福建省莆田市私立延寧中學(xué)高三物理期末試卷含解析

福建省莆田市私立延寧中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.如下圖所示，在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為3.0m/s，頻率為2.5Hz，振幅為8.0×10-2m.已知t=0時(shí)刻P點(diǎn)質(zhì)元的位移為y=4.0×m，速度沿y軸正向。Q點(diǎn)在P點(diǎn)右方9.0×10－1m處，對(duì)于Q點(diǎn)的質(zhì)元來(lái)說(shuō)，

A．在t=0時(shí)，位移為y=－4.0×m

B．在t=0時(shí)，速度沿y軸負(fù)方向

C．在t=0.1s時(shí)，位移為y=－4.0×m

D．在t=0.1s時(shí)，速度沿y軸正方向參考答案：答案：BC2.如圖所示，水平地面上。處于伸直狀態(tài)的輕繩一端拴在質(zhì)量為m的物塊上，另一端拴在固定于B點(diǎn)的本樁上．用彈簧稱的光滑掛鉤緩慢拉繩，彈簧稱始終與地面平行．物塊在水平拉力作用下緩慢滑動(dòng)．當(dāng)物塊滑動(dòng)至A位置，時(shí)，彈簧稱的示數(shù)為F．則：A，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B．木樁受到繩的拉力始終大于，C．彈簧稱的控力保持不變D．彈簧稱的拉力一直增大參考答案：AD3.（單選）如圖所示，小球用細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí)，細(xì)繩上的拉力將

A．逐漸增大

B．逐漸減小C．先增大后減小D，先減小后增大參考答案：C4.某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖所示安裝；③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)周期為0.02s)；④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源．待小車

靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)在整個(gè)過(guò)程中小車所受的阻力恒定)．在上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的點(diǎn)跡如圖甲、乙所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)．請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為_(kāi)_______m/s；(2)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小為_(kāi)_______N；(3)該電動(dòng)小車的額定功率為_(kāi)_______W.參考答案：（1）

1.50

；（2）

1.60

；（3）

2.40

5.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)，則在該彎道處，（）A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B．車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C．當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小D．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)參考答案：AD【考點(diǎn)】向心力．【分析】汽車拐彎處將路面建成外高內(nèi)低，汽車拐彎靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力．速率為vc時(shí)，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力為零．根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行分析．【解答】解：A、路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時(shí)重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力．故A正確．B、車速低于vc，所需的向心力減小，此時(shí)摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力，車輛不會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)．故B錯(cuò)誤．C、當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，由于支持力和重力不變，則vc的值不變．故C錯(cuò)誤．D、當(dāng)速度為vc時(shí)，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc時(shí)，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只有速度不超出最高限度，車輛不會(huì)側(cè)滑．故D正確．故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)飛輪上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動(dòng)機(jī)不從地面上跳起，電動(dòng)機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度不能超過(guò)__________。參考答案：

7.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝______________；粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)_____________。參考答案：，mv028.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來(lái)計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．9.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為_(kāi)__________．參考答案：39：11510.（8分）一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動(dòng)?甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時(shí)追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時(shí)，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認(rèn)為甲、乙的解法正確嗎?若錯(cuò)誤請(qǐng)說(shuō)明其理由，并寫(xiě)出正確的解題過(guò)程。參考答案：解析：

11.現(xiàn)有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長(zhǎng)為l的有刻度、零點(diǎn)位于端點(diǎn)的直尺，一個(gè)木塊及質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線．試用這些器件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置（要求畫(huà)出示意圖），通過(guò)一次測(cè)量（彈簧測(cè)力計(jì)只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個(gè)地方把彈簧測(cè)力計(jì)懸掛好，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，讓直尺穿在細(xì)環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點(diǎn)就是直尺的懸掛點(diǎn)，它將尺分為長(zhǎng)短不等的兩段．用細(xì)線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)直尺懸掛點(diǎn)及木塊懸掛點(diǎn)的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測(cè)量精度，盡量使二懸掛點(diǎn)相距遠(yuǎn)些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說(shuō)明占8分，求出r占10分．12.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)如圖甲所示B.第二步保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問(wèn)題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度____________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度_____________。②已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣龋獪y(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊_________（寫(xiě)出物理名稱及符號(hào)），合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=____________。③測(cè)出滑塊運(yùn)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出圖象，可知它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質(zhì)量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫(xiě)出物理名稱及符號(hào)），W合=_______。③__________13.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為_(kāi)_______，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為_(kāi)_______。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長(zhǎng)度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)速度的大小；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過(guò)程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（4分）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即，因?yàn)椋?，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體途中依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知AB=BC=（未知），AB段和BC段的平均速度分別為υ1=3m/s、υ2=6m/s，則（1）物體經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度υB為多大？（2）若物體的加速度a=2m/s2，試求AC的距離參考答案：17.如圖所示,空間有場(chǎng)強(qiáng)E=1.0×102V/m豎直向下的電場(chǎng),長(zhǎng)L=0.8m不可伸長(zhǎng)的輕繩固定于O點(diǎn).另一端系一質(zhì)量m=0.5kg帶電q=5×1C的小球.拉起小球至繩水平后在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無(wú)限大的擋板MN上的C點(diǎn),g取10m/s2.試求:(1)繩子的最大張力T;(2)A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAC.參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力C2D4E2【答案解析】（1）30N；（2）125V．

解析：(1)A→B由動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)有:(mg+qE)·L=m,T-(mg+qE)=m

解得T=30N.(2)A→C由功能關(guān)系及電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)有:

(mg+qE)hAC=mvCsinθ=vB,

UAC=E·hAC.

解得UAC=125V.【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度．經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供小球的向心力，由牛頓第二定律求出細(xì)線對(duì)小球的拉力；（2）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可以求得.本題是帶電物體在復(fù)合場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，動(dòng)能定理和向心力結(jié)合是常用的解題方法．粒子垂直進(jìn)入電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng)，考查了學(xué)生對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用．18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，MN之間的距離為L(zhǎng)，小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向；(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大??；(3)A點(diǎn)到x軸的高度h.參考答案：（1），方向豎直向上

（2）

（3）（1）小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明電場(chǎng)力和重力平衡（恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），有

①

②（2分）重力的方向豎直向下，電場(chǎng)力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上。（1分）（2）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O′為圓心，MN為弦長(zhǎng)，，如圖所示。設(shè)半徑為r，由幾何關(guān)系知

③（2分）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖