湖北省咸寧市羊樓司中學高三物理期末試題含解析

湖北省咸寧市羊樓司中學高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，一些商場安裝了智能化的臺階式自動扶梯。為了節(jié)約能源，在沒有乘客乘行時，自動扶梯以較小的速度勻速向左上方運行，當有乘客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行。則電梯在運送乘客的過程中：

A．乘客始終受摩擦力作用

B．乘客經(jīng)歷先超重再失重

C．乘客對扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下

D．扶梯對乘客的作用力始終豎直向上參考答案：C2.如圖a所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則（

）A．t1時刻FN＞G，P有收縮的趨勢B．t2時刻FN=G，此時穿過P的磁通量最小C．t3時刻FN=G，此時P中無感應電流D．t4時刻FN＜G，此時穿過P的磁通量最小參考答案：A3.如圖是一條足夠長的淺色水平傳送帶在自左向右勻速運行?，F(xiàn)將一個木炭包無初速地放

在傳送帶的最左端，木炭包在傳送帶上將會留下一段黑色的徑跡。下列說法中正確的是（

）

A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側

B．木炭包的質量越大，徑跡的長度越短

C.傳送帶運動的速度越大，徑跡的長度越短

D．木炭包與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短參考答案：D由于慣性，炭包由向左的運動，A錯。質量越大，慣性越大，炭包的運動徑跡越長，B錯。傳送帶運動的速度越大，炭包運動狀態(tài)改變所用的時間越長，徑跡的長度越長，C錯。由a=μg得D正確。4.如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長為L，質量為m的直導體棒。

在導體棒中的電流I垂直紙面向里時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B的大小和方向正確是

A．方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下

C．，方向豎直向上

D．，方向豎直向下參考答案：AC選項A，外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向上，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg,故A正確；

選項B，外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

選項C，外加勻強磁場的磁感應強度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg，故C正確；

選項D，外加勻強磁場的磁感應強度B的方向豎直向下，則水平向左的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。

5.伽耳頓板可以演示統(tǒng)計規(guī)律。如左下圖，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，則右下圖中能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是（

）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.如圖，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J熱量。參考答案：吸收

260J；7.如圖所示，AB、CD為兩根平行并且均勻的相同電阻絲，直導線EF可以在AB、CD上滑行并保持與AB垂直，EF與AB、CD接觸良好，圖中電壓表為理想電壓表，當EF處于圖中位置時電壓表讀數(shù)為U1=8.0伏，已知將EF由圖中位置向左移動一段△L后電壓表讀數(shù)變?yōu)閁2=6.0伏，則電路中電阻的變化量DR與變化前電路的總電阻R之比DR:R=______.若將EF由圖中位置向右移一段相同△L后，那么電壓表讀數(shù)U3=_____伏。參考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏8.（選修3-3）（5分）如圖表示一定質量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對應的溫度比等溫線Ⅱ對應的溫度要

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積應變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍．參考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）9.我校機器人協(xié)會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若___________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：10.一列沿著x軸傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質點的振動圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負向”），波速為

m/s。在4s內(nèi)，K質點的路程是

m。參考答案：11.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度．圖7中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號．設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對應的時間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個小格，說明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個信號時離測速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時間內(nèi)前進的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個信號的時刻應分別對應于題圖中p1、n1之間的中點和p2、n2之間的中點，其間共有28.5個小格，故接收到p1、p2兩個信號的時間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.12.（2分）在α衰變時產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變?yōu)椤⒖即鸢福害?3.做自由落體運動的小球，落到A點時的瞬時速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點上方12．8m處的瞬時速度大小為12m/s，經(jīng)過A點下方25m處的瞬時速度大小為

．（取g=10m／s2）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結論，最終結果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，平面鏡M與豎直巨型光屏平行放置，其與光屏之間的距離為L，由小孔S處垂直光屏向平面鏡中點O射入一束氦氖激光，現(xiàn)平面鏡M以其中點O為軸逆時針勻速旋轉，角速度為ω．求：（1）平面鏡轉過15°時，光屏上形成的光點P至S的距離；（2）平面鏡轉動時間t（t＜）時，激光束在光屏上形成的光點移動的速度．參考答案：解：（1）平面鏡轉過15°，則反射光線轉過30°，由幾何關系，可知：=L?tan30°=（2）平面鏡轉動時間為t，則反射光線轉過的角度為：θ=2ωt；光點P離O點的距離為：SOP=光點P繞點O旋轉的線速度為：v1=2ωSop=；由速度的合成與分解的知識可知，P點在光屏上移動的速度為：v2==答：（1）平面鏡轉過15°時，光屏上形成的光點P至S的距離；（2）平面鏡轉動時間t（t＜）時，激光束在光屏上形成的光點移動的速度．【考點】運動的合成和分解；光的反射定律．【分析】（1）根據(jù)光的反射定律，結合幾何關系，即可求解；（2）依據(jù)運動的合成與分解，結合幾何關系，及圓周運動的線速度與角速度關系，即可求解．17.（計算）（2014秋?德城區(qū)校級月考）如圖所示，一個放置在水平地面上的木塊，其質量為m=2kg，受到一個斜向下的、與水平方向成37°角的推力F=10N的作用，使木塊從靜止開始運動，運動2.4m的距離后撤去推力，若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，）（1）撤去推力F瞬間，物體的速度．（2）撤去推力F后4s內(nèi)，物體的位移．（g=10m/s2）參考答案：（1）撤去推力F時木塊的速度為10.8m/s；（2）撤去推力F4s內(nèi)運動的總位移為35.2m．解：（1）如圖所示：撤去力F之前，水平方向：Fcos37°﹣f=ma①豎直方向：N﹣mg﹣Fsin37°=0②又有：f=μN③由①②③得：a1=2.7m/s2由運動學公式：vt=v0+at④得，撤去力F時物塊速度v=10.8m/s，（2）撤去力F后，由牛頓第二定律F=ma得物塊加速度a2=μg⑤解得a2=1m/s2，（3）物體靜止所用時間為t==10.8s由運動學公式：s=v0t+at2式得，撤去力F4s內(nèi)位移S=10.8×=35.2m，答：（1）撤去推力F時木塊的速度為10.8m/s；（2）撤去推力F4s內(nèi)運動的總位移為35.2m．18.相距L＝1．5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質量為m1＝1kg的金屬棒ab和質量為m2＝0．27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ＝0．75，兩棒總電阻為1．8Ω，導軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始向上沿導軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s2）（1）求出磁感應強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）判斷cd棒將做怎樣的運動，求出cd棒達到最大速度所需的時間t0，并在圖（c）中定性畫出cd棒所受摩擦力隨時間變化的圖象。參考答案：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率

v＝at

此時，回路中的感應電流為

對金屬棒ab，由牛頓第二定律得

由以上各式整理得：

在圖線上取兩點：

t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14．6N

代入上式得：a＝1m/s2

B＝1．2T（2）（4分）在