福建省南平市王臺(tái)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

福建省南平市王臺(tái)中學(xué)高三物理上學(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.小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻，下列說(shuō)法正確的是

（

）

A．交變電流的周期為0.125秒

B．交變電流的頻率為8Hz

C．交變電流的有效值為A

D．交變電流的最大值為4A參考答案：C2.有一物體通過(guò)兩個(gè)細(xì)線繩懸掛在小車的車頂上，小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻正處于右圖所示狀態(tài)。關(guān)于此時(shí)刻物體的受力情況，下列說(shuō)法正確的是

A、若小車向左運(yùn)動(dòng)，AC繩的拉力可能為零

B、若小車向右運(yùn)動(dòng)，AC繩的拉力可能為零

C、無(wú)論小車做何種運(yùn)動(dòng)，物體均受到三個(gè)力的作用

D、無(wú)論小車做何種運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)繩拉力的合力一定等于物體的重力參考答案：AB3.一物塊沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到一水平拉力F作用，如圖所示是其速度—位移圖像，則在位移為x1的過(guò)程中，下列關(guān)于力F說(shuō)法正確的是A.力F是恒力B.相等位移內(nèi)力F沖量相等C.力F逐漸增大D.相等時(shí)間內(nèi)力F做功相等參考答案：B根據(jù)v-x圖像可知在相等的位移中，速度的變化量相等，根據(jù),即，因s相同時(shí)（v2-v1）相同，而（v2+v1）逐漸減小，可知物體加速度逐漸減小，則力F逐漸減小，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；動(dòng)量定理可知，在相等的位移中，速度的變化量相等，動(dòng)量的變化量相等，則力F的沖量相等，選項(xiàng)B正確；物體在相等時(shí)間的內(nèi)的位移逐漸減小，F(xiàn)逐漸減小，則相等時(shí)間內(nèi)力F做功逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.4.（多選）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是由地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)。下列說(shuō)法正確的是A．速率v一定時(shí)，r越大，要求h越大 B．速率v一定時(shí)，r越小，要求h越大C．半徑r一定時(shí)，v越小，要求h越大 D．半徑r一定時(shí)，v越大，要求h越大參考答案：BD

解析：設(shè)內(nèi)外軌的水平距離為d，根據(jù)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力得：m如果r一定時(shí)，v越大則要求h越大，故C錯(cuò)誤、D正確；如果v一定時(shí)，r越大則要求h越小，r越小則要求h越大，故B正確，A錯(cuò)誤．故選：BD．5.半徑為R的光滑圓環(huán)軌道豎直放置，一質(zhì)量為m的小球恰能在此圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，

則小球在軌道最低點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小為

A.3mg

B4mg

C.5mg

D·6mg參考答案：D設(shè)小球的質(zhì)量為m，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為，由題意小球恰好能通過(guò)圓環(huán)的最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)的壓力為零，由重力提供向心力，即mg=m，由最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mg?2R+mv2=m2

，在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立以上各式解得

N=6mg,

根據(jù)牛頓第三定律可知．小球在軌道最低點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小為6mg。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)

C.彈簧秤一個(gè)

D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為________，________。（用序號(hào)表示）（2）兩次測(cè)量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復(fù)。）（3）用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達(dá)式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；7.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。8.（4分）已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s9.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量力m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可使導(dǎo)線平衡，最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為

方向

。參考答案：10.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識(shí)解決了如下問(wèn)題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒(méi)有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測(cè)力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量露出筒外彈簧的長(zhǎng)度l，現(xiàn)要測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長(zhǎng)l0＝_________cm參考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm11.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候，測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當(dāng)彈簧受到5N的拉力時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.一個(gè)截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個(gè)光滑球，球的一側(cè)靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示,

若在光滑球的最高點(diǎn)再施加一個(gè)豎直向下的力，木塊仍處于靜止，則木塊對(duì)地面的壓力FN和摩擦力Ff的變化情況是

(

)

A

FN增大，F(xiàn)f增大

B

FN增大，F(xiàn)f不變C

FN不變，F(xiàn)f增大

D

FN不變，F(xiàn)f不變參考答案：A13.如圖所示，長(zhǎng)L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為____________。

參考答案：4：3，（或0.559）三、簡(jiǎn)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(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)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(shí)，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(dòng)，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(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)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(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.2012年11月23日上午，由來(lái)自東海艦隊(duì)“?？招埴棃F(tuán)”的飛行員戴明盟駕駛的中國(guó)航母艦載機(jī)殲-15降落在“遼寧艦”甲板上，首降成功，隨后艦載機(jī)通過(guò)滑躍式起飛成功。滑躍起飛有點(diǎn)象高山滑雪，主要靠甲板前端的上翹來(lái)幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛，其示意圖如圖所示，設(shè)某航母起飛跑道主要由長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=160m的水平跑道和長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=20m的傾斜跑道兩部分組成，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差m。一架質(zhì)量為kg的飛機(jī)，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為N，方向與速度方向相同，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍，假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，傾斜跑道看作斜面，不計(jì)拐角處的影響。取m/s2。(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(2)求飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小.(3)如果此航母去掉傾斜跑道，保持水平跑道長(zhǎng)度不變，現(xiàn)在跑道上安裝飛機(jī)彈射器，此彈射器彈射距離為84m，要使飛機(jī)在水平跑道的末端速度達(dá)到100m/s，則彈射器的平均作用力多大？（已知彈射過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)照常工作）ks5u參考答案：解（1）設(shè)飛機(jī)在水平跑道加速度a1，阻力為f

由牛頓第二定律得

………………（2分）

…（1分）聯(lián)立以上二式并代入數(shù)值解得：飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=8s……（2分）（2）設(shè)飛機(jī)在水平跑道末端速度為v1，傾斜跑道末端速度為v2,加速度為a2平跑道上：………………（1分）傾斜跑道上：由牛頓第二定律有…（2分）又

……（1分）聯(lián)立以上各式并代入數(shù)值解得：v2=2m/s…（2分）（3）設(shè)彈射器的平均作用力為F1,彈射距離為x,飛機(jī)在跑道末端速度為v3由動(dòng)能定理得

………………（3分）ks5u代入數(shù)值解得：

17.(10分)如圖所示，平面有垂直于xOy的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿x方向的變化規(guī)律為B(x)=B0sinx，沿y方向磁應(yīng)強(qiáng)度不發(fā)生變化.xOy平面內(nèi)有一寬度為L(zhǎng)足夠長(zhǎng)不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)軌MNPQ，電阻為R0導(dǎo)體棒CD以速度v從原點(diǎn)O開始勻速沿x方向運(yùn)動(dòng)，求

(1)導(dǎo)體上產(chǎn)生的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律.

(2)為使導(dǎo)體棒CD做勻速運(yùn)動(dòng)，必須在CD上加一外力，則當(dāng)CD棒位移為2π時(shí)，外力共做了多少功?參考答案：解析：

(1)導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=B(x)Lv=LvB0sinx

導(dǎo)體棒作勻速運(yùn)動(dòng)x=vt

因此E=LvB0sinvt

I=

(2)從電流的表達(dá)式不難看出回路中產(chǎn)生的是正弦交流電，其有效值為I′=當(dāng)CD棒位移為2π時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為，恰為交流電的周期，由能量守恒定律可知外力所做的功等于回路中產(chǎn)生的熱量

W=Q=I′2R0T=18.1如圖所示，水平光滑軌道與豎直半圓形光滑軌道相連接，半圓形軌