天津靜?？h陳官屯中學 高三物理期末試題含解析

天津靜?？h陳官屯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.如圖甲所示，固定在水平桌面上的光滑平行金屬導軌MN、PQ處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與金屬導軌接觸良好，在兩根導軌的端點M、P之間連接一電阻；其它部分電阻忽略不計．現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在桿ab上，使桿ab由靜止開始在導軌上向右滑動，運動中桿ab始終垂直于導軌．圖乙為一段時間內桿ab受到的安培力F安隨時間t的變化圖象．設回路中的感應電流為i，ab桿運動的速度為v，加速度為a，則圖丙中各物理量隨時間t的變化圖象正確的是(

)

參考答案：CD2.為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經過變電所升壓后通過遠距離輸送，再經變電所將高壓變?yōu)榈蛪海匙冸娬緦㈦妷旱慕涣麟娊禐?20V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器(

)A．原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B．副線圈中電流的頻率是50HzC．原線圈的導線比副線圈的要粗D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和參考答案：AB3.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學說叫做“宇宙膨脹說”：宇宙是由一個大爆炸的火球開始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外運動，這種學說認為萬有引力常量G在緩慢地減小。根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉情況與現(xiàn)在相比（

）A．公轉半徑R較大

B．公轉周期T較小C．公轉速率v較大

D．公轉角速度ω較小參考答案：B4.如圖所示，一質量M＝3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質量m＝1.0kg的小木塊A。現(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小均為4.0m/s，方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A并沒有滑離B板。站在地面的觀察者看到在一段時間內小木塊A正在做加速運動，則在這段時間內的某時刻木板B相對地面的速度大小可能是（

）

A.2.4m/s

B.2.8m/s

C.3.0m/s

D.1.8m/s參考答案：答案：A5.如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側面是絕緣體，上下兩個側面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與可變電阻R相連。在垂直前后側面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體，受到磁場的作用，將產生大小不變的電動勢。若不計氣體流動時的阻力，由以上條件可推導出可變電阻消耗的電功率。調節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學過的物理知識，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為A．

B．

C．

D．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.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運動經歷的時間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，967.（4分）從某高度處水平拋出一物體，著地瞬間的速度方向與水平方向成角，則拋出時物體的動能與重力勢能(以地面為參考平面)之比為

。參考答案：

答案：

8.經過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.9.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.06s時的波形圖，則6=0時P質點向y軸________(選填“正”或“負”）方向運動。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：10.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應強度為B=1T；現(xiàn)有一質量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應與電路結合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進入磁場前做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點評：解決本題的關鍵是推導安培力與速度的關系式，求熱量時，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產生焦耳熱．11.為了測量兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了一個實驗：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細線與木塊A相連。(1)調節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運動。測出沙桶和沙的總質量為m以及貼紙木塊A的質量M，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運動比較困難，有同學對該實驗進行了改進：實驗裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機相連接，從計算機上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運動時，質量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動時，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動摩擦因數(shù)μ=

；當木板B向左加速運動時，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運動，由牛頓第二定律得，解得。（2）質量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對物塊的拉力是一對平衡力。不管木板B向左如何拉動，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.如圖所示,某實驗小組同學利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負.A連接質量不計的細繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細繩連接在桿右端O點構成支架（O點為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對兩個傳感器進行調零③用另一根繩在O點懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角重復上述實驗步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據(jù)表格,A傳感器對應的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質量為________kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實驗中多次對傳感器進行調零,對此操作說明正確的是()A．因為事先忘記調零

B．何時調零對實驗結果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對結果的影響

D．可以完全消除實驗的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C13.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個阻值為R、邊長為a的等邊三角形導線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導線框以周期T繞其中心O點在紙面內勻速轉動，經過導線框轉到圖中虛線位置，則在這時間內平均感應電動勢=Ba2，通過導線框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢．專題：電磁感應與電路結合．分析：本題的關鍵是根據(jù)幾何知識求出時間內磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應定律和歐姆定律求出平均感應電動勢和平均感應電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對稱性可知，小三角形的底邊長為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點評：求平均感應電動勢時應用E=，q=來求．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機后做自由落體運動，當距離地面125m時打開降落傘，傘張開后運動員就以14.3m/s2的加速度做勻減速運動，到達地面時速度為5m/s，問：（1）運動員離開飛機時距地面高度為多少？（2）離開飛機后，經過多少時間才能到達地面？（g=10m/s2）參考答案：【知識點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．A2A3【答案解析】(1)305m(2)9.85s

解析：（1）運動員打開傘后做勻減速運動，設打開傘時速度為v1，有：

解得：v1=60m/s

故運動員自由下落距離為：

運動員離開飛機時距地面高度為：s=s1+s2=305m

（2）自由落體運動的時間為

打開傘后運動的時間為：

離開飛機后運動的時間為：t=t1+t2=9.85s

【思路點撥】（1）根據(jù)速度位移公式自由下落的末速度，結合速度位移公式求自由落體運動的位移，由數(shù)學關系可得離開飛機時距地面的高度

（2）自由落體時間與勻減速的時間之和為總時間解決本題的關鍵抓住自由落體運動的末速度與勻減速運動的初速度相等，結合速度位移公式進行求解

17.如圖，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，兩板間有場強為E的勻強電場．A板上有一小孔（忽略它對兩板間電場分布的影響），C、D為水平光滑絕緣軌道．軌道C端有一固定擋板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣薄板Q．一個質量為m，電荷量為q（q＞0）的小球，在電場力作用下由靜止開始從兩板間的中點P向左運動，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧．小球從接觸Q開始，經歷一段時間把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，它的電荷量變成剛與Q接觸時電荷量的k倍（k＜1）．不計機械能損失．（1）求彈簧第一次被壓縮到最左邊時的彈性勢能；（2）設小球第n次離開Q向右運動（最遠處沒有到達B板），速度由v減為零所需時間為tn，求n為多少？（3）設A板的電勢為零，當k=時，若小孔右側的軌道粗糙，且與帶電小球間的滑動摩擦力f=qE，求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量．參考答案：考點： 電勢差與電場強度的關系；彈性勢能；功能關系．專題： 電場力與電勢的性質專題．分析： （1）根據(jù)能的轉化和守恒定律，即小球在電場力作用下獲得動能，與Q接觸過程中，全部轉化成彈簧的彈性勢能．（2）分析知，小球每次離開Q時的速度大小相同，等于小球第一次與Q接觸時速度大小v，運動學公式即可求的n．（3）利用動能定理求的彈回兩板間后向右運動最遠距A板的距離，利用E=qEl求的電勢能得變化解答： 解：（1）當P由靜止釋放到彈簧第一次被壓縮到最左邊的過程中，根據(jù)能的轉化和守恒定律可得彈性勢能為：EP=qEL（2）小球第