廣東省惠州市坪塘中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省惠州市坪塘中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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）普通的交流電壓表是不能直接接在高壓輸電線路上測量電壓的，通常要通過電壓互感器來連接．圖中電壓互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時電壓為Uab；cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時電壓為Ucd．為了使電壓表能正常工作，則（）A．a(chǎn)b接MN，cd接PQ，Uab＜UcdB．a(chǎn)b接MN，cd接PQ，Uab＞UcdC．a(chǎn)b接PQ，cd接MN，Uab＜UcdD．a(chǎn)b接PQ，cd接MN，Uab＞Ucd參考答案：考點：變壓器的構(gòu)造和原理．專題：交流電專題．分析：電壓互感器的作用是使大電壓變成小電壓，然后利用變壓器工作原理：=可確定接哪一端．解答：解：電壓互感器的作用是使大電壓變成小電壓，根據(jù)變壓器原理可知，應(yīng)使匝數(shù)多的接入輸入端；故MN接cd，PQ接ab；且Uab＜Ucd；故選：C點評：本題考查電壓互感器原理，要注意電壓互感器是將大電壓變?yōu)樾‰妷哼M(jìn)行測量．2.（單選）如圖所示，一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑．已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，則B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是(A)A.tanα

B.cotαC．tanα

D．cotα參考答案：A解析：設(shè)每個物體的質(zhì)量為m，B與斜面之間動摩擦因數(shù)為μ．以AB整體為研究對象．根據(jù)平衡條件得

2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得

μ=tanα故選A．3.運動員拋出鉛球，其運動軌跡如圖所示．已知在B點時的速度與加速度相互垂直，不計空氣阻力，則下列表述正確的是A.鉛球在B點的速度為零B.鉛球從B點到D點加速度與速度始終垂直C.鉛球在B點和D點的機械能相等D.鉛球在水平方向做勻加速直線運動參考答案：C4.（多選）回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設(shè)D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質(zhì)子時，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A．質(zhì)子的回旋頻率等于2fB．質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)C．質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過2πfRD．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子參考答案：解：A、回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中回旋頻率等于f，故A錯誤．

B、根據(jù)qvmB=m，得vm=，與加速的電壓無關(guān)，然而一次加速，則有qU=，因此質(zhì)子被電場加速的次數(shù)與加速電壓有關(guān)．故B正確．

C、當(dāng)粒子從D形盒中出來時速度最大，vm==2πfR．故C正確．

D、根據(jù)T=，知質(zhì)子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強度或交流電的周期．故D錯誤．故選：BC．5.關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是A．物體堅直向下的運動就是自由落體運動B．加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動C．在自由落體運動過程中，不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律相同D．物體做自由落體運動位移與時間成反比參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一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：7.一個橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：8.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是_

___s，A球落地時的動能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

9.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質(zhì)量M可表示為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)圓周運動知識求出行星的線速度大?。芯啃行抢@太陽運動作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：根據(jù)圓周運動知識得：v=研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．10.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

11.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

12.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。13.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長

度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量mB用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時間的平均值E利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過光電門時的速度υ=

滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達(dá)A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達(dá)A點時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當(dāng)時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達(dá)A點時速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，R為電阻箱，電壓表為理想電壓表．當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1=2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：（1）電源的電動勢E和內(nèi)阻r（2）當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?參考答案：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律有，帶入數(shù)據(jù)即：（3分）ks5u聯(lián)立上面兩個方程可解得，（2分）（2）外電路的電功率，（3分）根據(jù)可判斷當(dāng)時，外電路功率最大，最大功率（2分）ks5u17.如圖a所示，間距為L的光滑平行長導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌單位長度電阻為R0．導(dǎo)軌間存在豎直方向的有界勻強磁場．不計電阻的金屬桿①、②垂直導(dǎo)軌放置在磁場內(nèi)，桿①在離開磁場邊界左側(cè)2L處，桿②在桿①右側(cè)．磁感應(yīng)強度變化規(guī)律滿足B=B0﹣kt（B0、k為已知量）．（1）若桿①和桿②都固定，求桿中的感應(yīng)電流強度．（2）若桿①和桿②以相同速度υ向右勻速運動，在桿②出磁場前，求桿中的感應(yīng)電流強度．（3）若桿①固定，t=0時，桿②從桿①右側(cè)L處出發(fā)向右運動的過程中，保持閉合回路中磁通量不變使桿中一直無感應(yīng)電流，則桿②多久后到達(dá)磁場邊界？（4）若磁感應(yīng)強度保持B=B0不變，桿①固定．桿②以一定初速度、在水平拉力作用下從桿①右側(cè)0.5m處出發(fā)向右運動，速度υ與兩桿間距x之間關(guān)系滿足圖b．當(dāng)外力做功4.5J時，兩桿間距x為多少？（第4問中可用數(shù)據(jù)如下：B0=1T、R0=0.1Ω/m、L=0.5m、金屬桿②質(zhì)量m=0.5kg）參考答案：解：（1）由B=B0﹣kt得=k設(shè)桿①和桿②間距為x時，感應(yīng)電動勢E=Lx=kLx感應(yīng)電流為I==（2）因為兩桿的運動不影響磁通量大小，所以感應(yīng)電流與靜止時相同，即與（1）問中相同，仍為I=．（3）磁通量保持不變，桿①和桿②間距x的任意位置有

B0L2=（B0﹣kt）Lx當(dāng)x=2L時t=（4）根據(jù)v﹣x圖象可知，v=2x感應(yīng)電流I===A=5A，為定值則安培力FA=ILB0=2.5N由動能定理