河南省洛陽(yáng)市第三十二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽(yáng)市第三十二中學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）一物體放在升降機(jī)底板上，隨同升降機(jī)由靜止開始豎直向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象如圖所示，其中O－S1過程的圖線為曲線，S1－S2過程的圖線為直線。根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是（

）A．O－S1過程中物體所受合力一定是變力B．S1－S2過程中物體可能在做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．S1－S2過程中物體可能在做變加速直線運(yùn)動(dòng)D．O－S2過程中物體的動(dòng)能可能在不斷增大參考答案：ABD2.如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)．現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力．下列說法中正確的是（）A．t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等B．t2時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等C．t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等D．t2時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等參考答案：A【考點(diǎn)】向心力．【分析】過最高點(diǎn)后，速度越來越大，水平分速度也要變大，結(jié)合該規(guī)律確定最高點(diǎn)的時(shí)刻，抓住水平位移的關(guān)系確定面積是否相等．【解答】解：過最高點(diǎn)后，水平分速度要增大，經(jīng)過四分之一圓周后，水平分速度為零，可知從最高點(diǎn)開始經(jīng)過四分之一圓周，水平分速度先增大后減小，可知t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)．根據(jù)題意知，圖中x軸上下方圖線圍成的陰影面積分別表示從最低點(diǎn)經(jīng)過四分之一圓周，然后再經(jīng)過四分之一圓周到最高點(diǎn)的水平位移大小，可知S1和S2的面積相等．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．3.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m=1kg的小物塊上，另一端固定在墻上．物塊在斜面上靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為37°，已知斜面傾角θ=37°．斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面固定不動(dòng)．設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，下列說法正確是（）A．小物塊可能只受三個(gè)力 B．斜面對(duì)物塊支持力可能為零C．彈簧彈力大小一定等于4N D．彈簧彈力大小可能等于5N參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】滑塊可能受重力、支持力、摩擦力三個(gè)力處于平衡，彈簧處于原長(zhǎng)，彈力為零．滑塊可能受重力、支持力、摩擦力、彈簧的彈力四個(gè)力處于平衡．根據(jù)共點(diǎn)力平衡進(jìn)行分析．【解答】解：A、由于μmgcos37°=0.5×1×10×0.8N=4N，mgsin37°=1×10×0.6N=6N，則μmgcos37°＜mgsin37°．若不受彈簧的壓力，則木塊不可能靜止，故物塊一定受彈簧的壓力，還受重力、斜面支持力和靜摩擦力，四個(gè)力的作用而平衡，故A錯(cuò)誤；B、由于滑塊此時(shí)受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能為零，所以斜面對(duì)滑塊的支持力不可能為零，故B錯(cuò)誤；CD、若要物塊靜止，設(shè)彈簧對(duì)物體的壓力大小為N，μ（mgcos37°+N）≥mgsin37°，得：N≥4N，所以彈簧彈力大小可能等于5N．故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D4.（多選）如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說法正確的是()．A.若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則電勢(shì)差UBC>UHGC..若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D.若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等參考答案：BD解析：A、若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由于B與H到A的距離不相等，使用B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等．故A錯(cuò)誤；B、若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場(chǎng)強(qiáng)度要大于HG之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，結(jié)合它們與A之間的夾角關(guān)系可得電勢(shì)差UBC＞UHG，故B正確；C、若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則AE連線的垂直平分平面是等勢(shì)面，等勢(shì)面兩側(cè)的點(diǎn)，一定具有不同的電勢(shì)，使用C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)一定不相等．故C錯(cuò)誤；D、若在A、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)具有對(duì)稱性，即上下對(duì)稱，左右對(duì)稱，D與H上下對(duì)稱，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；H與F相對(duì)于E點(diǎn)一定位于同一個(gè)等勢(shì)面上，所以H與F兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等．故D正確．故選：BD．

5.如圖所示，由兩種材料做成的半球面固定在水平地面上，球右側(cè)面是光滑的，左側(cè)面粗糙，O點(diǎn)為球心，A、B是兩個(gè)相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊A靜止在左側(cè)面上，物塊B在圖示水平力F作用下靜止在右側(cè)面上，A、B處在同一高度，AO、BO與豎直方向的夾角均為q，則A、B分別對(duì)球面的壓力大小之比為A．sin2q:1

B．sinq:1C．cos2q:1

D．cosq:1參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（3分）如圖所示是光從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2的折射情況，根據(jù)光路圖可知：兩種介質(zhì)相比較，介質(zhì)1是

介質(zhì)，介質(zhì)2是

介質(zhì)；光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)1

2（選填“>”、“=”或“<”)．頻率1

2（選填“>”、“=”或“<”）。參考答案：光密，光疏，＜，=7.某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，分別用兩種儀器來測(cè)量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測(cè)量得到的．

該同學(xué)先用米尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度，再采用上題中的方法測(cè)得擺球直徑，他通過改變擺長(zhǎng)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后以擺長(zhǎng)L為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，作出T﹣圖線，若該同學(xué)在計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點(diǎn)】研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系．【分析】（1）將給出的數(shù)據(jù)域游標(biāo)卡尺域螺旋測(cè)微器的最小分度比較，確定是哪一個(gè)的測(cè)量結(jié)果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測(cè)微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標(biāo)卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測(cè)微器的讀數(shù)的精確度．故此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學(xué)計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)候加的是小球直徑，則對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：T2=（L﹣），則可知圖象應(yīng)與橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，故C正確，AB錯(cuò)誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．8.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，外界對(duì)空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.59.如圖甲，水平面內(nèi)的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別位于直角三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知AB=3m，AC=4m。t0=0時(shí)刻A、B同時(shí)開始振動(dòng)，此后形成的波動(dòng)圖象均如圖乙，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在t=4s時(shí)C點(diǎn)開始振動(dòng)。則該機(jī)械波的傳播速度大小為_________；兩列波相遇后，C點(diǎn)振動(dòng)_________（填“加強(qiáng)”或“減弱”）。該列波的波長(zhǎng)是______m，周期是______s。參考答案：（1）1m／s

減弱

2m

2s

10.如圖所示，在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)阻值為R、邊長(zhǎng)為a的等邊三角形導(dǎo)線框架EFG正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=Ba2，通過導(dǎo)線框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識(shí)求出時(shí)間內(nèi)磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和平均感應(yīng)電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對(duì)稱性可知，小三角形的底邊長(zhǎng)為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點(diǎn)評(píng)：求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)應(yīng)用E=，q=來求．11.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點(diǎn)與水平面相切，所對(duì)圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩球到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：12.半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性．13.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運(yùn)行的周期T。僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）。A.月球的質(zhì)量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運(yùn)行速度的大小參考答案：D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的質(zhì)量，不能估算出月球的質(zhì)量；由題中條件不能求解地球的半徑，也就不能求解地球的密度；故ABC錯(cuò)誤。研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：月球繞地球運(yùn)行速度的大小，故D正確。故選D。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對(duì)外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強(qiáng)變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減??；氣體的壓強(qiáng)減小。）15.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，從線框開始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，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：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為θ的無限長(zhǎng)斜面上PQ部分粗糙，且長(zhǎng)為3L，其余部分都光滑．質(zhì)量均為m的四個(gè)小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于斜面，每相鄰兩物塊間有一長(zhǎng)為L(zhǎng)且平行于斜面的輕桿，每根桿的上端與物塊粘連而下端與物塊不粘連，各物塊與斜面PQ段的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2tanθ．A、B、C、D同時(shí)釋放時(shí)A恰在P點(diǎn)，且各物塊有相同的沿斜面向下的初速度，最終四個(gè)物塊均能通過Q點(diǎn)．重力加速度為g．求：（1）A在PQ段運(yùn)動(dòng)剛達(dá)到最大速度時(shí)的位置；（2）物塊C剛過P點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)物塊D的彈力；（3）要使四個(gè)物塊均能通過Q點(diǎn)最初釋放各物塊時(shí)的初速度應(yīng)該滿足的條件．參考答案：解：（1）由整體法，將四物塊及桿看成整體，當(dāng)它們下滑到下滑力等于摩擦力時(shí)運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值，有：μ?nmgcosθ=4mgsinθ…①得到：n=2…②即滑塊B剛過P點(diǎn)，此時(shí)A離P點(diǎn)的距離為L(zhǎng)…③（2）對(duì)四物塊及桿整體用牛頓第二定律得：

μ?3mgcosθ﹣4mgsinθ=4ma…④得到a=gsinθ，方向沿斜面向上…⑤對(duì)物塊D用牛頓第二定律得：F﹣mgsinθ=ma…⑥解得F=mgsinθ，方向沿斜面向上…⑦（3）要使四個(gè)物塊都能滑出Q處，物塊D過Q點(diǎn)時(shí)它的速度應(yīng)大于零．物塊A離開Q點(diǎn)時(shí)，物塊發(fā)生分離．設(shè)物塊D剛過P點(diǎn)時(shí)的速度為v對(duì)物塊D從P到Q的過程用動(dòng)能定理得mgsinθ×3L﹣μmgcosθ×3L=0﹣mv2…⑧解得：v=…⑨設(shè)開始下滑時(shí)的初速度為v0，對(duì)整體進(jìn)入PQ段過程用動(dòng)能定理：4mgsinθ×3L﹣μmgcosθ（3L+2L+L）=×4mv2﹣×4mv02…⑩解得：v0=v=…（11）即釋放時(shí)，初速度應(yīng)大于…（12）答：（1）A在PQ段運(yùn)動(dòng)剛達(dá)到最大速度時(shí)的位置離P點(diǎn)的距離為L(zhǎng)；（2）物塊C剛過P點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)物塊D的彈力是mgsinθ，方向沿斜面向上；（3）要使四個(gè)物塊均能通過Q點(diǎn)最初釋放各物塊時(shí)的初速度應(yīng)應(yīng)大于．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用；牛頓第二定律．【分析】（1）將四物塊及桿看成整體，當(dāng)它們下滑到下滑力等于摩擦力時(shí)運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值，由此列式分析知道塊B剛過P點(diǎn)，此時(shí)A離P點(diǎn)的距離為L(zhǎng)．（2）對(duì)四物塊及桿整體運(yùn)用用牛頓第二定律求出整體的加速度，再隔離D，由牛頓第二定律求桿對(duì)物塊D的彈力．（3）要使四物塊都能滑出Q點(diǎn)，物塊D過Q點(diǎn)時(shí)它的速度應(yīng)大于零．對(duì)物塊D從P到Q的過程用動(dòng)能定理列方程．對(duì)整體進(jìn)入PQ段過程用動(dòng)能定理列式，求初速度應(yīng)滿足的條件．17.如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長(zhǎng)L="1"m．間距d=m，兩金屬板間電壓UMN=1×104V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為