湖北省黃岡市梅縣梅西中學高三物理期末試題含解析

湖北省黃岡市梅縣梅西中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，將一根絕緣硬金屬導線彎曲成—個完整的正弦曲線形狀，它通過兩個小金屬環(huán)a、b與長直金屬桿導通，在外力F作用下，正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動。桿的電阻不計，導線電阻為R，ab間距離為2L，導線組成的正弦圖形頂部或底部到桿距離都是L／2。在導線和桿平面內(nèi)有一有界勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度為L，磁感應(yīng)強度為B。現(xiàn)在外力F作用下導線沿桿以恒定的速度v向右運動，在運動過程中導線和桿組成的平面始終與磁場垂直。t=0時刻導線從O點進入磁場，直到全部穿過磁場，外力F所做功為

（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：C2.如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距S＝3.5m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA＝4m/s,達到B端的瞬時速度設(shè)為VB，則A．若傳送帶不動，則VB=3m/sB．若傳送帶以速度V=4m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，VB=3m/sC．若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，VB=3m/sD．若傳送帶以速度V=2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，VB=2m/s參考答案：ABC3.電荷量為Q1和Q2的兩點電荷分別固定在x軸上的O、C兩點，規(guī)定無窮遠處電勢為零，x軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示．則A.Q1帶負電，Q2帶正電B.G點處電場強度的方向沿x軸正方向C.將帶負電的試探電荷自G點靜止釋放，僅在電場力作用下一定不能到D點D.將帶負電的試探電荷從D點沿x軸正方向移到J點，電場力先做負功后做正功參考答案：C試題分析：φ-x圖象的斜率等于電場強度E．根據(jù)兩點電荷連線的電勢高低的分布如圖所示，由于沿著電場線電勢降低，可知兩點電荷的電性．根據(jù)功能關(guān)系分析電場力做功的正負。解：A項：由圖知無窮遠處的電勢為0，B點的電勢為零，由于沿著電場線電勢降低，所以O(shè)點的電荷Q1帶正電，M點電荷Q2帶負電，故A錯誤；B項：由圖可知，從D到G電勢升高，由沿著電場線電勢降低可知，G點的場強方向為沿x軸負方向，故B錯誤；C項：負電的試探電荷在G點所受電場力方向沿x軸正方向，所以在電場力作用下沿x軸正方向做加速運動一直到H點，由于H點的右邊電場強度方向沿x軸正方向，電荷接下來做減速運動，所以電荷一定不能達到D點，故C正確；D項：D→J段中，電勢先高升后降低，所以場強方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向，將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功，故D錯誤。故應(yīng)選C?！军c睛】電勢為零處，電場強度不一定為零．電荷在電場中與電勢的乘積為電勢能．電場力做功的正負決定電勢能的增加與否。4.如圖所示，足夠長的剛性直桿上套有輕質(zhì)環(huán)A（質(zhì)量不計），環(huán)下方用輕繩接著一個質(zhì)量為m的小球B，桿與水平方向成θ角，當環(huán)沿桿下滑時，小球B相對于A靜止，下列說法正確的是（

）A.無論環(huán)與桿之間有無摩擦，B的加速度都是gsinθB.無論環(huán)與桿之間有無摩擦，B的加速度都沿桿向下C.無論環(huán)與桿之間有無摩擦，輕繩都與桿垂直D.若環(huán)與桿之間有摩擦．輕繩可能豎直參考答案：BD解：由AB相對靜止，則AB具有共同加速度，環(huán)不受摩擦力時，對整體分析，其加速度aA=aB=gsinθ，隔離對B分析，F(xiàn)合B=Gsinθ，可知輕繩與桿垂直；故AC錯誤。環(huán)受摩擦力時aA=aB＜gsinθ，當aA=aB=0時，輕繩豎直；當0＜aA=aB＜gsinθ時，輕繩的拉力和重力提供B的加速度，此時輕繩不處于豎直狀態(tài)，但是由于AB相對靜止，A的加速度方向沿桿向下，則B的加速度也沿桿向下，故BD正確。故選BD。5.（單選）如圖4所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”．兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏．若繩子質(zhì)量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是A．甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B．甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利D．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m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，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，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，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：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△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當?shù)氐闹丶铀俣萭，要測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,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.7.如圖甲所示是某同學探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學科網(wǎng)（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

▲

m/s；學科網(wǎng)（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學科網(wǎng)（4）某同學在（3）中作出的線性圖象不通過坐標原點，其可能原因是

▲

。參考答案：8.如圖所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，用波長為5.30×10－7m的激光，屏上點距雙縫和的路程差為7.95×10－7m。則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是__________（填“明條紋”或“暗條紋”）。現(xiàn)改用波長為6.30×10－7m的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將_________（填“變寬”、“變窄”或“不變”）。參考答案：暗條紋（2分）；變寬（2分）9.如圖所示，輕且不可伸長的細繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時細繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計一切摩擦。則此過程中重力對小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：10.（4分）如圖所示，質(zhì)量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

11.在如圖所示電路中，電源電動勢E，內(nèi)阻r，保護電阻R0，滑動變阻器總電阻R，閉合電鍵S，在滑片P從滑動變阻器的中點滑到b的過程中，通過電流表的電流________，通過滑動變器a端的電流________。(填“變大”、“變小”或“不變”)參考答案：變大，變小12.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左13.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為l=0.40m的絕緣細線把質(zhì)量為m=0.20kg，帶有q=6.0×10﹣4C正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ=37°．求：（1）AB兩點間的電勢差UAB．（2）將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，小球通過最低點C時細線對小球的拉力F的大?。?）如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動，則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度v0的大小．（g取10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80）參考答案：解：①帶電小球在B點靜止受力平衡，根據(jù)平衡條件得則：qE=mgtanθ得：=V/m由U=Ed有：V②設(shè)小球運動至C點時速度為vC則：mgL﹣qEL=mvC2解得：vc=1.4m/s在C點，小球受重力和細線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：

F﹣mg=m代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：F=3N③小球做完整圓周運動時必須通過B點的對稱點，設(shè)在該點時小球的最小速度為V，則：聯(lián)立解得：．答：（1）AB兩點間的電勢差UAB是﹣400V（2）將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，小球通過最低點C時細線對小球的拉力F的大小是3N．（3）如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動，則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度v0的大小是m/s．17.所受重力G1＝8N的砝碼懸掛在繩PA和PB的結(jié)點上.PA偏離豎直方向37°角，PB在水平方向，且連在所受重力為G2＝100N的木塊上，木塊靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示，（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g＝10m/s2）試求：木塊與斜面間的摩擦力及木塊所受斜面的彈力的大小.參考答案：18.如圖所示,可看成質(zhì)點質(zhì)量分別為m1=1kg的物體A和m2=2kg的物體B之間夾著一壓縮的輕、短彈簧，兩物體用細線綁著放在水平傳送帶上，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.2，傳送帶兩端與光滑水平地面相切。某一時刻燒斷細線，同時傳送帶以的恒定速度沿順時針方向運動（忽略傳送帶加速和彈簧彈開的時間）。彈開時，A獲得的速度為，A、B距傳送帶兩端的距離如圖所示，（?。┣螅?。(1)彈開過程彈簧釋放的彈性勢能。(2)A、B到達傳送帶兩端時的速度大小。

(3)若在傳送帶兩端外的水平地面上各固定放置一半徑相同的光滑豎直圓軌道，要使兩物體第一次沖上內(nèi)圓軌道后都不脫離軌道，軌道半徑應(yīng)滿足什么條件？參考答案：(1)A、B、彈簧系統(tǒng)在彈開過程動量和能量守恒解得彈開后B的速度大小解得彈開過程彈簧釋放的彈性勢能