廣東省廣州市增城市新塘鎮(zhèn)永和中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省廣州市增城市新塘鎮(zhèn)永和中學(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.（單選）一束單色光由空氣射入介質(zhì)，發(fā)生折射，其傳播方向如圖所示，關(guān)于此單色光，下列說法正確的是

（）

A．光線從空氣射入介質(zhì)時速度變大B．光線從空氣射入介質(zhì)時頻率不變C．光線從空氣射入介質(zhì)時波長變長D．當(dāng)入射角增大時，可能發(fā)生全反射參考答案：B2.某同學(xué)在家中用三根相同的橡皮筋(遵循胡克定律)來探究求合力的方法，如下圖所示，三根橡皮筋在0點相互連接，拉長后三個端點用圖釘固定在A、B、C三點。在實驗中，可以通過刻度尺測量橡皮筋的長度來得到橡皮筋的拉力大小，并通過0A、OB、OC的方向確定三個拉力的方向，從而探究求其中任意兩個拉力的合力的方法。在實驗過程中，下列說法正確的是（

）

(填入正確選項前的字母)。A．實驗需要測量橡皮筋的長度以及橡皮筋的原長B．為減小誤差，應(yīng)選擇勁度系數(shù)盡量大的橡皮筋C．以0B、OC為兩鄰邊做平行四邊形，其對角線必與0A在一條直線上且長度相等D．多次實驗中0點不必固定參考答案：AD胡克定律F=kx中的x是變化量，故A正確B錯。實驗有一定的誤差，故以0B、OC為兩鄰邊做平行四邊形的對角線不一定與0A在一條直線上，C錯。3.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點。有無數(shù)個帶有相同電荷和相同質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場。這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的。將磁感應(yīng)強度的大小從原來的B1變?yōu)锽2，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)閳A周長的，則等于A. B. C. D.參考答案：A【詳解】設(shè)圓的半徑為，磁感應(yīng)強度為時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，，如圖所示，所以粒子做圓周運動的半徑R，則有，解得；磁感應(yīng)強度為時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，，如圖所示，所以粒子做圓周運動的半徑，則有，由帶電粒子做圓周運動的半徑，由于相等，則得，故選項A正確，B、C、D錯誤；故選選項A。4.如圖，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30°，重力加速度為g，估算該女運動員：

A．受到的拉力為G

B．受到的拉力為2G

C．向心加速度為g

D．向心加速度為2g參考答案：

答案：BC5.如圖所示，水平桌面上疊放著A、B兩物體，B物體受力F作用，A、B一起相對地面向右做勻減速直線運動，則B物體的受力個數(shù)為：A．4個

B．5個

C．6個

D．7個參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸正（填“正”或“負”）方向．經(jīng)過△t=3s．質(zhì)點Q通過的路程是0.6m．參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：由質(zhì)點帶動法判斷質(zhì)點P此刻的振動方向．由圖象讀出振幅和波長，可以求出波的周期，根據(jù)時間△t=3s與時間的關(guān)系，求解Q通過的路程．：解：簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，由質(zhì)點帶動法知質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長λ=4m，則波的周期T==s=1s．經(jīng)過△t=3s，質(zhì)點Q運動了3個周期，每個周期運動了4A的路程，所以共運動的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．7.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.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.839.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動時擋光片從一光電數(shù)字計時器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數(shù)字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：10.（4分）將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過一段時間，若玻璃杯蓋子不漏氣，則杯內(nèi)水蒸汽飽和氣壓

(填“增大”、“減小”或“不變”)，杯內(nèi)氣體壓強

(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小(2分)；減小(2分)11.如圖為教材封面蘋果下落的頻閃照片，紫珠同學(xué)根據(jù)照片測量的數(shù)據(jù)如圖所示，已知實際蘋果大小（直徑）約為照片6倍左右，重力加速度g為9.8m/s2，則可以估算出頻閃照相的頻率約為

Hz．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：9.6【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】首先，按照比例求出兩段的實際位移，這是連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移，根據(jù)勻變速直線運動的推論：任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2進行求解，頻率的倒數(shù)就是每段位移的時間．【解答】解：實際蘋果大?。ㄖ睆剑┘s為照片6倍左右則實際的兩段位移為x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本題答案：9.612.小明同學(xué)設(shè)計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實驗的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；②騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經(jīng)過起點線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康?。參考答案：?），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運動，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度，重復(fù)上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗?zāi)康摹?3.為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規(guī)律，某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實驗裝置(如圖所示)．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．(1)往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．(2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量，得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的v－t圖象．(3)通過對實驗結(jié)果的分析，該同學(xué)認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大．你是否同意他的觀點？請根據(jù)v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻忽略不計的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，傾角為θ，間距為L，以垂直于導(dǎo)軌的虛線a，b，c為界，a、b間和c與導(dǎo)軌底端間均有垂直于導(dǎo)軌平面向上的均強磁場，磁感應(yīng)強度均為B，導(dǎo)體棒L1，L2放置在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，兩棒長均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m，兩棒間用長為d的絕緣輕桿相連，虛線a和b、b和c間的距離也均為d，且虛線c和導(dǎo)軌底端間距離足夠長，開始時導(dǎo)體棒L2位于虛線a和b的中間位置，將兩棒由靜止釋放，兩棒運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸并與導(dǎo)軌垂直，棒L2剛要到達虛線c時加速度恰好為零，重力加速度為g，求：（1）由開始釋放到L2剛要通過虛線b過程，通過L1的電荷量；（2）導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c時速度大??；（3）從開始運動到導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得：E=，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=，根據(jù)電荷量的計算公式q=I△t可得：q===；（2）導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c時，線框已經(jīng)勻速運動，設(shè)速度大小為v，此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E1=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I1=，根據(jù)共點力的平衡條件可得：BI1L=2mgsinθ，解得：v=；（3）從開始運動到導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c整個過程中，設(shè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q，根據(jù)能量關(guān)系可得：2mgsinθ?=；解得：Q=5mgdsinθ﹣．答：（1）由開始釋放到L2剛要通過虛線b過程，通過L1的電荷量為；（2）導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c時速度大小為；（3）從開始運動到導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱為5mgdsinθ﹣．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；共點力平衡的條件及其應(yīng)用；閉合電路的歐姆定律；法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合閉合電路的歐姆定律和電荷量的計算公式求解電荷量；（2）導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c時，線框已經(jīng)勻速運動，根據(jù)共點力的平衡條件求解速度大??；（3）從開始運動到導(dǎo)體棒L1剛要到達虛線c整個過程中，根據(jù)能量守恒定律求解整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱．17.如圖所示，電量為q=2×10-8C，質(zhì)量為m=2×10-10kg的帶正電的粒子從M點以與MN方向成1200角出發(fā)，同時有一長為L的薄板從M點由靜止開始做加速度為a=0.2m/s2的勻加速運動。薄板為半透板，當(dāng)粒子從上向下和板相遇時，粒子會穿過薄板，不受影響。從下向上和薄板相遇會發(fā)生碰撞，粒子每次和薄板碰撞用時極短，電量不變，和薄板垂直速度大小不變，方向相反，和薄板平行速度不變。勻強磁場