湖北省宜昌市清江中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖北省宜昌市清江中學(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.關(guān)于電場線，下列說法中正確的是A．電場線不是客觀存在的B．電場線與電荷運(yùn)動的軌跡是一致的C．電場線上某點(diǎn)的切線方向與電荷在該點(diǎn)的受電場力方向共線[來源:

]D．沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越大參考答案：C2.玻璃生產(chǎn)線的最后有一臺切割機(jī)，能將一定寬度但很長的原始玻璃板按需要的長度切成矩形假設(shè)送入切割機(jī)的原始玻璃板的寬度是L=2m，它沿切割機(jī)的軌道與玻璃板的兩側(cè)邊平行以v1=0.15m/s的速度水平向右勻速移動；已知割刀相對玻璃的切割速度v2=0.2m/s，為了確保割下的玻璃板是矩形，則相對地面參考系（

）A.割刀運(yùn)動的軌跡是一段直線B.割刀完成一次切割的時(shí)間為10sC.割刀運(yùn)動的實(shí)際速度為0.05m/sD.割刀完成一次切割的時(shí)間內(nèi)，玻璃板的位移是0.5m參考答案：ABD解：為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，割刀相對玻璃的運(yùn)動速度應(yīng)垂直玻璃。割刀實(shí)際參與兩個(gè)分運(yùn)動，即沿玻璃的運(yùn)動和垂直玻璃方向的運(yùn)動。兩個(gè)分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動。故A正確。對于垂直玻璃方向的運(yùn)動，運(yùn)動時(shí)間t==10s。故B正確。割刀運(yùn)動的實(shí)際速度。故C錯誤。10s內(nèi)玻璃在水平方向的運(yùn)動位移x=v1t=1.5m。故D正確。故選ABD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道割刀實(shí)際參與兩個(gè)分運(yùn)動，即沿玻璃的運(yùn)動和垂直玻璃方向的運(yùn)動．知道合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時(shí)性，以及會用平行四邊形定則求合速度．3.（多選）2010年10月1日，繼“嫦娥一號”衛(wèi)星成功發(fā)射之后，“嫦娥二號”衛(wèi)星再次發(fā)射成功．這是我國航天史上的另一重要成果?！版隙鸲枴卑l(fā)射后先繞地球做圓周運(yùn)動，經(jīng)多次變軌，最終進(jìn)入距月面h=100km的圓形工作軌道，開始進(jìn)行科學(xué)探測活動.設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為，萬有引力常量為G，則下列說法正確的A．嫦娥二號繞月球運(yùn)行的周期為 B．由題目條件可知月球的平均密度為C．嫦娥二號在軌道上繞行的線速度為D．嫦娥二號軌道處的加速度為參考答案：ABD4.物體以初速度v0作豎直上拋運(yùn)動，上升過程可以看成是兩種簡單直線運(yùn)動的合成，合速度用vy表示，以y為正方向，重力加速度g已知，下列說法正確的是A．vy比兩分速度都大B．某分速度隨時(shí)間t的變化規(guī)律是vt=v0-gtC．某分速度隨時(shí)間t的變化規(guī)律是vt=gtD．某分速度隨時(shí)間t的變化規(guī)律是vt=-gt

參考答案：D5.（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1=20Ω，R2=30Ω，C為電容器．已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則（）A．交流電的頻率為0.02HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200VC．電阻R2的電功率約為6.67WD．通過R3的電流始終為零參考答案：解：A、根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，A錯．由圖乙可知通過R1的電流最大值為Im=1A、根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為Um=20V，再根據(jù)原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比可知原線圈輸入電壓的最大值為200V，B錯；C、根據(jù)正弦交流電的峰值和有效值關(guān)系并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電阻R2的電流有效值為I=、電壓有效值為U=V，電阻R2的電功率為P2=UI=W=6.67W，所以C對．D、因?yàn)殡娙萜饔型ń涣?、阻直流的作用，則有電流通過R3和電容器，D錯；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為

。參考答案：

2r7.一輛汽車在平直公路上以10m/s的速度行駛，由于前方有障礙物，司機(jī)發(fā)現(xiàn)后立即剎車，剎車加速度大小為2m/s2，則汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為

m/s；經(jīng)10s時(shí)的位移大小是m．參考答案：4m/s；25m【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】汽車剎車后的運(yùn)動可以看成是勻減速直線運(yùn)動．已知初速度和加速度，求幾秒后通過的位移可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的公式．要注意汽車剎車是一項(xiàng)實(shí)際運(yùn)動．一段時(shí)間后汽車就停止運(yùn)動，所以要判斷汽車從剎車到停止所需的時(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來運(yùn)用公式．【解答】解：汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動，設(shè)剎車時(shí)間為t，則t===5s因?yàn)?s＜5s所以汽車經(jīng)3s時(shí)的速度大小為：v=v0+at=（10﹣3×2）m/s=4m/s因?yàn)?0s＞5s故汽車在5s末就停止運(yùn)動，所以x==10×5﹣×2×25m=25m故答案為：4m/s；25m8.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運(yùn)動開出時(shí)，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過他歷時(shí)4s，整個(gè)列車經(jīng)過他歷時(shí)20s，設(shè)各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計(jì)，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過他身旁歷時(shí)______s。參考答案：25節(jié)，4s9.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為＿＿＿＿s，在最低點(diǎn)處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運(yùn)動沿圓弧的運(yùn)動可類比于單擺的簡諧運(yùn)動，小環(huán)運(yùn)動到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4==0.785s。由機(jī)械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點(diǎn)處的速度為v=。在最低點(diǎn)處的加速度為a===0.08m/s2。

10.如圖所示，一根長L的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E與水平方向成θ角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個(gè)帶正電小球A，電荷量Q；另一帶正電小球B質(zhì)量為m、電荷量為q，穿在桿上可自由滑動?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，靜電力常量為k。小球B可靜止的位置距M端的高度h為_______________。參考答案：答案：11.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動，皮帶傳動的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。12.一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場作用，能產(chǎn)生一對正負(fù)電子，請完成相應(yīng)的反應(yīng)方程：_______________．已知電子質(zhì)量，光在真空中的傳播速度為速為，則γ光子的能量至少為___________J．參考答案：

(1).

(2).1.64×10-13J.解：一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場作用，能產(chǎn)生一對正負(fù)電子，．

根據(jù)質(zhì)能關(guān)系得，γ光子的能量至少為△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

13.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)實(shí)踐t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動能為

▲

；撤去力F時(shí)物體的重力勢能為

▲

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h.某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案：a．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時(shí)間t，通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v.b．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v＝計(jì)算出瞬時(shí)速度v.c．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v，并通過h＝計(jì)算出高度h.d．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v.以上方案中正確的是

．(填入相應(yīng)的字母)參考答案：D15.①某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示，則它們的讀數(shù)值依次是

0.999mm、

0.42A、

2.25V．

②已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10Ω，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kΩ，電源為干電池（不宜在長時(shí)間、大功率狀況下使用），電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻較?。畡t以下電路圖中，

A（選填字母代號）電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路，但用此最佳電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實(shí)值偏

小（選填“大”或“小”）．

③若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0Ω，那么測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是圖中的

B電路（選填字母代號）．此時(shí)測得電流為I、電壓為U，則金屬絲電阻Rx=（

用題中字母代號表示）．參考答案：0.999

0.42

2.25

A

小

B

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.輕質(zhì)彈簧原長為2r，將彈簧豎直放置在地面上，如圖甲所示，在其頂端將一質(zhì)量為4m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長度為r，現(xiàn)將該彈簧水平放置，如圖乙所示，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接．AB是長度為5r的水平軌道，B端與半徑為r的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度r后，撤去外力，P由靜止開始沿軌道運(yùn)動，重力加速度大小為g，彈簧處于彈性限度內(nèi)．（1）若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大??；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求物塊P質(zhì)量的取值范圍．參考答案：解：（1）當(dāng)彈簧豎直放置時(shí)，長度被壓縮至r時(shí)，由機(jī)械能守恒定律知，彈簧的彈性勢能Ep=4mgr設(shè)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為vB．由能量守恒定律知：

Ep=μmg（5r﹣r）+聯(lián)立解得vB=2（2）設(shè)P的質(zhì)量為M，為使P能滑上圓軌道，它到達(dá)B點(diǎn)的速度不能小于零，由此可知，Ep＞μMg?4r即4mgr＞μMg?4r解得M＜2m要使P仍能沿圓弧軌道滑回，P在圓軌道上上升的高度不能超過半圓弧的中點(diǎn)C．P從B沿圓弧上滑的過程，由機(jī)械能守恒定律知≤MgrP從釋放到B的過程，由能量守恒定律得

Ep=μMg（5r﹣r）+聯(lián)立解得M≥m所以P質(zhì)量范圍為m≤M＜2m答：（1）若P的質(zhì)量為m，P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小是2；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，物塊P質(zhì)量的取值范圍為m≤M＜2m．【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動能定理的應(yīng)用．【分析】（1）先研究彈簧豎直放置時(shí)彈簧的彈性勢能，即可得到用外力推動物塊P，將彈簧壓縮至長度r時(shí)彈簧的彈性勢能．P從釋放到B的過程，由能量守恒定律求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；（2）若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，則物塊P到達(dá)B點(diǎn)的速度不能等于零．沿圓弧上升的最大高度不能超過C點(diǎn)，由能量守恒定律求P質(zhì)量的取值范圍．17.足夠長的光滑水平面上，疊放在一起的物塊A和長木板B質(zhì)量均為m=1kg．當(dāng)B板右端j通過水平面上C點(diǎn)時(shí)，物塊A在板的左端且向右速度為v0=4m/s，B板向左的速度v=2m/s．并以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)．已知A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s2．當(dāng)B板右端j進(jìn)入在寬d=1m的PQ區(qū)域內(nèi)時(shí)，B板就會受到一個(gè)水平向左的恒力F，使B板最終從左側(cè)離開該區(qū)域，已知A始終沒有滑落B板．求：（1）經(jīng)過多長時(shí)間長木板開始向右運(yùn)動？（2）B板右端J邊剛進(jìn)入邊界P的速度；（3）在恒力F可能取值范圍內(nèi)，B板右端j處在PQ區(qū)域內(nèi)的時(shí)間t與恒力F的關(guān)系．參考答案：解：（1）由牛頓第二定律，對板：μmg=ma2，代入數(shù)據(jù)解得：a2=1m/s2，方向向右，由勻變速運(yùn)動的速度公式得：0=v﹣a2t，代入數(shù)據(jù)解得：t=2s；（2）板進(jìn)入PQ區(qū)域前已經(jīng)與物塊達(dá)到共同速度，系統(tǒng)動量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：mv0﹣mv=2mv'，代入數(shù)據(jù)解得：v'=1m/s；（3）假設(shè)J邊進(jìn)入PQ區(qū)域，剛好能到達(dá)Q邊界，由速度位移公式得：vt2﹣v'2=﹣2am1d，代入數(shù)據(jù)解得：am1=0.5m/s2恒力臨界值：Fm1=2mam1，代入數(shù)據(jù)解得：Fm1=1N，假設(shè)J邊進(jìn)入PQ區(qū)域后A、B剛好能一起做勻變速直線運(yùn)動對塊A：μmg=mam2，代入數(shù)據(jù)解得：am2=1m/s2恒力臨界值為：Fm2=2mam2=2×1=2N；①當(dāng)1N＜F≤2N，A、B一起做（往返式）勻變速直線運(yùn)動．F=2ma1，﹣v'=v'﹣a1t1，代入數(shù)據(jù)解得：t1=s；②當(dāng)F＞2N，A、B發(fā)生相對滑動，但板做（往返式）勻變速直線運(yùn)動對板B：F﹣μmg=ma2，﹣v'=v'﹣a2t2，代入數(shù)據(jù)解得：t2=s；答：（1）經(jīng)過3s時(shí)間長木板開始向右運(yùn)動．（