湖南省懷化市正清路中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省懷化市正清路中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏者。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是()A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B．甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利

D．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利

參考答案：C2.空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點(diǎn)B、C點(diǎn)電場強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、Ecx，下列說法中正確的有

A．B、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小EBx＜Ecx

B．EBx的方向沿x軸正方向

C．電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功參考答案：DB點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，B點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于C點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差，將電場看做勻強(qiáng)電場有E=，可見EBx＞ECx，A項(xiàng)錯誤；同理可知O點(diǎn)場強(qiáng)最小，電荷在該點(diǎn)受到的電場力最小，C項(xiàng)錯誤；沿電場方向電勢降低，在O點(diǎn)左側(cè)，EBx的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，ECx的方向沿x軸正方向，所以B項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確．故選D．【本題的入手點(diǎn)在于如何判斷EBx和ECx的大小，由圖象可知在x軸上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強(qiáng)電場，用勻強(qiáng)電場的處理方法思考，從而得到結(jié)論，此方法為微元法．】3.（多選）如圖，將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用繩子拴在天花板，繩子處于豎直伸直狀態(tài)，AB接觸面不光滑，整個裝置靜止。則B的受力個數(shù)可能是:A．1

B．2

C．3

D．4參考答案：BD

解析：對A物體分析，若繩子的拉力等于A的重力，則A對B沒有壓力；則B對A沒有支持力，故B可能受重力，地面支持力兩個力；若拉力小于重力，則AB間有彈力的作用，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，若AB間沒有摩擦力，則A不可能平衡；故AB間一定有摩擦力；根據(jù)牛頓第三定律故B受4個力；故選BD4.（單選）如圖所示，長為l的輕桿A一端固定一個質(zhì)量為m的小球B，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，輕桿繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。在輕桿與水平方向夾角α從0°增加到90°的過程中，下列說法正確的是（

）

A．小球B受到的合力的方向沿著輕桿AB．小球B受到輕桿A作用力的大小為mω2lC．小球B受到輕桿A的作用力對小球B不做功D．小球B受到輕桿A的作用力對小球B做功為mgl+mω2l2參考答案：A5.質(zhì)量為2kg的物體放在地面上，在豎直向上的拉力作用下，由靜止開始向上運(yùn)動，在此過程中，物體的機(jī)械能和位移x之間的關(guān)系如圖所示，設(shè)物體在地面的重力勢能為零，g=l0m／s2．下列說法正確的是

（

）

A．前2m物體作勻加速直線運(yùn)動，加速度為5m／s2

B．拉力的功率一直增大

C．前2m和后2m運(yùn)動時間相等

D．x=2m時，物體的動能最大參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用不同頻率的光照射某金屬，測量其反向遏止電壓UC與入射光頻率ν，得到UC-ν圖象，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νC=

Hz，金屬的逸出功W=

eV，普朗克常量h=

J·s．參考答案：5.0×1014；2.0；6.4×10－347.如圖，圓環(huán)質(zhì)量為M，經(jīng)過環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一質(zhì)量為m的球，今將小球沿鋼絲AB以初速vo豎直向上拋出。致使大圓環(huán)對地?zé)o作用力，則小球上升的加速度為

。小球能上升的最大高度為

。（設(shè)AB鋼絲足夠長，小球不能達(dá)到A點(diǎn)）參考答案：8.（2）．氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=．參考答案：由第4能級躍遷到第2能級，有：，從第2能級躍遷到基態(tài)，有：，則=．

9.在做研究勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每兩個計(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)時器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個計(jì)數(shù)點(diǎn)時紙帶的速度大小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)】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動中，時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個計(jì)時點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1s用逐差法來計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時刻的瞬時速度等于一段時間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．10.如圖所示，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是E1____E2；通過線圈截面電量的大小關(guān)系是ql____q2。（填大于，小于，等于）參考答案：11.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。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(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得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1.50m，則B球落到P點(diǎn)的時間是____s，A球落地時的動能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.6812.2004年7月25日，中國用長征運(yùn)載火箭成功地發(fā)射了“探測2號”衛(wèi)星．右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度，結(jié)果如圖所示．則火箭在照片中第2個像所對應(yīng)時刻的瞬時速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運(yùn)動過程x隨t變化的規(guī)律，某實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算得到下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請你在下圖所示的坐標(biāo)系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標(biāo)度作出關(guān)系圖線．并根據(jù)圖線分析得出物體從AB的過程中x隨t變化的定量關(guān)系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）13.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：．方向由a至b三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計(jì)時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運(yùn)動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運(yùn)動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖所示，空間有一寬為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外。abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域。在運(yùn)動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行。求：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場和cd邊剛離開磁場時，ab兩端的電勢差分別是多大？并分別指明a、b哪端電勢高。（2）線框通過磁場的整個過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：解析：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場時，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

①

(2分)

回路中的感應(yīng)電流

②

(1分)

ab兩端的電勢差

③

(2分)

b端電勢高

（1分）

cd邊剛離開磁場時，ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小和回路中電流大小與cd邊剛進(jìn)入磁場時的時間相同，即為

④

(1分)

所以ab兩端的電勢差為

⑤

(2分)

b端電勢高

（1分）

（2）線框從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛進(jìn)入磁場的過程中，產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流；線框全部進(jìn)入磁場中時，由于磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框cd邊剛離開磁場到ab邊剛離開磁場的過程中產(chǎn)生逆時針方向的電流。由題知線框在兩個過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等，設(shè)線框能產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間為t，產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，則有

⑥

(2分)

⑦

(2分)

聯(lián)立②⑥⑦式解得：

⑧

(2分)17.如圖，足夠長斜面傾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A點(diǎn)下方粗糙且μ=．水平面上足夠長OB段粗糙且μ2=0.5，B點(diǎn)右側(cè)水平面光滑．OB之間有與水平方向β（β已知）斜向右上方的勻強(qiáng)電場E=×105V/m．可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg，mD=1kg，D帶電q=+1×10﹣4C，用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑滑輪連在一起，分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放，B、Q間距離d=1m，A、P間距離為2d，細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)．（sinβ=，cosβ=，g=10m/s2），求：（1）物體C第一次運(yùn)動到A點(diǎn)時的重力的功率；（2）物塊D運(yùn)動過程中電勢能變化量的最大值；（3）物體C第一次經(jīng)過A到第二次經(jīng)過A的時間t．參考答案：解：（1）對D進(jìn)入電場的過程受力分析可得：qEsinβ=1×10﹣4××105×N=10N，mDg=10N，可知qEsinβ=mDg，所以N=0，D在OB段不受摩擦力．設(shè)C物塊到A點(diǎn)速度為v0，由題知釋放后C物將沿斜面下滑，C物從P到A過程，對C、D系統(tǒng)由動能定理：mCg?2dsinθ﹣qEcosβd=

①代入數(shù)據(jù)解得：v0=2m/s物體C第一次運(yùn)動到A點(diǎn)時的重力的功率P=mCgsin30°v0=4×10×0.5×2W=40W（2）由題意，C經(jīng)過A點(diǎn)后將減速下滑至速度為0后又加速上滑，設(shè)其加速度大小為a1，向下運(yùn)動的時間為t1，發(fā)生的位移為x1．對物體C：

mCgsinθ﹣T1﹣μmCgcosθ=﹣mCa1，②對物體D：T1﹣qEcosβ=﹣mDa1，③聯(lián)立解得：a1=﹣=3m/s2；則

t1==

④

x1==m=m

⑤D從開始運(yùn)動到最左端過程中：W電=﹣qEcosβ?（x1+d）=﹣1×10﹣4××105××（+1）=﹣50J

⑥所以電勢能變化量的最大值為﹣50J．（3）設(shè)物體C后再加速上滑到A的過程中，加速度大小為a2，時間t2，有：對物體C：T2﹣μmCgcosθ﹣mCgsinθ=mCa2⑦對物體D：qEcosβ﹣T2=mDa2

⑧

x1=

⑨

t=t1+t2

⑩聯(lián)解③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得：

t=s≈1.82s答：（1）物體C第一次運(yùn)動到A點(diǎn)時的重力的功率為40W；（2）物塊D運(yùn)動過程中電勢能變化量的最大值為50J；（3）物體C第一次經(jīng)過A到第二次經(jīng)過A的時間t約為1.82s．1