁場中，開始時讓線圈平面與磁場垂直，然后把探測線圈翻轉(zhuǎn)180°，此過程中，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q。由上述數(shù)據(jù)可知：①該過程中穿過線圈平面的磁場變化量是

；②被測磁場的磁感應(yīng)強度大小為

。參考答案：

10.（4分）學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想方法，如圖所示是我們學(xué)習(xí)過的四個實驗。其中研究物理問題的思想方法按順序依次是

、

、

、

。參考答案：放大、等效、控制變量、放大11.(6分)A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為v0=10m/s，A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(g=10m/s2)，則A球經(jīng)

s落地，A球落地時AB相距

m。參考答案：

1

12.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點，他們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔為1.0s。由此可知①波長λ=

m；②當(dāng)B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：20，-613.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn根據(jù)角速度ω=2πn得：大齒輪的角速度ω=2πn。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過鏈條鏈接，所以線速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為ω′，測量出自行車后輪的半徑r3，根據(jù)v=r3ω′

得：v=2πn三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，在真空中，半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．在磁場右側(cè)有一對平行金屬板M和N，兩板間距離也為b，板長為2b，兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上，兩板左端與O1也在同一直線上．有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，以速率v0從圓周上的P點沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)入磁場，當(dāng)從圓周上的O1點飛出磁場時，給M、N板加上如圖所示電壓u．最后粒子剛好以平行于N板的速度，從N板的邊緣飛出．不計平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力．(1)求磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值；(3)若時，將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1，仍以速率v0射入M、N之間，求粒子從磁場中射出的點到P點的距離．參考答案：解析：（1）粒子自P點進(jìn)入磁場，從O1點水平飛出磁場，運動的半徑必為b，則

解得

…（4分）

（2）粒子自O(shè)1點進(jìn)入磁場，最后恰好從N板的邊緣平行飛出，設(shè)運動時間為t，則

2b＝v0t

…（2分）

…（2分）

t＝nT（n＝1，2，…）

解得

（n＝1，2，…）

…（1分）

（n＝1，2，…）

…（1分）

（3）當(dāng)t=粒子以速度v0沿O2O1射入電場時，則該粒子恰好從M板邊緣以平行于極板的速度射入磁場，且進(jìn)入磁場的速度仍為v0，運動的軌道半徑仍為b．設(shè)進(jìn)入磁場的點為Q，離開磁場的點為R，圓心為O3，如圖所示，四邊形OQO3R是菱形，故OR∥QO3．所以P、O、R三點共線，即POR為圓的直徑．即PR間的距離為2b．…（4分）17.（16分）均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時，（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）求cd兩點間的電勢差大??；（3）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。參考答案：答案：（1）BL；（2）；（3）h=解析：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場時，線框速度v=線框中產(chǎn)生