福建省福州市格光中學(xué)高三物理期末試卷含解析

福建省福州市格光中學(xué)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.在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個周期內(nèi)的振動圖象如右圖所示，則該波在第一個周期末的波形圖是（

）參考答案：D2.（不定項選擇題）2013年2月15日中午12時30分左右，俄羅斯車里雅賓斯克州發(fā)生隕石墜落事件，它在穿越大氣層時摩擦燃燒，發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，形成了所謂“隕石雨”．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中，其質(zhì)量不變，則（）A．該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量B．該碎片在空中下落過程中重力做的功大于動能的增加量C．該碎片在陷入地下的過程中合外力做的功等于動能的改變量D．該碎片在整個過程中克服阻力做的功大于機械能的減少量參考答案：BC考點：功能關(guān)系．分析：本題的關(guān)鍵是明確涉及到“機械能變化”的問題時，應(yīng)用“功能原理”討論，涉及到“動能變化、動能增量”問題時應(yīng)用動能定理進行討論．解答：解：A、B、根據(jù)動能定理可知，碎片動能的增量應(yīng)等于重力和阻力做功的代數(shù)和，所以重力做的功大于動能的增加量．故A錯誤，B正確；C、根據(jù)動能定理，碎片在陷入地下的過程中重力與阻力的合力做的功等于動能的改變量，故C正確；D、根據(jù)“功能原理”可知，除碎片的重力外其它力即為阻力做的功等于碎片機械能的變化．故D錯誤．故選：BC點評：應(yīng)明確“功能原理”是指：除重力以外其它力做的總功等于物體機械能的變化．3.如圖甲所示，一根水平張緊彈性長繩上有等間距的O、P、Q三個質(zhì)點，這三個質(zhì)點間距離為OP=PQ=lm。t=0時刻O質(zhì)點從平衡位置開始沿y軸方向振動，并產(chǎn)生沿x軸正方向傳播的波，O質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。當O質(zhì)點第一次達到正向最大位移時，P質(zhì)點剛開始振動，已知振動和波形圖中質(zhì)點的位移規(guī)定的正方向相同，則A．質(zhì)點Q的起振方向為y軸正方向B．O、P兩質(zhì)點之間的距離為半個波長C．這列波傳播的速度為1.0m/sD．在一個周期內(nèi)，質(zhì)點O通過的路程為0.4m參考答案：AC由振動圖象，質(zhì)點O在t=0的起振方向沿y軸正方向，介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向均沿y軸正方向．故A正確．由題，OP距離是波長，則波長λ=4m，故B錯誤．由振動圖象知T=4s，則波速v==1m/s．故C正確．在一個周期內(nèi)，質(zhì)點O通過的路程為S=4A=20cm=0.2m．故D錯誤．故選AC。4..如圖所示，一個質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則()A．滑塊可能受到三個力作用

B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零D．斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于mg參考答案：AD5.如圖，動摩擦系數(shù)為u的粗糙斜面的傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1bc邊的邊長l2，線框的質(zhì)量m電阻R，線框通過細線與重物相連，重物質(zhì)量M，斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B.釋放M，線框從靜止開始沿斜面向上運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh的距離s且s大于2l2，下列說法正確的是。A.線框剛進入進入磁場時繩的拉力一定大于mg；B.雖不知ab邊到ef邊距離但可以求出線框由靜止開始到運動到gh線處所用的時間；C.M機械能的減少量等于m機械能的增加量。D.線框由靜止開始到運動到gh線的整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱等于系統(tǒng)機械能的減少．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.研究發(fā)現(xiàn)兩個氘核可聚變成，已知氘核的質(zhì)量為2．0136u，中子的質(zhì)量為1．0087u，He核質(zhì)量為3．0150u．若質(zhì)量虧損1u對應(yīng)的核能為93l.5MeV，則兩個氘核聚變成核的核反應(yīng)方程為_________________________；上述反應(yīng)中釋放的核能為______________________________．參考答案：由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得兩個氘核聚變成核的核反應(yīng)方程；由MeV可求出釋放的核能。7.水槽內(nèi)有一振源，振動時產(chǎn)生的水波通過一個空隙發(fā)生衍射現(xiàn)象，為了使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的方法是使空隙的寬度；或者是使振源的振動頻率（填“變大”或“變小”）。參考答案：

變小、變小8.長L=0.5m的輕繩懸掛一質(zhì)量m=0.2kg的小球（可看成質(zhì)點），開始時繩豎直，小球與一傾角θ=45°的質(zhì)量M=1kg的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示，不計所有的摩擦。若用水平推力使斜面體緩慢地向左移動，直至輕繩與斜面平行，在此過程中推力F______（選填“增大”、“減小”、“不變”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）；若用水平恒力F向左推動三角形物塊，當輕繩與斜面平行時小球的速度大小為v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，則此過程中推力F做的功為_______J。參考答案：增大

0.3379.如右圖甲所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為的小球在豎直平面內(nèi)做單擺，擺長為L，當?shù)氐闹亓铀俣葹椋瑒t周期

；若在懸點處放一帶正電的小球（圖乙），則周期將

。（填“變大”、“不變”、“變小”）參考答案：；不變10.如圖8-13所示，質(zhì)量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37o的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5，桿所在空間有磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為

m/s2，最大速率為______多少？（g=10m/s2）參考答案：6m/s2

=10m/s11.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地心的高度為R，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運動的線速度為______

__，地球的質(zhì)量為___

_____。══════════════════════════════════════

參考答案：，，12.如圖所示是使用交流電頻率為50Hz的打點計時器測定勻加速直線運動的加速度時得到的一條紙帶，相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，測出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,則打下A點時,物體的速度vA=

cm/s。參考答案：6m/s

13.用與斜面平行的力F拉著物體在傾角為θ的光滑斜面上運動，如改變拉力F的大小，物體的加速度隨外力F變化的圖象如圖所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根據(jù)圖象中所提供的信息計算出物體的質(zhì)量為3kg；斜面的傾角為30°．參考答案：考點：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距求出物體的質(zhì)量和斜面的傾角．解答：解：由受力分析及牛頓第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ則由圖象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又圖線的斜率k==則m=3kg故答案為：3，30°．點評：解決本題的關(guān)鍵通過牛頓第二定律求出加速度的表達式，結(jié)合圖線的斜率和截距進行求解．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，AB是豎直平面內(nèi)半徑為R的圓上水平方向的直徑。該圓處在電場強度為E的勻強電場中，原平面與電場線平行，已知重力加速度為g，在圓周平面內(nèi)將一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q=的小球從A點以相同的速率v0拋出，拋出方向不同時，小球會經(jīng)過圓上不同的點，到達C點時小球的動能最大。已知，試求：（1）電場強度的方向和小球在C點的動能Ekc;（2）小球通過B點時的動能EkB參考答案：(1)(2)解析：（1）帶電小球在運動的過程中受到重力和電場力作用，因為小球到達C點時小球的動能最大，所以重力與電場力的合力方向一定沿著方向，如圖所示。因為，作出如圖所示的矢量圖，由圖可知電場力的方向與平行，所以電場強度的方向與平行，即與水平方向成30o角斜向右下。由圖可知合力的大小為由到根據(jù)動能定理可得解得（2）由A到B根據(jù)動能定理可得解得17.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時，活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界空氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。參考答案：設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為p0，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為p，由玻馬定律得

得再加一小盒沙子后，氣體的壓強變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為h′′

聯(lián)立解得18.如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強磁場中。AC端連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段（金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計）。求：（1）金屬棒下滑速度為v時的加速度。（2）金屬棒下滑過程中的最大速度。（3）金屬棒下滑至BD端過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量。（4）若用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒