福建省南平市武夷山第二中學2020年高三物理下學期期末試卷含解析

福建省南平市武夷山第二中學2020年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示的各電場中，A、B兩點場強和電勢都相同的是（

）（虛線為等勢面）

參考答案：C略2.（多選）質點所受的合外力F隨時間變化的規(guī)律如圖所示，力的方向始終在一直線上。已知t=0時質點的速度為0.1s末速度為v1，2s末速度為v2。在第1s時間內力F對質點做的功為W1，第2s時間內力F對質點做的功為W2。關于質點的運動，下列說法正確的是(

)A.質點在1s末動能最大B.質點在4s末離出發(fā)點最遠C.

v2=2v1D．W2=4W1參考答案：BC3.（05年全國卷Ⅱ）一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻其波形如圖所示。下列說法正確的是A．由波形圖可知該波的波長

B．由波形圖可知該波的周期

C．經周期后質元P運動到Q點

D．經周期后質元R的速度變?yōu)榱銋⒖即鸢福捍鸢福篈D4.如圖所示，自動卸貨車始終靜止在水平地面上，車廂在液壓機的作用下，θ角逐漸增大且貨物相對車廂靜止的過程中，下列說法正確的是A．貨物受到的摩擦力增大B．貨物受到的支持力不變C．貨物受到的支持力對貨物做正功D．貨物受到的摩擦力對貨物做負功參考答案：AC5.如圖所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關說法正確的是：（

）A．猴子受到三個力的作用B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡C．地球對猴子的引力與猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在點電荷+Q的電場中有A、B兩點，將兩正電荷a和b，其中他們的質量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點由靜止釋放到達B點時，它們的速度大小之比為．參考答案：解：對ab從A到B得過程中分別運用動能定理得：

①②又因為質量4ma=mb，電量2qa=qb，由解得：=故答案為：：17.如圖所示為甲、乙、丙三個物體在同一直線上運動的s-t圖象，比較前5s內三個物體的平均速度大小為____________；比較前10s內三個物體的平均速度大小有′____′____′（填“>”“=’“<”）參考答案：>

>

=

=8.置于鉛盒中的放射源發(fā)射的、和三種射線，由鉛盒的小孔射出。在小孔外放一張鋁箔，鋁箔后的空間有一勻強電場。射線進入電場后，變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：

9.某研究性學習小組為“探究加速度與力、質量的關系”獨力設計了如圖甲所示的實驗裝置。已知小車質量為m1，砝碼和盤的質量為m2，交流電的頻率為50Hz，除了裝置圖中所給的器材外，另外備有復寫紙、電鍵及導線若干。（1）除了上面涉及的實驗器材外，本次實驗還缺少的器材有

。（2）保持m1不變，改變m2的大小，小明同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖象如圖乙所示，該圖線不通過坐標原點，最可能的原因是：

。（3）如圖丙所示為某次實驗得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出。AB、CD計數(shù)點之間的距離已測出，由于疏漏B、C兩計數(shù)點之間的距離忘記了標注，根據(jù)紙帶上現(xiàn)有的數(shù)據(jù)情況，可計算出小車運動的加速度為

m/s2（結果保留兩位有效數(shù)字）（4）在探究加速度與力的關系實驗中，要盡可能保證a-F圖象是一條直線，需要控制的條件是_________________________________________。參考答案：（1）交流電源（或答學生電源）和刻度尺（2分）（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠（2分）（3）0.52（3分）（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2（或答m1>>m2）解析：（1）打點計時器需要交流電源，所以需要交流電源，紙帶上計數(shù)點間距離需要測量，還缺少刻度尺。（2）由圖象可知，當施加一定外力時，小車的加速度還為零，則外力與小車受到的摩擦力平衡。（3）根據(jù)勻變速運動的規(guī)律可得，x3-x1=2aT2，解得，a=0.52m/s2。（4）小車質量m1遠大于砝碼和盤的質量m2時，繩中拉力近似等于小車所受合外力（或答m1>>m2）10.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質量為m=1kg的物塊（視為質點）輕輕放在車頂?shù)那岸耍㈤_始計時。那么，經過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：0.31

4.16

11.如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q=

。參考答案：12.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達式ρ=_______。參考答案：答案：13.學校實驗小組在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,圖為實驗裝置簡圖(所用交變電流的頻率為50Hz).

(1)同學們在進行實驗時,為了減小實驗時的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時可以認為砂桶的重力等于小車所受的合外力,你認為應采取的措施有:①

.②

.(2)如圖所示是某小組在做實驗中,由打點計時器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm,x6=10.26cm,則A點處瞬時速度的大小是

m/s,小車運動的加速度計算表達式為

,加速度的大小是

m/s2(計算結果保留兩位有效數(shù)字).參考答案：((1)①將長木板一端墊起,讓小車重力沿斜面的分力平衡摩擦阻力;②小車質量遠大于沙桶的總質量(2)0.86

=0.64三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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．15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區(qū)域?內．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖是利用傳送帶裝運煤塊的示意圖．其中，傳送帶長L=20m，傾角θ＝37°，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等，主動輪軸頂端與運煤車底板間的豎直高度H＝1.8m，與運煤車車箱中心的水平距離x＝1.2m．現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質點)其質量為2kg，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運動，后與傳送帶一起做勻速運動，到達主動輪時隨輪一起勻速轉動．要使煤塊在輪的最高點水平拋出并落在車箱中心，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)傳送帶勻速運動的速度v及主動輪和從動輪的半徑r.（提示：要使煤塊在輪的最高點做平拋運動，則煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零）(2)煤塊在傳送帶上由靜止開始加速至與傳送帶速度相同所經過的時間t．（3傳送帶由于傳送煤塊多消耗多少電能？（提示：煤塊傳到頂端過程中，其機械能增加，煤塊與傳送帶摩擦生熱.）參考答案：解：(l）由平拋運動的公式，得，

（2分）代人數(shù)據(jù)解得

（1分）煤塊到達輪的最高點時對輪的壓力為零，由牛頓第二定律得

（2分）代人數(shù)據(jù)得r=0.4m

（1分）

（2）由牛頓第二定律F=ma得

（2分）

由得加速過程

（2分）（3）s=at2/2

S=5m

（1分）S帶=vt=10m

（1分）

=S帶-S=5m

(1分)由能量守恒得E=mgLsin370+mv2+f

(2分)代人數(shù)據(jù)得E=308J

(1分)17.如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面。t=0時，電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零，加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動。已知A的質量mA和B的質量mB均為2.0kg,A、B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物體A剛運動時的加速度aA(2)

t1=1.0s時，電動機的輸出功率P；（3）若t1=1.0s時，將電動機的輸出功率立即調整為P1=5W，并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變，t2=3.8s時物體A的速度為1.2m/s。則在t1=1.0s到t2=3.8s這段時間內木板B的位移為多少？參考答案：（1）0.5m/s2；（2）7W；（3）3.03m．解析：（1）若A相對于B滑動，則對物體A進行受力分析，水平方向只受摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得：

f=μ1mAg=mAaA

解得：aA=0.5m/s2＜1.0m/s2，所以A的加速度為0.5m/s2；

（2）對物體B進行受力分析，水平方向受到拉力F、地面對B的摩擦力、A對B的摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得：

F-μ1mAg-μ2（mB+mA）g=mBaB

帶入數(shù)據(jù)解得：F=7N，

v=aBt=1m/s

所以P=Fv=7W

（3）電動機的輸出功率調整為5W時，設細繩對木板B的拉力為F′，則P′=F′v1，代入數(shù)據(jù)解得F'=5N，

對木板進行受力分析，木板B受力滿足F′-μ1mAg-μ2（mA+mB）g=0

所以木板B將做勻速直線運動，而物體A則繼續(xù)在B上做勻加速直線運動直到A、B速度相等．

設這一過程時間為t′，有v1=aA（t1+t′），這段時間內B的位移

s1=v1t′，

A、B速度相同后，由于F＞μ2（mA+mB）g且電動機輸出功率恒定，A、B將一起做加速度逐漸減小的變加速運動，

由動能定理得：P′(t2-t′-t1)-μ2(mA+mB)gs2=(mA+mB)-(mA+