福建省南平市王臺中學高三物理上學期期末試卷含解析

福建省南平市王臺中學高三物理上學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.小型交流發(fā)電機中，矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速轉動。產生的感應電動勢與時間呈正弦函數關系，如圖所示，此線圈與一個R=10Ω的電阻構成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是

（

）

A．交變電流的周期為0.125秒

B．交變電流的頻率為8Hz

C．交變電流的有效值為A

D．交變電流的最大值為4A參考答案：C2.有一物體通過兩個細線繩懸掛在小車的車頂上，小車在水平面上做直線運動。某時刻正處于右圖所示狀態(tài)。關于此時刻物體的受力情況，下列說法正確的是

A、若小車向左運動，AC繩的拉力可能為零

B、若小車向右運動，AC繩的拉力可能為零

C、無論小車做何種運動，物體均受到三個力的作用

D、無論小車做何種運動，兩個繩拉力的合力一定等于物體的重力參考答案：AB3.一物塊沿光滑水平面做直線運動，運動過程中受到一水平拉力F作用，如圖所示是其速度—位移圖像，則在位移為x1的過程中，下列關于力F說法正確的是A.力F是恒力B.相等位移內力F沖量相等C.力F逐漸增大D.相等時間內力F做功相等參考答案：B根據v-x圖像可知在相等的位移中，速度的變化量相等，根據,即，因s相同時（v2-v1）相同，而（v2+v1）逐漸減小，可知物體加速度逐漸減小，則力F逐漸減小，選項AC錯誤；動量定理可知，在相等的位移中，速度的變化量相等，動量的變化量相等，則力F的沖量相等，選項B正確；物體在相等時間的內的位移逐漸減小，F逐漸減小，則相等時間內力F做功逐漸減小，選項D錯誤；故選B.4.（多選）鐵路轉彎處的彎道半徑r是由地形決定的，彎道處要求外軌比內軌高，其內、外軌高度差h的設計不僅與r有關，還與火車在彎道上的行駛速率v有關。下列說法正確的是A．速率v一定時，r越大，要求h越大 B．速率v一定時，r越小，要求h越大C．半徑r一定時，v越小，要求h越大 D．半徑r一定時，v越大，要求h越大參考答案：BD

解析：設內外軌的水平距離為d，根據火車轉彎時，重力與支持力的合力提供向心力得：m如果r一定時，v越大則要求h越大，故C錯誤、D正確；如果v一定時，r越大則要求h越小，r越小則要求h越大，故B正確，A錯誤．故選：BD．5.半徑為R的光滑圓環(huán)軌道豎直放置，一質量為m的小球恰能在此圓軌道內做圓周運動，

則小球在軌道最低點處對軌道的壓力大小為

A.3mg

B4mg

C.5mg

D·6mg參考答案：D設小球的質量為m，經過最低點時速度大小為，由題意小球恰好能通過圓環(huán)的最高點，則在最高點時，小球對圓環(huán)的壓力為零，由重力提供向心力，即mg=m，由最高點運動的最低點，根據機械能守恒定律得mg?2R+mv2=m2

，在最低點，根據牛頓第二定律得聯立以上各式解得

N=6mg,

根據牛頓第三定律可知．小球在軌道最低點處對軌道的壓力大小為6mg。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實驗器材A.精確秒表一只

B.已知質量為m的物體一個

C.彈簧秤一個

D.天平一臺（附砝碼）已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據測量數據，可求出該星球的半徑R及星球的質量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測量所選用的器材分別為________，________。（用序號表示）（2）兩次測量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復。）（3）用該數據寫出半徑R，質量M的表達式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；7.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經過，所以當t=（2.25+0.5）s=2.75s，質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。8.（4分）已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖中實線所示；在時刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時刻起，圖中Q質點比R質點先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s9.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長為L，質量力m的通電導線，導線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強磁場，可使導線平衡，最小的磁感應強度B大小為

方向

。參考答案：10.某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕質彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下端位于筒內，測力計的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實驗的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數，該同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm參考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm11.某物理興趣小組的同學在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個光滑球，球的一側靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示,

若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力，木塊仍處于靜止，則木塊對地面的壓力FN和摩擦力Ff的變化情況是

(

)

A

FN增大，Ff增大

B

FN增大，Ff不變C

FN不變，Ff增大

D

FN不變，Ff不變參考答案：A13.如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質點，它們的質量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時，vA：vB＝____________，A球運動的速度大小為____________。

參考答案：4：3，（或0.559）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.將下圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內完成），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16.2012年11月23日上午，由來自東海艦隊“?？招埴棃F”的飛行員戴明盟駕駛的中國航母艦載機殲-15降落在“遼寧艦”甲板上，首降成功，隨后艦載機通過滑躍式起飛成功?；S起飛有點象高山滑雪，主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機起飛，其示意圖如圖所示，設某航母起飛跑道主要由長度為L1=160m的水平跑道和長度為L2=20m的傾斜跑道兩部分組成，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差m。一架質量為kg的飛機，其噴氣發(fā)動機的推力大小恒為N，方向與速度方向相同，在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為飛機重力的0.1倍，假設航母處于靜止狀態(tài)，飛機質量視為不變并可看成質點，傾斜跑道看作斜面，不計拐角處的影響。取m/s2。(1)求飛機在水平跑道運動的時間.(2)求飛機到達傾斜跑道末端時的速度大小.(3)如果此航母去掉傾斜跑道，保持水平跑道長度不變，現在跑道上安裝飛機彈射器，此彈射器彈射距離為84m，要使飛機在水平跑道的末端速度達到100m/s，則彈射器的平均作用力多大？（已知彈射過程中發(fā)動機照常工作）ks5u參考答案：解（1）設飛機在水平跑道加速度a1，阻力為f

由牛頓第二定律得

………………（2分）

…（1分）聯立以上二式并代入數值解得：飛機在水平跑道運動的時間t1=8s……（2分）（2）設飛機在水平跑道末端速度為v1，傾斜跑道末端速度為v2,加速度為a2平跑道上：………………（1分）傾斜跑道上：由牛頓第二定律有…（2分）又

……（1分）聯立以上各式并代入數值解得：v2=2m/s…（2分）（3）設彈射器的平均作用力為F1,彈射距離為x,飛機在跑道末端速度為v3由動能定理得

………………（3分）ks5u代入數值解得：

17.(10分)如圖所示，平面有垂直于xOy的非勻強磁場，磁感應強度沿x方向的變化規(guī)律為B(x)=B0sinx，沿y方向磁應強度不發(fā)生變化.xOy平面內有一寬度為L足夠長不計電阻的金屬導軌MNPQ，電阻為R0導體棒CD以速度v從原點O開始勻速沿x方向運動，求

(1)導體上產生的電流隨時間的變化規(guī)律.

(2)為使導體棒CD做勻速運動，必須在CD上加一外力，則當CD棒位移為2π時，外力共做了多少功?參考答案：解析：

(1)導體棒切割磁感線運動產生的感應電動勢

E=B(x)Lv=LvB0sinx

導體棒作勻速運動x=vt

因此E=LvB0sinvt

I=

(2)從電流的表達式不難看出回路中產生的是正弦交流電，其有效值為I′=當CD棒位移為2π時，經歷的時間為，恰為交流電的周期，由能量守恒定律可知外力所做的功等于回路中產生的熱量

W=Q=I′2R0T=18.1如圖所示，水平光滑軌道與豎直半圓形光滑軌道相連接，半圓形軌