福建省莆田市私立延寧中學高三物理期末試卷含解析

福建省莆田市私立延寧中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如下圖所示，在平面xy內有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波，波速為3.0m/s，頻率為2.5Hz，振幅為8.0×10-2m.已知t=0時刻P點質元的位移為y=4.0×m，速度沿y軸正向。Q點在P點右方9.0×10－1m處，對于Q點的質元來說，

A．在t=0時，位移為y=－4.0×m

B．在t=0時，速度沿y軸負方向

C．在t=0.1s時，位移為y=－4.0×m

D．在t=0.1s時，速度沿y軸正方向參考答案：答案：BC2.如圖所示，水平地面上。處于伸直狀態(tài)的輕繩一端拴在質量為m的物塊上，另一端拴在固定于B點的本樁上．用彈簧稱的光滑掛鉤緩慢拉繩，彈簧稱始終與地面平行．物塊在水平拉力作用下緩慢滑動．當物塊滑動至A位置，時，彈簧稱的示數(shù)為F．則：A，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為B．木樁受到繩的拉力始終大于，C．彈簧稱的控力保持不變D．彈簧稱的拉力一直增大參考答案：AD3.（單選）如圖所示，小球用細繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上，當細繩由水平方向逐漸向上偏移時，細繩上的拉力將

A．逐漸增大

B．逐漸減小C．先增大后減小D，先減小后增大參考答案：C4.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源．待小車

靜止時再關閉打點計時器(設在整個過程中小車所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖甲、乙所示，圖中O點是打點計時器打的第一個點．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運動的最大速度為________m/s；(2)該電動小車運動過程中所受的阻力大小為________N；(3)該電動小車的額定功率為________W.參考答案：（1）

1.50

；（2）

1.60

；（3）

2.40

5.公路急轉彎處通常是交通事故多發(fā)地帶．如圖，某公路急轉彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為vc時，汽車恰好沒有向公路內外兩側滑動的趨勢，則在該彎道處，（）A．路面外側高內側低B．車速只要低于vc，車輛便會向內側滑動C．當路面結冰時，與未結冰時相比，vc的值變小D．車速雖然高于vc，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側滑動參考答案：AD【考點】向心力．【分析】汽車拐彎處將路面建成外高內低，汽車拐彎靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力．速率為vc時，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力為零．根據(jù)牛頓第二定律進行分析．【解答】解：A、路面應建成外高內低，此時重力和支持力的合力指向內側，可以提供圓周運動向心力．故A正確．B、車速低于vc，所需的向心力減小，此時摩擦力可以指向外側，減小提供的力，車輛不會向內側滑動．故B錯誤．C、當路面結冰時，與未結冰時相比，由于支持力和重力不變，則vc的值不變．故C錯誤．D、當速度為vc時，靜摩擦力為零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc時，摩擦力指向內側，只有速度不超出最高限度，車輛不會側滑．故D正確．故選：AD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在質量為M的電動機飛輪上，固定著一個質量為m的重物，重物到軸的距離為R，如圖所示，為了使電動機不從地面上跳起，電動機飛輪轉動的最大角速度不能超過__________。參考答案：

7.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內存在著勻強電場，一個質量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。若粒子恰好從c點離開電場，則電場強度E＝______________；粒子離開電場時的動能為______________。參考答案：，mv028.在做研究勻變速直線運動的實驗時，某同學得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小v=

m/s．（結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個計時點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s用逐差法來計算加速度a=═1.92m/s2．某時刻的瞬時速度等于一段時間內的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．9.后，該礦石中的鈾、釷質量之比為___________．參考答案：39：11510.（8分）一輛摩托車能達到的最大速度為30m/s，要想在3min內由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學的解法是：設摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學的解法是：設摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：

11.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質量不計的細線．試用這些器件設計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質量和尺的質量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設木塊質量為m，直尺質量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．12.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為的滑塊通過細繩與質量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，將打點計時器固定好。調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動如圖甲所示B.第二步保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打點時滑塊速度____________，打點計時器打點時滑塊速度_____________。②已知重錘質量，當?shù)氐闹丶铀俣龋獪y出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊_________（寫出物理名稱及符號），合外力對滑塊做功的表達式W合=____________。③測出滑塊運OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標系，描點作出圖象，可知它是一條過坐標原點的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫出物理名稱及符號），W合=_______。③__________13.已知地球和月球的質量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質波的波長由，知，則。解析：物質波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.做勻加速直線運動的物體途中依次經過A、B、C三點，已知AB=BC=（未知），AB段和BC段的平均速度分別為υ1=3m/s、υ2=6m/s，則（1）物體經B點時的瞬時速度υB為多大？（2）若物體的加速度a=2m/s2，試求AC的距離參考答案：17.如圖所示,空間有場強E=1.0×102V/m豎直向下的電場,長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點.另一端系一質量m=0.5kg帶電q=5×1C的小球.拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放,當小球運動至O點的正下方B點時,繩恰好斷裂然后垂直打在同一豎直平面且與水平面成θ=53°、無限大的擋板MN上的C點,g取10m/s2.試求:(1)繩子的最大張力T;(2)A、C兩點的電勢差UAC.參考答案：【知識點】

動能定理的應用；牛頓第二定律；向心力C2D4E2【答案解析】（1）30N；（2）125V．

解析：(1)A→B由動能定理及圓周運動知識有:(mg+qE)·L=m,T-(mg+qE)=m

解得T=30N.(2)A→C由功能關系及電場相關知識有:

(mg+qE)hAC=mvCsinθ=vB,

UAC=E·hAC.

解得UAC=125V.【思路點撥】（1）根據(jù)動能定理求出小球經過最低點時的速度．經過最低點時，由重力和細線的拉力的合力提供小球的向心力，由牛頓第二定律求出細線對小球的拉力；（2）粒子在電場中做類平拋運動，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是勻加速直線運動，由此可以求得.本題是帶電物體在復合場中圓周運動問題，動能定理和向心力結合是常用的解題方法．粒子垂直進入電場中做的是類平拋運動，考查了學生對類平拋運動的規(guī)律的應用．18.如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為。不計空氣阻力，重力加速度為g，求(1)電場強度E的大小和方向；(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小；(3)A點到x軸的高度h.參考答案：（1），方向豎直向上

（2）

（3）（1）小球在電場、磁場中恰能做勻速圓周運動，說明電場力和重力平衡（恒力不能充當圓周運動的向心力），有

①

②（2分）重力的方向豎直向下，電場力方向只能向上，由于小球帶正電，所以電場強度方向豎直向上。（1分）（2）小球做勻速圓周運動，O′為圓心，MN為弦長，，如圖所示。設半徑為r，由幾何關系知

③（2分）小球做勻速圓周運動的向心力由洛侖