湖北省随州市广水寿山中学高三物理期末试卷含解析

湖北省随州市广水寿山中学高三物理期末试卷含解析 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）某质点作简谐运动的振动图像如图所示，则 A．t＝0.2s时，质点速度方向沿x正方向 B．t＝0.2s时，质点加速度方向沿x负方向 C．0.2s－0.4s内质点速度先减小后增大 D．0.2s－0.4s内质点加速度先增大后减小 参考答案： B 2. 某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是：  A．手对物体做功12J     B．合外力做功2J  C．合外力做功12J                    D．物体克服重力做功10J 参考答案：     答案：ABD 3. （多选）如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5m．某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动．这列波的波长可能是（　　） 　 A． 1m B． 2m C． 0.4m D． 0.5m 参考答案： 考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象． 分析： a质点经过平衡位置速度方向可能向上，也可能向下，结合波的周期性，得到波长的通项，再得到特殊值． 解答： 解：据题质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动，则ab间距离与波长的关系为：xab=（n+）λ，n=0，1，2，3… 则得 λ===m 当n=0时，λ=2m； 当n=1时，λ=0.4m； 故选：BC． 点评： 本题关键抓住波的空间周期性，得到波长的通项，考查运用数学知识解决物理问题的能力和分析波动形成过程的能力． 4. 如图所示，清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中，工人及其装备的总重量为G，悬绳与竖直墙壁的夹角为α，悬绳对工人的拉力大小为F1 ，墙壁对工人的弹力大小为F2 , 则    (　　)               A、F1＝       B、F2＝Gtanα C、若缓慢减小悬绳的长度，F1与F2的合力变大 D、若缓慢减小悬绳的长度，F1减小，F2增大   参考答案： B 5. 甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始制动，此后两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是（　　） A．当t=4s时两车相遇 B．当t=4s时两车间的距离最大 C．两车有两次相遇 D．两车有三次相遇 参考答案： D 【考点】匀变速直线运动的图像． 【分析】根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，则可确定何时两车相遇． 能够画出两车的运动情景过程，了解两车在过程中的相对位置． 【解答】解：A、图象与时间轴围成的面积可表示位移， 0﹣4s，甲的位移为48m，乙的位移为40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m， 当t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m．所以当t=4s时两车不相遇，第一次相遇发生在4s之前．故A错误． B、开始时乙车在前，甲车在后，甲的速度大于乙的速度，所以两车间的距离减小，故B错误． C、0﹣6s，甲的位移为60m，乙的位移为54m，两车第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面， 8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确． 故选D． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （6分）有一种测定导电液体深度的传感器，它的主要部分是包着一层电介质的金属棒与导电液体形成的电容器（如图所示）。如果电容增大，则说明液体的深度h      （填“增大”、“减小”或“不变”）；将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开，当液体深度h减小时，导电液与金属棒间的电压将      （填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案：     答案：增大（3分）   增大（3分） 15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为 ___________ 。   参考答案： () 8. 一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路． ①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是　  　 A．10Ω，5W    B．10Ω，0.5W    C．20Ω，5W    D．20Ω，0.5W ②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是　  　（填导线上的序号）． ③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向　  　端移动．（填“E”或“F”） 参考答案： ①C；②6③F 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻； ②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可； ③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻； 【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知： 最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω； 1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路； 电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路； 故是导线6断路； ③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动； 故答案为：①C；②6③F 9. 在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。 参考答案：     (1).     (2). 5cm    (3). 不为零 【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。 在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。 10. 如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为α的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为μ1和μ2 ，并满足tanα=      ，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角θ的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算） 参考答案： 11. 一定质量的气体经过如图所示a→b、b→c、c→d三个过程，压强持续增大的过程是       ，温度持续升高的过程是_______。 参考答案： 答案：c→d、b→c 12. 一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端面射出，则与的最小比值为________________。    参考答案： 13. 首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是        。 参考答案： 奥斯特，西，法拉第 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则： （1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=　  　mm． （2）小球经过光电门B时的速度表达式为　  　． （3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：　  　时，可判断小球下落过程中机械能守恒． 参考答案： （1）7.25  （2），（3）． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读． （2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门B的速度． （3）抓住动能的增加量和重力势能的减小量相等得出机械能守恒的表达式． 【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为7mm，游标读数为0.05×5mm=0.25mm，则小球的直径d=7.25mm． （2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B处的瞬时速度； （3）小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0，动能的增加量，若机械能守恒，有：，即． 故答案为：（1）7.25  （2），（3）． 15. 小球作直线运动时的频闪照片如图所示。已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为 OA=6.51cm，AB = 5.59cm，BC=4.70 cm，CD = 3.80 cm，DE = 2.89 cm，EF = 2.00 cm。   小球在位置A时速度大小 vA =      m/s， 小球运动的加速度a=       m/s2， 参考答案： 答案： 0.605　 0.9　 解析： 由平均速度的定义得：vA＝＝＝＝0.605m/s           由逐差法可得：a1＝，a2＝，a2＝，   a＝＝0.9m/s2 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，质量为M=1kg、长L=m、高h=0.2m的矩形滑块A置于水平面上，上表面的左端有一质量为m=1kg的小物块B，A与B、地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.2、μ2=0.1，用水平力打击滑块A的右端，使之获得向左的速度v0，重力加速度g=10m/s2． （1）开始运动时，滑块A的加速度； （2）要使小物块B不滑出滑块，v0应满足的条件； （3）如果v0=3m/s，则小物块B落地时，跟滑块A右端的距离． 参考答案： 解：（1）当滑块A开始运动时，上下表面均受到摩擦力的作用： μ1mg+μ2（m+M）g=Ma1 m/s2=4m/s2 方向向右 （2）当小物块B滑到大物块的最右端时，速度相同，则小物块不滑出，对小物块B： μ1mg=maB aB= 速度为：vB=aBt=2t 位移为 对大滑块A：aA=﹣a1=﹣4m/s2 速度为：vA=v0+aAt=v0﹣4t 位移为为： 由vA=vB，xA﹣xB=L 联立以上各式解得：v0=2m/s 即给大滑块的速度不大于2m/s （3）此时小滑块一定从大滑块上滑下，滑出后做平抛运动，大滑块做减速运动； 由x′A﹣x′B=L 联立解得： 取 小滑块滑出后，B的速度为：vB=aBt′= A的速度为： B平抛，竖直方向上有：H= 水平位移为：xB=vBt″ 联立解得： A滑块做减速运动时的加速度为：μ2Mg=Ma′ A做减速时的位移： 相距距离为：△x=xA﹣xB=0.43m 答：（1）开始运动时，滑块A的加速度为4m/s2，方向向右； （2）要使小物块B不滑出滑块，v0应满足的条件不大于2m/s （3）如果v0=3m/s，则小物块B落地时，跟滑块A右端的距离为0.43m 17. 如图，一束激光垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜的 AB面上。已知AB面的反射光