湖北省荆州市纸厂河中学高三物理下学期期末试题含解析

湖北省荆州市纸厂河中学高三物理下学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （单选）若地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，如地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径大小分别为R1和R2，则（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案： 考点： 万有引力定律及其应用；向心力． 专题： 万有引力定律的应用专题． 分析： 对于地球，根据万有引力提供向心力，解出半径和周期的关系，对于火星，有同样的结论，半径相比，化简可得到结果． 解答： 解：地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有：， 解得： 对于火星绕太阳运动，同样有： 得： 故B正确、ACD错误． 故选：B． 点评： 本题要掌握环绕天体绕中心天体做圆周运动，通过万有引力提供向心力，可以解出周期和轨道半径的关系．本题也可以根据开普勒第三定律，计算可得，所以． 2. 如图10所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面，斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m（m＜M）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为 （  ） A．h           B． C．       D． 参考答案： D 3. 如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大 参考答案： BD 4. （单选）质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.质量越大，水平位移越大                    B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大 C.初速度越大，空中运动时间越长              D.初速度越大，落地速度越大 参考答案： D 5. 下列说法中正确的是（　　） A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象 B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄 D．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光 E．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁 参考答案： ACE 【考点】光的折射定律；产生共振的条件及其应用． 【分析】光的偏振现象说明光具有波动性，且说明光一种是横波．当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失．双缝干涉条纹的间距与波长成正比．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是由于光的色散形成的．当驱动力频率等于物体的固有频率时会发生共振现象．结合这些知识解答． 【解答】解：A、光的偏振现象说明光具有波动性，只有横波才能发生偏振现象，故A正确． B、当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误． C、在光的双缝干涉实验中，双缝干涉条纹的间距与波长成正比，绿光的波长比红光的短，则仅将入射光由红光改为绿光，干涉条纹间距变窄，故C正确． D、一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射而产生的色散现象，不是因为三棱镜吸收了光；故D错误． E、当驱动力频率等于物体的固有频率时会发生共振现象，振幅最大．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥，故E正确 故选：ACE 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=5mA，要将它改装为量程为0～3A的电流表，所做的操作是　并　联（填“串”或者“并”）一个　0.05　Ω的电阻． 参考答案： 考点： 磁电式电表原理．版权所有 分析： 把电流表改装成大量程电流表，应给电流表并联一个电阻，阻值R并=，I为量程． 解答： 解：改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理； 要并联的阻值为：R并===0.05Ω； 故答案为：并，0.05． 点评： 改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流， 改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻． 7. 有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是 __________ (答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。 参考答案： 交流电、1000 8. 质量为1kg，初速度为v=10m/s的物体，受到一个与初速度v方向相反，大小为3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2，经3s后撤去外力，则物体滑行的总位移为                m。（取g=10） 参考答案： 9. 质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为　2×103　N/C，回到A点时动能为　8　J． 参考答案： 考点： 电场强度；动能定理的应用． 分析： 分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能． 解答： 解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2） 又v=gt 解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103 N/C 则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s 动能为 Ek==0.01×4002J=8J 故答案为：2×103，8． 点评： 本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究． 10. 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图1所示的装置，图中长木板水平固定． （1）实验过程中，电火花计时器应接在　交流　（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使　细线与长木板平行　． （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=　　． （3）如图2为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．则木块加速度大小a=　1.12　m/s2（保留三位有效数字）． 参考答案： 解：（1）电火花计时器应接在交流电源上．调整定滑轮高度，使细线与长木板平行． （2）对木块、砝码盘和砝码进行受力分析， 运用牛顿第二定律得： 对木块：F﹣μMg=Ma 对砝码盘和砝码：mg﹣F=ma 由上式得：μ= （3）相邻两计数点间还有4个打点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s 根据运动学公式得：△x=at2， a==1.12m/s2． 故答案为：（1）交流；细线与长木板平行 （2） （3）1.12 11. 一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为0.9kg，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为　　，0～1s内拉力的大小为　6.6　N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8） 参考答案： 考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．. 专题： 牛顿运动定律综合专题． 分析： 由速度时间图象抓住1～t1时间内做匀速直线运动，根据共点力平衡求出动摩擦因数，从图象中求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律可求得物体受到的拉力的大小． 解答： 解：物体在0～1s内做匀加速直线运动，在1～t1时间内做匀速直线运动，最好做匀减速直线运动． 对于匀速直线运动阶段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°） 解得：． 在0～1s内，做匀加速直线运动，加速度a=4m/s2． F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma 解得F1=6.6N． 故答案为：，6.6 点评： 解决本题的关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律进行求解． 12. （5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示： 质量为M＝70 kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。 参考答案： 6 m/s，0.3 m/s2 13. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量_____。 参考答案： 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1 kg，电阻为R=0.06 Ω．（取g=l0m·s-2, sin 37°=0.6,  cos 37°=0.8)求： (1)线框与斜面间的动摩擦因数μ； (2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t： (3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。 参考答案： 0.5；1/6s；0.54W 【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则 其中x1=0.36m； 解得μ=0.5 （2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1 v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中  x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m， 则 （3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大 由 可求得v2=1.8m/s 根据线框匀速进入磁场时： 可得FA=0.2N 又因为 可得 将v2、