廣東省河源市嫻蘭中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省河源市嫻蘭中學(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.如圖所示，用輕繩吊一個(gè)重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡(θ＜30°)，下列說法不正確的是(

)A．力F最小值為GsinθB．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角參考答案：C2.我國于2007年10月發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥l號(hào)”。假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的l/81，月球的半徑約為地球半徑的l/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為（

）

A．0.4km/s

B．1.8km/s

C．1lkm/s

D．36km/s參考答案：B3.帶滑輪的平板C放在水平桌面上，小車A通過繞過滑輪的輕繩與物體B相連，如圖所示，A、C間及繩與滑輪間摩擦不計(jì)．C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、C質(zhì)量均為m，小車A運(yùn)動(dòng)時(shí)平板C保持靜止，物體B的質(zhì)量M可改變．則下列說法正確的是（）A．當(dāng)M=m時(shí)，C受到桌面的摩擦力大小為mgB．當(dāng)M=m時(shí)，C受到桌面的摩擦力大小為C．在M改變時(shí)，保持C靜止的μ值必須滿足μ＞D．無論μ值為多大，C都會(huì)保持靜止參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】把AB看成一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的拉力，從而求出繩子對(duì)C的作用力，對(duì)C受力分析，根據(jù)平衡條件求解即可．【解答】解：A、當(dāng)M=m時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：加速度a=繩子的拉力T=ma=，則繩子對(duì)C的作用力大小F=，方向與水平面成45°斜向下，對(duì)C受力分析，C處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，水平方向有f=Fcos45°=，故A錯(cuò)誤，B正確；C、AB兩個(gè)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：a=則繩子的拉力T=ma=，根據(jù)A得分析可知，繩子對(duì)C的作用力在水平方向的分量T′=，豎直分量F=，要使C保持靜止，則有則因?yàn)?，所以μ≥，故CD錯(cuò)誤．故選：B．4.（單選）如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點(diǎn)，另一端從B點(diǎn)沿支架緩慢地向C點(diǎn)靠近(C點(diǎn)與A點(diǎn)等高)．則繩中拉力大小變化的情況是()A．先變小后變大

B．先變小后不變

C．先變大后不變

D．先變大后變小參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．B4B1【答案解析】C解析：當(dāng)輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為2θ．以滑輪為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示．根據(jù)平衡條件得

2Fcosθ=mg得到繩子的拉力F=所以在輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)的過程中，θ增大，cosθ減小，則F變大．當(dāng)輕繩的右端從直桿最上端移到C點(diǎn)時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為2α．設(shè)繩子總長為L，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學(xué)知識(shí)得到sinα=，L、S不變，則α保持不變．再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力F保持不變．所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變．故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選：C【思路點(diǎn)撥】當(dāng)輕繩的右端從B點(diǎn)移到直桿最上端時(shí)，兩繩的夾角增大．滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ．以滑輪為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況．當(dāng)輕繩的右端從直桿的最上端移到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)幾何知識(shí)分析得到滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變，由平衡條件判斷出繩子的拉力保持不變．5.下列說法中正確的是A．質(zhì)點(diǎn)、位移都是理想化模型B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證C．單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位D．長度、時(shí)間、力是一組屬于國際單位制的基本單位的物理量參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量分別為-Q和+2Q，它們相距L，如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在。點(diǎn)處的場強(qiáng)大小為________，方向____．

參考答案：7.如圖，手用力握住一個(gè)豎直的瓶子，瓶子的重為250N，當(dāng)瓶子靜止時(shí)，瓶子受到

摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動(dòng)”）。摩擦力的大小為

N，摩擦力的方向

（選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時(shí)瓶子受到摩擦力大小

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜

250

豎直向上

不變8.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g?，F(xiàn)在薄板上挖去一個(gè)直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點(diǎn)向左移動(dòng)________R的距離，在B點(diǎn)作用一個(gè)垂直于AB的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

9.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝10.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個(gè)小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場，設(shè)兩板電勢(shì)差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：11.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

12.小楠同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則：（1）C點(diǎn)相對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為

cm；（2）打E點(diǎn)時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度vE=

m/s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】根據(jù)圖示刻度尺確定其分度值，然后讀出刻度尺示數(shù)；由△x=at2求出加速度，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度求解B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度．【解答】解：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，由圖可知，C、D、E、F四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度分別是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小車的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案為：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．13.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當(dāng)木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當(dāng)木板勻速下滑時(shí)將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當(dāng)B在木板上無摩擦?xí)r，木板和B的加速度大小之比為；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為時(shí)，木板的動(dòng)量為

；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為，木板的動(dòng)量為

。參考答案：

答案：1：1，

，0三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一根玻璃棒的長度和直徑，測(cè)量的結(jié)果如圖所示，則此棒的長度L=

☆

cm，直徑d=

☆

mm．參考答案：15.①螺旋測(cè)微器的構(gòu)造如圖甲所示，測(cè)微螺桿P與固定刻度M之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退

mm，而可動(dòng)刻度N上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退

mm.②測(cè)量時(shí)，當(dāng)測(cè)微螺桿P將要接觸被測(cè)物體時(shí)，要停止使用旋鈕K，改用

（填部件的字母代碼），當(dāng)聽到“咔、咔…”聲后，操作

部件（填部件的字母代碼），即可讀數(shù)．③如圖乙所示，被測(cè)物體的長度是

mm.參考答案：①（2分）0.5；0.01

②（4分）H;

S

③（2分）2.151~2.155四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計(jì)。導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻，在電阻兩端接有電壓傳感器并與計(jì)算機(jī)相連。有n段豎直向下的寬度為a間距為b的勻強(qiáng)磁場（a>b），磁感強(qiáng)度為B。金屬棒初始位于OO′處，與第一段磁場相距2a。

（1）若金屬棒有向右的初速為v0，為使金屬棒保持v0一直向右穿過各磁場，需對(duì)金屬棒施加一個(gè)水平向右的拉力，求金屬棒進(jìn)入磁場前拉力F1的大小和進(jìn)入磁場后拉力F2的大?。唬?）在（1）的情況下，求金屬棒從OO′開始運(yùn)動(dòng)到剛離開第n段磁場過程中，拉力所做的功；（3）若金屬棒初速為零，現(xiàn)對(duì)棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿過各段磁場，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)顯示出的電壓隨時(shí)間以固定的周期做周期性變化，在給定的坐標(biāo)中定性地畫出計(jì)算機(jī)顯示的圖像（從金屬棒進(jìn)入第一段磁場開始計(jì)時(shí)）。（4）在（3）的情況下，求整個(gè)過程導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量，以及金屬棒從第n段磁場穿出時(shí)的速度。

參考答案：解析：（1）金屬棒進(jìn)入磁場前

(1分)

金屬棒在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)

(1分)

(1分)

（2）在非磁場區(qū)域外力F1所做的功為

(1分)

在磁場區(qū)域外力F2所做的功為

(1分)

在此過程拉力所做的總功

(1分)

（3）如圖。

(2分)

（4）（i）解法一：進(jìn)入各磁場時(shí)的速度均相同，等于從OO′運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的速度。

(1分)

每經(jīng)過一段磁場產(chǎn)生的電能相同，設(shè)為，根據(jù)動(dòng)能定理，有

所以

(1分)

(1分)

解法二：由于進(jìn)入每一段磁場的速度都相同，故在每一個(gè)周期中有，穿過每段磁場產(chǎn)生的電能均相同，所以

(2分)

得

(1分)

（ii）由電壓的周期性分析知，從第n段磁場穿出的速度為v等于從OO′運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的速度

(1分)

得

(2分)17.中央電視臺(tái)近期推出了一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度L1＝5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2＝1m，瓶子質(zhì)量m＝0.5kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2），假?zèng)]瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，要想游戲獲得成功，試問：（1）推力作用在瓶子上的時(shí)間最長不得超過多少？（2）推力作用在瓶子上的距離最小