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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(cè)量電壓的，通常要通過(guò)電壓互感器來(lái)連接．圖中電壓互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電壓為Uab；cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)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(diǎn)：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(diǎn)評(píng)：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(cè)量．2.（單選）如圖所示，一固定斜面上兩個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，則B與斜面之間的動(dòng)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(gè)物體的質(zhì)量為m，B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．以AB整體為研究對(duì)象．根據(jù)平衡條件得

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

μ=tanα故選A．3.運(yùn)動(dòng)員拋出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，不計(jì)空氣阻力，則下列表述正確的是A.鉛球在B點(diǎn)的速度為零B.鉛球從B點(diǎn)到D點(diǎn)加速度與速度始終垂直C.鉛球在B點(diǎn)和D點(diǎn)的機(jī)械能相等D.鉛球在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)子的回旋頻率等于2fB．質(zhì)子被電場(chǎng)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(guò)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中回旋頻率等于f，故A錯(cuò)誤．

B、根據(jù)qvmB=m，得vm=，與加速的電壓無(wú)關(guān)，然而一次加速，則有qU=，因此質(zhì)子被電場(chǎng)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(lái)時(shí)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應(yīng)強(qiáng)度或交流電的周期．故D錯(cuò)誤．故選：BC．5.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．物體堅(jiān)直向下的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)B．加速度等于重力加速度的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)C．在自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不同質(zhì)量的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同D．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)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(jì)16分6.一水平放置的圓盤繞過(guò)其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過(guò)，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)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(shí)間。5擋光片的寬度用螺旋測(cè)微器測(cè)得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)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(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)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_(kāi)_______________。

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(yùn)動(dòng)。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(shí)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(shí)松開(kāi)B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_

___s，A球落地時(shí)的動(dòng)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(yáng)運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬(wàn)有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽(yáng)的質(zhì)量M可表示為．參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出行星的線速度大小．研究行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)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(yùn)動(dòng)知識(shí)得：v=研究行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點(diǎn)評(píng)：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(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動(dòng)紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計(jì)算后填寫(xiě)表格．實(shí)驗(yàn)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(shí)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(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長(zhǎng)木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開(kāi)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(jì)算機(jī)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(cè)得木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)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(shí)驗(yàn)，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(shí)，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(shí)，封閉氣體的體積________，壓強(qiáng)________，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(qiáng)變大，水銀對(duì)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(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)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(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門時(shí)擋光的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：A用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)

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

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值E利用所測(cè)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(shí)驗(yàn)步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度υ=

滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=

參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(tái)，接著以4m/s水平速度離開(kāi)平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),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(guò)程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)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(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)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(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)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(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.15.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)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(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)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(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)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(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(shí)，電壓表讀數(shù)為U1=4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2=5Ω時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2=5V．求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（2）當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，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(gè)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(shí)，外電路功率最大，最大功率（2分）ks5u17.如圖a所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度電阻為R0．導(dǎo)軌間存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．不計(jì)電阻的金屬桿①、②垂直導(dǎo)軌放置在磁場(chǎng)內(nèi)，桿①在離開(kāi)磁場(chǎng)邊界左側(cè)2L處，桿②在桿①右側(cè)．磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度．（2）若桿①和桿②以相同速度υ向右勻速運(yùn)動(dòng)，在桿②出磁場(chǎng)前，求桿中的感應(yīng)電流強(qiáng)度．（3）若桿①固定，t=0時(shí)，桿②從桿①右側(cè)L處出發(fā)向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，保持閉合回路中磁通量不變使桿中一直無(wú)感應(yīng)電流，則桿②多久后到達(dá)磁場(chǎng)邊界？（4）若磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，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(shí)，兩桿間距x為多少？（第4問(wèn)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(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Lx=kLx感應(yīng)電流為I==（2）因?yàn)閮蓷U的運(yùn)動(dòng)不影響磁通量大小，所以感應(yīng)電流與靜止時(shí)相同，即與（1）問(wèn)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(shí)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(dòng)能定理