湖北省咸寧市羊樓司中學(xué)高三物理期末試題含解析

湖北省咸寧市羊樓司中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一些商場(chǎng)安裝了智能化的臺(tái)階式自動(dòng)扶梯。為了節(jié)約能源，在沒(méi)有乘客乘行時(shí)，自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速向左上方運(yùn)行，當(dāng)有乘客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行。則電梯在運(yùn)送乘客的過(guò)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(duì)扶梯的作用力先指向右下方，再豎直向下

D．扶梯對(duì)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(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，則（

）A．t1時(shí)刻FN＞G，P有收縮的趨勢(shì)B．t2時(shí)刻FN=G，此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最小C．t3時(shí)刻FN=G，此時(shí)P中無(wú)感應(yīng)電流D．t4時(shí)刻FN＜G，此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最小參考答案：A3.如圖是一條足夠長(zhǎng)的淺色水平傳送帶在自左向右勻速運(yùn)行。現(xiàn)將一個(gè)木炭包無(wú)初速地放

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

）

A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)

B．木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長(zhǎng)度越短

C.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，徑跡的長(zhǎng)度越短

D．木炭包與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)越大，徑跡的長(zhǎng)度越短參考答案：D由于慣性，炭包由向左的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)。質(zhì)量越大，慣性越大，炭包的運(yùn)動(dòng)徑跡越長(zhǎng)，B錯(cuò)。傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度越大，炭包運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變所用的時(shí)間越長(zhǎng)，徑跡的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，C錯(cuò)。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(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。

在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(xiàng)A，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(xiàng)B，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cuò)誤；

選項(xiàng)C，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(xiàng)D，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cuò)誤。

5.伽耳頓板可以演示統(tǒng)計(jì)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(jì)16分6.如圖，一定質(zhì)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(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過(guò)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(dǎo)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(dāng)EF處于圖中位置時(shí)電壓表讀數(shù)為U1=8.0伏，已知將EF由圖中位置向左移動(dòng)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(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對(duì)應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的

倍．參考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）9.我校機(jī)器人協(xié)會(huì)的同學(xué)利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺(tái)上用彈簧測(cè)力計(jì)掛住一個(gè)實(shí)心鐵球，在圓盤(pán)測(cè)力計(jì)的托板上放一燒杯水，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒(méi)在水中（水不會(huì)溢出），如圖乙所示，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F3、F4。請(qǐng)你分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對(duì)鐵球的浮力大小為_(kāi)________，若___________，就說(shuō)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(shí)刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負(fù)向”），波速為

m/s。在4s內(nèi)，K質(zhì)點(diǎn)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(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度．圖7中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來(lái)的信號(hào)．設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)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(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)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(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個(gè)小格，說(shuō)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(gè)信號(hào)時(shí)離測(cè)速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于題圖中p1、n1之間的中點(diǎn)和p2、n2之間的中點(diǎn)，其間共有28.5個(gè)小格，故接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)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(shí)產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個(gè)

粒子而變?yōu)?。參考答案：?3.做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s，則小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)上方12．8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小為

．（取g=10m／s2）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.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)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(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)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(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)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(jī)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(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：15.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)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(qǐng)估算液體體積與原來(lái)氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(zhǎng)，由小孔S處垂直光屏向平面鏡中點(diǎn)O射入一束氦氖激光，現(xiàn)平面鏡M以其中點(diǎn)O為軸逆時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω．求：（1）平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)15°時(shí)，光屏上形成的光點(diǎn)P至S的距離；（2）平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t（t＜）時(shí)，激光束在光屏上形成的光點(diǎn)移動(dòng)的速度．參考答案：解：（1）平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)15°，則反射光線轉(zhuǎn)過(guò)30°，由幾何關(guān)系，可知：=L?tan30°=（2）平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為t，則反射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度為：θ=2ωt；光點(diǎn)P離O點(diǎn)的距離為：SOP=光點(diǎn)P繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的線速度為：v1=2ωSop=；由速度的合成與分解的知識(shí)可知，P點(diǎn)在光屏上移動(dòng)的速度為：v2==答：（1）平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)15°時(shí)，光屏上形成的光點(diǎn)P至S的距離；（2）平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t（t＜）時(shí)，激光束在光屏上形成的光點(diǎn)移動(dòng)的速度．【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)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(jié)合幾何關(guān)系，即可求解；（2）依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，結(jié)合幾何關(guān)系，及圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度關(guān)系，即可求解．17.（計(jì)算）（2014秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，一個(gè)放置在水平地面上的木塊，其質(zhì)量為m=2kg，受到一個(gè)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2.4m的距離后撤去推力，若木塊與地面間的動(dòng)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(shí)木塊的速度為10.8m/s；（2）撤去推力F4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)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=μN(yùn)③由①②③得：a1=2.7m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：vt=v0+at④得，撤去力F時(shí)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(shí)間為t==10.8s由運(yùn)動(dòng)學(xué)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(shí)木塊的速度為10.8m/s；（2）撤去推力F4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的總位移為35.2m．18.相距L＝1．5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0．27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0．75，兩棒總電阻為1．8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。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(kāi)始向上沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s2）（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大?。唬?）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過(guò)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(yùn)動(dòng)，求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖（c）中定性畫(huà)出cd棒所受摩擦力隨時(shí)間變化的圖象。參考答案：（1）經(jīng)過(guò)時(shí)間t，金屬棒ab的速率

v＝at

此時(shí)，回路中的感應(yīng)電流為

對(duì)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(diǎn)：

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