河南省駐馬店市文城鄉(xiāng)文城鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省駐馬店市文城鄉(xiāng)文城鄉(xiāng)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.在均勻固體介質(zhì)中有兩個處于同一水平直線上、相距6.0m的振源A和B。t=0時刻A、B同時開始沿豎直方向振動，圖甲、乙分別是A、B的振動圖象。t=0.30s時由A、B激發(fā)的兩列波的振動同時傳播到與A、B位于同一水平直線、且到它們距離相等的中點C。則（

）

A．兩列波的傳播速率均為20m/sB．兩列波的波長均為2.0mC．在兩列波疊加的過程中，C點為振動加強的點D．在兩列波疊加的過程中，C位置質(zhì)點的振幅為20cm參考答案：B2.如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標(biāo)為（U1，I1），過點A的切線與縱軸交點的縱坐標(biāo)為I2。小燈泡兩端電壓為U1時，電阻等于A．

B．

C．

D．參考答案：B3.（多選）如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標(biāo)原點O處。在y軸的右側(cè)，的I、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行。t=0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(

)參考答案：AD4.（單選）如圖所示，物體A、B用細繩連接后跨過光滑的定滑輪，A靜止在傾角θ=30°的斜面上，B懸掛著，且斜面上方的細繩與斜面平行．若將斜面傾角θ緩慢增大到45°，物體A仍保持靜止．不計滑輪摩擦．則在此過程中（） A．物體A受細繩的拉力可能減小 B． 物體A受的靜摩擦力減小 C．物體A對斜面的壓力可能增大 D． 細繩對滑輪的作用力增大參考答案：考點： 共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．專題： 共點力作用下物體平衡專題．分析： 根據(jù)物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知繩子上張力沒有變化；靜摩擦力的大小和方向取決于繩子拉力和物體A重力沿斜面分力大小關(guān)系；正確對A進行受力分析，判斷其對斜面壓力的變化情況；解答： 解：A、斜面傾角增大過程中，物體B始終處于平衡狀態(tài)，因此繩子拉力大小始終等于物體B重力的大小，而定滑輪不省力，則物體A受細繩的拉力保持不變，故A錯誤．B、由題可知，開始時A靜止在傾角為30°的斜面上，A重力沿斜面的分力可能大于繩子的拉力，摩擦力沿斜面向上，隨著角度增大，重力沿斜面的分力逐漸增大，而繩子拉力不變，A受到的靜摩擦力將增大，故B錯誤；C、物體A對斜面的壓力為：FN=mAgcosθ，隨著θ的增大，cosθ減小，因此物體A對斜面的壓力將減小，故C錯誤．D、由前面分析知繩子拉力不變，斜面傾角增大時，滑輪兩邊繩子的夾角變小，則合力變大，即細繩對滑輪的作用力增大．故D正確．故選：D．點評： 本題考查了動態(tài)平衡中各個力的變化情況，動態(tài)平衡問題是高中物理的重點，要熟練掌握各種處理動態(tài)平衡問題的方法，如本題中關(guān)鍵是把握繩子上拉力大小不變的特點進行分析．5.如圖所示：質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)．此時兩木塊保持靜止，則（）A．a(chǎn)、b之間一定存在靜摩擦力B．水平面對b的支持力可能大于2mg．C．b對a的支持力一定等于mgD．b與水平面之間可能存在靜摩擦力參考答案：A【考點】摩擦力的判斷與計算．【分析】對a進行受力分析，根據(jù)a的受力情況，抓住合力為零判斷b對a的支持力以及之間摩擦力的大?。畬φw分析，根據(jù)整體受力情況判斷地面對b的支持力和摩擦力大小．【解答】解：A、a受重力、支持力、拉力以及b對a的靜摩擦力平衡，在水平方向上有：fa=Fcosθ，F(xiàn)sinθ+Na=mg，則Na=mg﹣Fsinθ＜mg．故A正確，C錯誤．B、對整體分析，在水平方向上，F(xiàn)的分力大小相等，方向相反，則地面對b無摩擦力，在豎直方向上，F(xiàn)的分力大小相等，方向相反，則地面的支持力為2mg．故B錯誤；D、根據(jù)平衡條件，結(jié)合力的分解法則，兩力在水平方向分力相等，則地面與b之間沒有摩擦力，故D錯誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一質(zhì)量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質(zhì)量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數(shù)為

，若將彈簧拉長至13cm時，物體所受的摩擦力為

(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)。參考答案：200N/m

，

4N7.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處靜止釋放，經(jīng)過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC．設(shè)球經(jīng)過B點前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運動到C的過程中平均速率為2.1m/s．參考答案：考點：平均速度．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)和加速度的定義a==，=解答．解答：解：設(shè)AB=BC=x，AB段時間為t1，BC段時間為t2，根據(jù)知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據(jù)a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據(jù)=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案為：9：7，2.1m/s．點評：本題考查基本概念的應(yīng)用，記住和加速度的定義a==，=．8.兩名日本學(xué)者和一名美籍日本科學(xué)家10月７日分享了2008年諾貝爾物理學(xué)獎。３名物理學(xué)家分別通過數(shù)學(xué)模型“預(yù)言”了量子世界自發(fā)性對稱破缺現(xiàn)象的存在機制和根源。這一模型融合了所有物質(zhì)最微小的組成部分，使４種基本相互作用中的３種在同一理論中得到解釋。這里所述的4種基本相互作用是指萬有引力、

▲、強相互作用、

▲。參考答案：電磁相互作用，

弱相互作用

9.現(xiàn)要驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?，完善以下實驗步驟(不考慮摩擦力的影響)

①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。

②用米尺測量Al與A2之間的距離s．則小車的加速度a=

。

③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力F=

。

④改變

，重復(fù)上述測量。

⑤以h為橫坐標(biāo)，1/t2為緞坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：

①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。

②進行(1)中的各項測量。

③計算與作圖時用（h-h0）代替h。

對此方案有以下幾種評論意見：

A、方案正確可行。

B、方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C、方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。

其中合理的意見是

。參考答案：10.一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時波形如圖甲所示，位于x=0.5m處的A點振動圖象如圖乙所示．則該波的傳播速度是10m/s；則t=0.3s，A點離開平衡位置的位移是﹣8cm．參考答案：①由圖甲知波長為λ=2m，由圖乙可知波的周期是T=0.2s；則波速為v==10m/s．由乙圖知：t=0.3s時，A點到達波谷，其位移為﹣8cm11.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對M、N做正功D．M的運行時間大于N的運行時間參考答案：A12.如圖所示，陰極射線管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的B極接在直流高壓電源的____極.此時，熒光屏上的電子束運動軌跡________偏轉(zhuǎn)(選填“向上”、“向下”或“不”).參考答案：答案：正、向下13.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.大風(fēng)可能給人們的生產(chǎn)和生活帶來一些危害，同時風(fēng)能也是可以開發(fā)利用的清潔能源。（1）據(jù)北京市氣象臺監(jiān)測顯示，2012年3月23日北京刮起了今年以來最大的風(fēng)，其短時風(fēng)力達到近十級。在海淀區(qū)某公路旁停放的一輛小轎車被大風(fēng)吹倒的數(shù)字信息亭砸中，如圖甲所示。已知該信息亭形狀為長方體，其高度為h，底面是邊長為l的正方形，信息亭所受的重力為G，重心位于其幾何中心。①求大風(fēng)吹倒信息亭的過程中，至少需要對信息亭做多少功；②若已知空氣密度為ρ，大風(fēng)的風(fēng)速大小恒為v，方向垂直于正常直立的信息亭的豎直表面，大風(fēng)中運動的空氣與信息亭表面作用后速度變?yōu)榱?。求信息亭正常直立時，大風(fēng)給它的對時間的平均作用力為多大。（2）風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能的一種方式，風(fēng)力發(fā)電機可以將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能，其主要部件如圖乙所示。已知某風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪機旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時的有效受風(fēng)面積為S，運動的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱?，風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率和空氣密度均保持不變。當(dāng)風(fēng)速為v且風(fēng)向與風(fēng)力發(fā)電機受風(fēng)面垂直時，風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為P。求在同樣的風(fēng)向條件下，風(fēng)速為時這臺風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率。利用風(fēng)能發(fā)電時由于風(fēng)速、風(fēng)向不穩(wěn)定，會造成風(fēng)力發(fā)電輸出的電壓和功率不穩(wěn)定。請你提出一條合理性建議，解決這一問題。參考答案：1）①信息亭被大風(fēng)吹倒的過程中，其重心上升的最大高度為Dh=……………………2分當(dāng)信息亭重心最高時速度為零，風(fēng)對信息亭所做的功最少。設(shè)風(fēng)吹倒信息亭至少做的功為W，由動能定理，有

W-GDh=0

…………………1分解得

W=…………1分②在Dt時間內(nèi)垂直于信息亭表面吹來的風(fēng)的空氣質(zhì)量為Dm=ρhlvDt………………1分設(shè)信息亭對空氣的作用力為F，由動量定理，有

-FDt=0-ρhlv2Dt………………1分解得

F=ρhlv2………………………1分根據(jù)牛頓第三定律可知，大風(fēng)（空氣）對信息亭的作用力F′=F=ρhlv2………………………1分（2）單位時間內(nèi)垂直吹向旋轉(zhuǎn)葉片有效受風(fēng)面積的空氣的質(zhì)量為m=rSv這些空氣所具有的動能為

Ek=rSv3………………1分設(shè)風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為k，則風(fēng)力發(fā)電機輸出的電功率為

P=kEk=krSv3

……………………1分當(dāng)風(fēng)速為時輸出的電功率

…………1分若風(fēng)向改變，可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向，使葉面與風(fēng)速垂直，風(fēng)力發(fā)電機更多地接受風(fēng)能；風(fēng)大時可以讓風(fēng)力發(fā)電機將多余的電能給蓄電池充電，把電能儲存起來，發(fā)電機輸出功率變小時用蓄電池輔助供電等?！?7.如圖所示，兩根足夠長的固定的平行粗糙金屬導(dǎo)軌位于傾角θ=30°的斜面上，導(dǎo)軌上、下端所接的電阻R1=R2=10Ω，導(dǎo)軌自身電阻忽略不計，導(dǎo)軌寬度l=2m．垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，質(zhì)量為m=0.1kg、電阻r=5Ω的金屬棒ab在高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒ab下滑高度h=3m時，速度恰好達到最大值v=2m/s．（g取10m/s2）求：（1）金屬棒ab速度達到最大時，電阻R1消耗的功率；（2）金屬棒ab從靜止釋放到速度最大的過程中，電阻R2上產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：（1）金屬棒ab先向下做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，速度達到最大，此時金屬棒受力平衡，根據(jù)E=BLv求出ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，由閉合電路歐姆定律求出通過R1的電流，即可由P1=I12R1求解R1上消耗的功率．（2）先根據(jù)安培力公式F=BIL求出金屬棒穩(wěn)定時所受安培力的大小，由平衡條件可求出摩擦力，即可根據(jù)能量守恒列式求出電路中產(chǎn)生的總熱量，結(jié)合電路的連接關(guān)系，求得