湖北省武漢市三里橋中學高三物理期末試卷含解析

湖北省武漢市三里橋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.關于靜電場，下列說法正確的是()A．電勢等于零的物體一定不帶電B．電場強度為零的點，電勢一定為零C．同一電場線上的各點，電勢一定相等D．負電荷沿電場線方向移動時，電勢能一定增加參考答案：D2.某船在靜水中劃行的速率為3m/s，要渡過30m寬的河，河水的流速為5m/s，下列說法中不正確的是（）A．該船渡河的最小速率是4m/sB．該船渡河所用時間最少為10sC．該船不可能沿垂直河岸的航線抵達對岸D．該船渡過河的位移的大小至少為50m參考答案：A【考點】運動的合成和分解．【分析】水流速大于靜水速，知合速度的方向不可能與河岸垂直，即不可能垂直到達對岸．當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短．【解答】解：A、小船渡河時，3m/s和5m/s的合速度大于2m/s，小于8m/s，故A錯誤．B、當靜水速與河岸垂直時，渡河的時間t==s=10s，故B正確．C、因為水流速大于靜水速，所以合速度不可能垂直于河岸，則渡河的位移不可能為30m，故C正確．D、當靜水速的方向與合速度垂直時，渡河的位移最短，設此時合速度于河岸方向的夾角為θ，sinθ==0.6，最小位移x==m=50m．故D正確．本題選擇錯誤的，故選：A．3.電阻為1Ω的矩形線圈，繞垂直于磁場方向的軸在勻強磁場中勻速轉動，產生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖所示?，F(xiàn)把交流電加在電阻為9Ω的電熱絲上，則下列說法中正確的是（

）

A．線圈轉動的角速度為10πrad/s

B．如果線圈轉速提高一倍，則電流不會改變

C．電熱絲的發(fā)熱功率P=1800W

D．電熱絲兩端的電壓U=100V參考答案：C4.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據如右圖：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：(1)（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法5.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動，取該直線為x軸，起始點O為坐標原點，其電勢能Ep與位移x的關系如右圖所示，下列圖象中合理的是

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.如圖所示，豎直平面內有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為________參考答案：Bav7.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為_____．參考答案：8.物體做勻變速直線運動，第2s內的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運動的加速度大小為____________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反9.傾角為30°的直角三角形底邊長為2l，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導軌．現(xiàn)在底邊中點O處固定一正電荷Q，讓一個質量為m、帶正電的點電荷q沿斜邊頂端A滑下（不脫離斜面）．測得它滑到斜邊上的垂足D處時速度為υ，加速度為a，方向沿斜面向下．該點電荷滑到斜邊底端C點時的速度υc=，加速度ac=g﹣a．（重力加速度為g）參考答案：考點：電勢差與電場強度的關系．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：根據幾何知識分析得到B、C、D三點在以O為圓心的同一圓周上，三點的電勢相等，電荷q從D到C過程中只有重力做功，根據動能定理求出質點滑到斜邊底端C點時的速度．分析質點q在C點的受力情況，根據牛頓第二定律和庫侖定律求出質點滑到斜邊底端C點時加速度．解答：解：由題，BD⊥AC，O點是BC的中點，根據幾何知識得到B、C、D三點在以O為圓心的同一圓周上，三點在點電荷Q產生的電場中是等勢點，所以，q由D到C的過程中電場中電場力作功為零．由動能定理得：mgh=而h==，所以vC=質點在D點受三個力的作用；電場F，方向由O指向D點；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°﹣Fcos30°=ma…①質點在C受三個力的作用；電場F，方向由O指向C點；重力mg，方向豎直向下；支持力N，方向垂直于斜面向上．由牛頓第二定律，有

mgsin30°+Fcos30°=maC…②由①②解得：aC=g﹣a．故答案為：；g﹣a．點評：本題難點在于分析D與C兩點電勢相等，根據動能定理求速度、由牛頓第二定律求加速度都常規(guī)思路．10.半徑分別為r和2r的兩個質量不計的圓盤，共軸固定連結在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉動，大圓盤的邊緣上固定有一個質量為m的質點，小圓盤上繞有細繩。開始時圓盤靜止，質點處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細繩，使兩圓盤轉動，若恒力F=mg，兩圓盤轉過的角度θ=

時，質點m的速度最大。若圓盤轉過的最大角度θ=，則此時恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉過的最大角度θ=，則質點m速度最大時θ=，故可求得F=mg。11.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是________圖，該過程為________過程(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)參考答案：12.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：

13.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質點）

求：兩球的質量關系

參考答案：解析：設兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（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16.一水池水深H=0.8m?，F(xiàn)從水面上方h=0.8m高處由靜止釋放一質量為m=0.1kg的硬質小球，測得小球從釋放到落至水池底部用時t=0.6s。不計空氣及水的阻力，取g=10m/s2，求：（1）試問小球在水中運動的運動形式，若為加速運動求出加速度；（2）從水面上方多高處由靜止釋放小球，才能使小球落至池底所用時間最短。參考答案：（1）a=0m/s2，小球在水中勻速運動（2）x=0.4m設小球落至水面所用時間為t1，在水中運動做勻變速運動，加速度為a，則（1分）（1分）（2分）解得a=0m/s2，則小球在水中勻速運動（1分）。（2）設釋放點距水面x，則（1分）（1分）（1分）利用均值定理，當時t最?。?分）即（1分）。17.如圖所示，一條軌道固定在豎直平面內，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段為以O點為圓心、R為半徑的一小段圓弧，O點與ab段在同一水平面上．可看成質點的物體放在a處，與ab段間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．現(xiàn)給物體一初速v0＝，當物體滑行到d點時速度沿水平方向，此時軌道對它的支持力大小等于重力的3/4，求：（1）物體在d點的速度大小vd；（2）物體在b點的速度大小vb；（3）ab段的長度s．參考答案：（1）物體在d點，根據牛頓第二定律有：mg?mg=

①解得：υd=②（2）物體從b到d過程，只有重力做功，機械能守恒有：mυb2=mgR+mυd2

③解得：vb=

物體在ab段滑行過程，用動能定理得：聯(lián)立解得：s=18.一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB=a。棱鏡材料的折射率為。在此截面所在的平面內，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡