江蘇漣水中學(xué)2013高三上學(xué)期期末考試--物理（帶解析）

1、漣水中學(xué)2013屆高三上學(xué)期期末考試物理試題第I卷（選擇題）一、選擇題1如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里P為屏上的一個小孔PC與MN垂直一群質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子（不計重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為的范圍內(nèi)，則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為（ ）A BC D2在如圖所示的傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜

2、止開始沿斜面下滑，t1時 ab邊剛越過GH進入磁場區(qū)，此時線框恰好以速度 v1做勻速直線運動；t2時ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的有：( )At1時，線框具有加速度a=3gsinB線框兩次勻速直線運動的速度v1: v2=2:1C從t1到t2過程中，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量D從t1到t2，有機械能轉(zhuǎn)化為電能3在光滑的水平地面上方，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場，如圖所示PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度v從如圖所示位

3、置運動，當(dāng)圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時，圓環(huán)的速度為v/2，則下列說法正確的是（ ）A此時圓環(huán)中的電功率為B此時圓環(huán)的加速度為C此過程中通過圓環(huán)截面的電量為2D此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.75mv24如圖，動物園的水平地而上放著一只質(zhì)量為M的籠子，籠內(nèi)有一只質(zhì)量為m的猴子，當(dāng)猴以某一加速度沿豎直柱子加速向上爬時，籠子對地面的壓力為F1；當(dāng)猴以同樣大小的加速度沿豎直柱子加速下滑時，籠子對地面的壓力為F2，關(guān)于F1和F2的大小，下列判斷中正確的是A. F1=F2B. F1>(M+m)g，F(xiàn)2<(M+m)gC. F1+F2=2(M+m)gD. F1-F2=2(M+m)g5如圖所示

4、，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用，已知力F的大小Fkv(k為常數(shù)，v為環(huán)的運動速度)，則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為()Amv B mv C 0 D mv6如圖所示，一個邊長為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的邊長為L的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過整個勻強磁場區(qū)域，設(shè)電流逆時針方向為正。則在線框通過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的規(guī)律正確的是（ ）來A. B. C. D

5、.7圖13甲為一列簡諧波在某一時刻的波形圖，Q、P是波上的質(zhì)點，圖14-26乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象，從該時刻起，下列說法中正確的是()A經(jīng)過0.05 s時，質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度B經(jīng)過0.05 s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度C經(jīng)過0.1 s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸負方向D經(jīng)過0.1 s時，質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向8船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則當(dāng)船沿渡河時間最短的路徑渡河時（ ）A船渡河的最短時間60sB要使船以最短時間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直C船在河水中航行的軌跡是一條直線

6、D船在河水中的最大速度是5m/s9某船在靜水中劃行的速率為3m/s，要渡過30m寬的河，河水的流速為5m/s，下列說法中不正確的是( )A. 該船渡河的最小速率是4m/sB. 該船渡河所用時間最少為10sC. 該船不可能沿垂直河岸的航線抵達對岸D. 該船渡河所通過的位移的大小至少為50m10如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個水平恒力，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有 （ ）A當(dāng)A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大B當(dāng)A、B加速度相等時

7、，A、B的速度差最大C當(dāng)A、B的速度相等時，A的速度達到最大D當(dāng)A、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大第II卷（非選擇題）二、簡答題11如圖所示，正方形ABCD處在一個勻強電場中，電場線與正方形所在平面平行。已知A、B、C三點的電勢依次為UA=6.0V，UB=4.0V，UC=-2.0V（1）求D點的電勢UD（2）在圖中畫出過A點的電場線（要把作圖過程畫在圖上，只畫最后結(jié)果不能得分）。ABC12（1）如圖（甲）是沿z軸正方向傳播的一列橫波在t=0的一部分波形，此時P點的位移為y0。則此后P點的振動圖象是如圖（乙）中的 （填人選項前的字母，有填錯的不得分）。 （2）如圖所示，將一個折射率為n的透明

8、長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細光束入射到P點，入射角為求：若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角的最小值為多少?若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的范圍如何? 13. (15 分)某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置,如圖所示. 在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角琢均為49仔,磁場均沿半徑方向. 匝數(shù)為N 的矩形線圈abcd 的邊長ab =cd =、bc =ad =2. 線圈以角速度棕繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動,bc和ad 邊同時進入磁場. 在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直. 線圈的總電阻為r,外接電阻為R. 求:(1)線圈切割磁

9、感線時,感應(yīng)電動勢的大小Em;(2)線圈切割磁感線時,bc 邊所受安培力的大小F;(3)外接電阻上電流的有效值I.14. (16 分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動,與槽間的滑動摩擦力恒為f. 輕桿向右移動不超過l 時,裝置可安全工作. 一質(zhì)量為m 的小車若以速度v0 撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動l4. 輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且不計小車與地面的摩擦.(1) 若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動時,彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時,該小車彈回速度v和撞擊速

10、度v 的關(guān)系.15. (16 分)如圖所示,待測區(qū)域中存在勻強電場和勻強磁場,根據(jù)帶電粒子射入時的受力情況可推測其電場和磁場. 圖中裝置由加速器和平移器組成,平移器由兩對水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成,極板長度為l、間距為d,兩對極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場方向相反. 質(zhì)量為m、電荷量為+q 的粒子經(jīng)加速電壓U0 加速后,水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1 的平移器,最終從A 點水平射入待測區(qū)域. 不考慮粒子受到的重力. (1)求粒子射出平移器時的速度大小v1;(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)?U0 時,欲使粒子仍從A 點射入待測區(qū)域,求此時的偏轉(zhuǎn)電壓U;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測區(qū)域,剛進入時

11、的受力大小均為F. 現(xiàn)取水平向右為x 軸正方向,建立如圖所示的直角坐標系Oxyz. 保持加速電壓為U0 不變,移動裝置使粒子沿不同的坐標軸方向射入待測區(qū)域,粒子剛射入時的受力大小如下表所示.請推測該區(qū)域中電場強度和磁感應(yīng)強度的大小及可能的方向.參考答案1D【解析】試題分析：任取一粒子分析，作出圓周運動的軌跡，則可得出粒子打在屏上的位置與粒子與PC夾角的關(guān)系，則可得出粒子打在屏上的最遠點及最近點，即可得出打中的長度由可知：如圖所示，取一粒子，設(shè)粒子與PC夾角為，則由幾何關(guān)系可知，打在屏上的距離與P點相距L=2Rcos故可知，當(dāng)=0時，打在屏上的距離最遠，最遠距離為2R；當(dāng)=時，打在屏上的距離最近

12、，最近距離為L=2Rcos；故有粒子打中的區(qū)域為；故選D考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動點評：帶電粒子在磁場運動區(qū)域的判斷時，要注意尋找一般表達式，通過分析再找出可能的邊界；另外本題中關(guān)于PC兩邊對稱的粒子方向均可適合L=2Rcos2D【解析】試題分析：t1時，線框恰好以速度 v1做勻速直線運動，加速度等于零，A錯；t1時因線框做勻速直線運動得到,t2時，聯(lián)立得v1: v2=4:1，B錯；從t1到t2過程中，線框克服安培力做功的大小等于重力勢能的減少量加動能的減小量，C錯；從t1到t2，重力勢能的減少量，動能的減小量，所以轉(zhuǎn)化的電能為，D對?？键c：受力分析，安培力公式，動能定理點評：學(xué)生清楚安

13、培力一定阻礙導(dǎo)體的運動，導(dǎo)體克服安培力做的功轉(zhuǎn)化為電能，可用功能關(guān)系去分析。3A 【解析】試題分析：當(dāng)直徑與邊界線重合時，圓環(huán)運動到直徑剛好與邊界線PQ重合時，圓環(huán)左右兩半環(huán)均產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故線圈中的感應(yīng)電動勢；圓環(huán)中的電功率,A正確，此時圓環(huán)受力，由牛頓第二定律可得，加速度，B錯誤，電路中的平均電動勢，則電路中通過的電量,C錯誤，此過程中產(chǎn)生的電能等于電路中的熱量，也等于外力所做的功，則一定也等于動能的改變量，故，D錯誤，考點：本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律、閉合電路運算、感應(yīng)電動勢瞬時值與平均值應(yīng)用等點評：由導(dǎo)體切割磁感線公式可求得感應(yīng)電動勢，由功率公式可求得電功率；由閉合電路歐姆定律可求得電路中

14、的電流，則可求得安培力，由牛頓第二定律求得加速度；由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得通過截面的電量；4BC【解析】試題分析：此題目是受力分析的題，籠子自身質(zhì)量為M，則重力為Mg而猴子在加速上滑時受到的摩擦力是向上f，而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，則立柱受到的摩擦力也為f，大小相等，只不過方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱受到的摩擦力是向下的，則立柱受到向下的合力為，則立柱對地面的壓力也是而猴子在加速下滑時受到的摩擦力是向上f，而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力，則立柱受到的摩擦力也為f，大小相等，只不過方向是相反的，猴子受到的摩擦力是向上的，立柱

15、受到的摩擦力是向下的，則立柱受到向下的合力為，則立柱對地面的壓力也是故B正確。，C項正確。故選BC?？键c：牛頓第二定律；力的合成與應(yīng)用；摩擦力的方向點評：本題目考查了力的合成以及力的相互作用，需要學(xué)生先對物體進行受力分析，然后利用所學(xué)知識靈活應(yīng)用 5ACD【解析】試題分析：圓環(huán)向右運動的過程中可能受到重力、豎直向上的力F、桿的支持力和摩擦力，根據(jù)圓環(huán)初速度的情況，分析豎直向上的力F與重力大小關(guān)系可知：圓環(huán)可能做勻速直線運動，或者減速運動到靜止，或者先減速后勻速運動，根據(jù)動能定理分析圓環(huán)克服摩擦力所做的功。A、當(dāng)時圓環(huán)受摩擦力做減速運動到靜止，只有摩擦力做功，由動能定理得：，即；正確C、當(dāng)時圓環(huán)

16、摩擦力做功為零；正確D、當(dāng)時圓環(huán)受摩擦力，先做減速運動，當(dāng)時圓環(huán)做勻速直線運動，當(dāng)時，得據(jù)動能定理可得：，；正確故選ACD考點：動能定理的應(yīng)用點評：注意摩擦力是被動力，要分情況討論在受力分析時往往先分析場力，比如重力、電場力和磁場力，再分析彈力、摩擦力6A 【解析】試題分析：在0t時間內(nèi)，bc邊進入磁場，切割有效長度不變，根據(jù)楞次定律可以判斷電流逆時針，為正值，大小不變；在t2t時間內(nèi)ad邊進入磁場，bc邊開始穿出磁場，有效長度從零開始逐漸增大，感應(yīng)電動勢從零開始逐漸增大，電流從零開始逐漸增大，根據(jù)楞次定律可以判斷電流順時針，為負值；在2t3t時間內(nèi)ad邊開始穿出磁場，有效長度從逐漸減小到零，

17、感應(yīng)電動勢逐漸減小到零，電流逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律可以判斷電流順時針，為負值，符合題意的圖像是A圖。故選A考點：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用點評：本題關(guān)鍵點是弄清楚切割有效長度和電流的方向。7BC【解析】由圖乙可知，質(zhì)點的振動周期T0.2 s，經(jīng)過0.05 s，即周期，質(zhì)點P到達負向的最大位移處，而此時質(zhì)點Q處在正的某一位移處，位移越大，加速度越大，故B正確經(jīng)過0.1 s，即周期，質(zhì)點Q在從正位移回到平衡位置的途中，運動方向沿y軸負方向，故C正確8BD【解析】試題分析：1合運動與分運動定義：如果物體同時參與了兩種運動，那么物體實際發(fā)生的運動叫做那兩種運動的合運動，那兩種運動叫做這個實際運動的分

18、運動 2在一個具體問題中判斷哪個是合運動，哪個是分運動的關(guān)鍵是弄清物體實際發(fā)生的運動是哪個，則這個運動就是合運動物體實際發(fā)生的運動就是物體相對地面發(fā)生的運動，或者說是相對于地面上的觀察者所發(fā)生的運動 3相互關(guān)系獨立性：分運動之間是互不相干的，即各個分運動均按各自規(guī)律運動，彼此互不影響因此在研究某個分運動的時候，就可以不考慮其他的分運動，就像其他分運動不存在一樣等時性：各個分運動及其合運動總是同時發(fā)生，同時結(jié)束，經(jīng)歷的時間相等；因此，若知道了某一分運動的時間，也就知道了其他分運動及合運動經(jīng)歷的時間；反之亦然等效性：各分運動疊加起來的效果與合運動相同相關(guān)性：分運動的性質(zhì)決定合運動的性質(zhì)和軌跡本題船

19、實際參與了兩個分運動，沿水流方向的分運動和沿船頭指向的分運動，當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，船的實際速度為兩個分運動的合速度，根據(jù)分速度的變化情況確定合速度的變化情況當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，由乙圖可知河寬為300m， ，A錯誤，船的合運動時間等于各個分運動的時間，沿船頭方向分運動時間為，當(dāng)x1最小時，t最小，當(dāng)船頭與河岸垂直時，x1有最小值，等于河寬d，故要使船以最短時間渡河，船在行駛過程中，船頭必須始終與河岸垂直，因而B正確；由于隨水流方向的分速度不斷變化，故合速度的大小和方向也不斷變化，船做曲線運動，故C錯誤；當(dāng)v2取最大值3m/s時，合速度最大，D正確，考點：考查了小船渡河

20、問題點評：本題關(guān)鍵找到船參加的兩個分運動，然后運用合運動與分運動的等時和等效規(guī)律進行研究，同時要注意合運動與分運動互不干擾9【解析】試題分析：A、由題知小船渡河的合速度為2m/s到8m/s之間；錯誤B、最短時間與水流速度無關(guān)，即；正確C、因所以該船不可能沿垂直河岸的航線抵達對岸；正確D、如下圖，因所以小船不能垂直河岸行駛，當(dāng)小船合速度沿AC方向時，小船渡河通過的位移最小，因為，所以；正確故選A考點：小船渡河問題點評：難題。小船渡河問題是運動的合成和分解最簡單的基本應(yīng)用利用合運動與分運動的性質(zhì)(等時性、獨立性、等效性)和平行四邊形定則進行分析小船渡河問題當(dāng)屬最值問題：一是航程最短，二是渡河時間最

21、短本題解題的關(guān)鍵是明確水流速度的大小對渡河時間無影響，渡河的時間決定于垂直河岸方向速度的大小10ABC【解析】處理本題的關(guān)鍵是對物體進行受力分析和運動過程分祈，使用圖象處理則可以使問題大大簡化。對A、B在水平方向受力分析如圖，為彈簧的拉力；當(dāng)加速度大小相同為a時，對A有，對B有，得，在整個過程中A的合力（加速度）一直減小而B的合力（加速度）一直增大，在達到共同加速度之前A的合力（加速度) 一直大于B的合力（加速度)，之后A的合力（加速度）一直小于B的合力（加速度)。兩物體運動的v-t圖象如圖，時刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，時刻兩物體的速度相等，A速度達到最大值，兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長；除重力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機械能增加，時刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時，系統(tǒng)機械能并非最大值。11（1）UD=0；（2）如圖【解析】略12（1）B （2）要使光束進入長方體后能射至AD面上，設(shè)最小折射角為。根據(jù)幾何關(guān)系有 根據(jù)折射