福建省南平市清華中學(xué)高三物理期末試題含解析

福建省南平市清華中學(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，站在汽車上的人用手推車的力為F，腳對(duì)車向后摩擦力為f，下列說法正確的是

A．當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車的合力為零B．當(dāng)車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車的合力與車的位移相反C．當(dāng)車減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)和f對(duì)車的合力與車的位移相反D．不管車做何種運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)和f對(duì)車的合力都為零參考答案：AC2.（多選）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一塊，甲圓盤為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)滑動(dòng)．甲圓盤與乙圓盤的半徑之比為r甲∶r乙＝3∶1，兩圓盤和小物體m1、m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，m1距O點(diǎn)為2r，m2距O′點(diǎn)為r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（）A．滑動(dòng)前m1與m2的角速度之比ω1∶ω2＝1∶3B．滑動(dòng)前m1與m2的向心加速度之比a1∶a2＝2∶9C．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開始滑動(dòng)D．隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開始滑動(dòng)參考答案：ABD3.（單選）“馬航MH370”客機(jī)失聯(lián)后，我國(guó)已緊急調(diào)動(dòng)多顆低軌衛(wèi)星（環(huán)繞半徑遠(yuǎn)小于地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞半徑），利用高分辨率對(duì)地成像、可見光拍照等技術(shù)對(duì)搜尋失聯(lián)客機(jī)提供支持。關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說法正確的是A．低軌衛(wèi)星都是相對(duì)地球運(yùn)動(dòng)的，其環(huán)繞速率可能大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星相對(duì)地球是靜止的，可以固定對(duì)一個(gè)區(qū)域拍照，但由于它距地面較遠(yuǎn)，照片的分辨率會(huì)差一些C．低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星，可能具有相同的速率D．低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星，可能具有相同的周期參考答案：BA、同步衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，低軌衛(wèi)星相對(duì)地球是運(yùn)動(dòng)的，根據(jù)得，第一宇宙速度的軌道半徑等于地球的半徑，所以低軌衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B、同步衛(wèi)星的周期與地球的周期相同，相對(duì)地球靜止，可以固定對(duì)一個(gè)區(qū)域拍照，但由于它距地面較遠(yuǎn)，照片的分辨率會(huì)差一些，故B正確；CD、根據(jù)得，，低軌衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則低軌衛(wèi)星的速率大于同步衛(wèi)星，周期小于同步衛(wèi)星，故CD錯(cuò)誤。故選B。4.質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，阻力F保持不變，當(dāng)它以速度v、加速度a加速前進(jìn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率P，從此時(shí)開始，發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持在額定功率下工作，則之后的運(yùn)動(dòng)情況以下說法正確的是（

）A、汽車的加速度增大；

B、汽車的速度一直增大；C、最終汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

D、汽車的最大速度為P/F。參考答案：CD5.圖5為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，視變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V，調(diào)節(jié)前后A．副線圈中的電流比為1∶2

B．副線圈輸出功率比為2∶1C．副線圈的接入匝數(shù)比為2∶1

D．原線圈輸入功率比為1∶2參考答案：C【考點(diǎn)定位】理想變壓器原副線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系、部分電路歐姆定律、電功率計(jì)算式、能量守恒定律的應(yīng)用。理想變壓器中原副線圈兩端電壓、電流、功率與匝數(shù)關(guān)系是常考問題，應(yīng)熟記。理清理想變壓器中各參量間的因果關(guān)系，究竟是誰(shuí)決定誰(shuí)是正確解決此類問題的關(guān)鍵和突破口。原線圈中電流為I1，匝數(shù)為n1，兩端輸入電壓為U1，輸入功率為P1，幅線圈中電流為I2，匝數(shù)為n2，兩端輸出電壓為U2，輸出功率為P2，有：＝，＝，P1＝P2。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3—5）現(xiàn)用下列幾種能量的光子照射一個(gè)處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是_______（填序號(hào)），氫原子吸收該光子后在向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能產(chǎn)生____種頻率的光子。參考答案：答案：B、

27.

（選修3—4模塊）（4分）某單色光在真空中的光速為c，波長(zhǎng)為，則它在折射率為n的介質(zhì)中傳播時(shí)的速度為

，波長(zhǎng)為

．參考答案：答案：（2分）；（2分）8.有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時(shí)，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為Ta

和Tb

。②當(dāng)t1＝0.5s時(shí)，橫波b的傳播使質(zhì)點(diǎn)P發(fā)生的位移為_____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分9.物體A、B的質(zhì)量之比為mA:mB=4:1，使它們以相同的初速度沿水平地面滑行，若它們受到的阻力相等，那么它們停下來(lái)所用的時(shí)間之比為tA:tB=______，若兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，那么它們停下來(lái)所用的時(shí)間之比為tA:tB=______參考答案：4:1;1:110.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽(yáng)區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．11.質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，且動(dòng)能隨位移變化的情況如圖所示，取g＝10m/s2，則物體滑行持續(xù)的時(shí)間是_____S,摩擦系數(shù)是

。

參考答案：5

0.2

12.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U．若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表______（選填“有”或“無(wú)”）示數(shù)．若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表_____（選填“有”或“無(wú)”）示數(shù)．參考答案：無(wú)；有13.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長(zhǎng)R1＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，滑塊與足夠長(zhǎng)的木板疊放在光滑水平面上，開始時(shí)均處于靜止?fàn)顟B(tài)．作用于滑塊的水平力F隨時(shí)間t變化圖象如圖乙所示，t=2.0s時(shí)撤去力F，最終滑塊與木板間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)．已知滑塊質(zhì)量m=2kg，木板質(zhì)量M=1kg，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取g=10m/s2．求：（1）t=0.5s時(shí)滑塊的速度大??；（2）0～2.0s內(nèi)木板的位移大小；（3）整個(gè)過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量．參考答案：解：（1）設(shè)滑塊恰好相對(duì)于木板要滑動(dòng)時(shí)兩者間的靜摩擦力達(dá)到最大，以M為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

μmg=Ma0，得a0===4m/s2；對(duì)整體，有F0=（M+m）a0=12N由圖知，在0﹣0.5s內(nèi)，F(xiàn)=6N＜F0，則滑塊與木板相對(duì)靜止，兩者共同的加速度等于a==2m/s2，則t=0.5s時(shí)滑塊的速度大小v1=at1=1m/s（2）0﹣0.5s內(nèi)，整體的位移為x1===0.25m在0.5s﹣2.0s內(nèi)，F(xiàn)=16N＞F0，所以兩者相對(duì)滑動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)m有：F﹣μmg=mam，得am=6m/s2；對(duì)M有：μmg=MaM，得aM=4m/s2；0.5～2.0s內(nèi)木板的位移大小為x2=v1t2++=1×1.5+×4×1.52=6m故0～2.0s內(nèi)木板的位移大小x=x1+x2=6.25m（3）0.5～2.0s內(nèi)滑塊的位移大小為x3=v1t2+=1×1.5+×6×1.52=8.25m故0.5～2.0s內(nèi)滑塊與木板的相對(duì)位移△x1=x3﹣x2=2.25mt=2.0s時(shí)，滑塊的速度為vm=v1+amt2=1+6×1.5=10m/s木板的速度為vM=v1+aMt2=1+4×1.5=7m/s撤去F后，m的加速度大小為am′==μg=2m/s2；設(shè)從t=2s時(shí)起經(jīng)過時(shí)間t，兩者速度相等，共同速度為v，則有

v=vm﹣am′t=vM+aMt，解得t=0.5s，v=9m/s從t=2s到兩者相對(duì)靜止的過程中，滑塊的位移為x4==m=4.75m木板的位移為

x5==m=4m此過程兩者的相對(duì)位移△x2=x4﹣x5=0.75m故整個(gè)過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q=μmg（△x1+△x2）=12J答：（1）t=0.5s時(shí)滑塊的速度大小是1m/s；（2）0～2.0s內(nèi)木板的位移大小是6.25m；（3）整個(gè)過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量是12J．【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律．【專題】計(jì)算題；定量思想；尋找守恒量法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】（1）先判斷出在0﹣0.5s內(nèi)滑塊與木板是相對(duì)靜止的．方法是：設(shè)滑塊恰好相對(duì)于木板要滑動(dòng)時(shí)兩者間的靜摩擦力達(dá)到最大，以M為研究對(duì)象，求出臨界加速度，再以整體為研究對(duì)象，求出此時(shí)的拉力F，結(jié)合圖象的信息分析．再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解速度．（2）0.5﹣2.0s內(nèi)滑塊相對(duì)于木板滑動(dòng)，分別由牛頓第二定律求出兩者的加速度，再由位移公式求出各自的位移，再結(jié)合0﹣0.5s內(nèi)的位移，即可得解．（3）求出相對(duì)位移，再得到摩擦生熱．17.如圖（甲）所示，在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中存在著一半徑為R的圓形區(qū)域，O點(diǎn)為該圓形區(qū)域的圓心，A點(diǎn)是圓形區(qū)域的最低點(diǎn)，B點(diǎn)是圓形區(qū)域最右側(cè)的點(diǎn)．在A點(diǎn)有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向向右的正電荷，電荷的質(zhì)量為m、電量為q，不計(jì)電荷重力、電荷之間的作用力．（1）某電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡和圓形區(qū)域的邊緣交于P點(diǎn)，如圖（甲）所示，∠POA=θ，求該電荷從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的速率．（2）若在圓形區(qū)域的邊緣有一接收屏CBD，如圖（乙）所示，C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點(diǎn)，∠COB=∠BOD=30°．求該屏上接收到的電荷的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）電荷從A到P做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出加速度．電荷水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此電荷水平位移為Rsinθ，豎直位移為R﹣Rcosθ，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系求出該電荷從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的速率．（2）當(dāng)電荷打到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功最大，電荷獲得的動(dòng)能最大，打在D點(diǎn)電場(chǎng)力最小，獲得的動(dòng)能最小，根據(jù)動(dòng)能定理求解該屏上接收到的電荷的最大動(dòng)能和最小動(dòng)能．解答：解：（1）電荷從A到P做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得

a=水平方向：Rsinθ=v0t豎直方向：R﹣Rcosθ=聯(lián)立解得，（2）由（1