内蒙古包头十一中高三物理上学期期末试卷（含解析）.doc

内蒙古包头十一中2015届高三 上学期期末物理试卷一、选择题1设物体运动的加速度为a、速度为，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是（）abcd2如图所示，一木块在光滑水平面上受到一个恒力f作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是（）a将立即做匀减速直线运动b将立即做变减速直线运动c在弹簧弹力大小等于恒力f时，木块的速度最大d在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零3图中电表均为理想的交流电表，如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电路中电阻r=11，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示（图线为正弦曲线）的交变电压则下列说法中正确的是（）a电压表的示数为31.1vb电流表a1的示数为0.2a，电流表a2的示数为2ac原线圈输入功率为440wd原线圈中交变电压的频率为200hz4真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上a、b两点离球心的距离下列说法中正确的是（）aa点的电势低于b点的电势ba点的电场强度方向由a指向bca点的电场强度小于b点的电场强度d正电荷沿直线从a移到b的过程中，电场力做负功5如图所示，平行导轨之间有一个矩形磁场区，在相等面积两部分区域内存在着磁感应强度大小相等方向相反的匀强磁场细金属棒ab沿导轨从pq处匀速运动到pq的过程中，棒上ab两端的电势差uab随时间t的变化图象正确的是（）abcd二、选择题：（本题共3小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）6虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线ac运动，则下列判断正确的是（）a粒子一定带负电b粒子在a点的电势能大于在c点的电势能ca点的场强大于c点的场强d粒子在a点的动能大于在c点的动能7宇宙中存在一些离其它星系较远的由三颗星组成的三星系统，通常可以忽略其它星系对它的作用，现已观察到的稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星在同一条直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为r的圆轨道上运行，设两颗环绕星的质量均为2m，中央星的质量为m，则下列说法中正确的是（）a环绕星运动的线速度为b环绕星运动的线速度为c环绕星运动周期为t=2rd环绕星运动周期为t=4r8某电动汽车在平直公路上从静止开始加速，测得发动机功率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示，若电动汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是（）a测试时该电动汽车所受阻力为1.0103nb该电动汽车的质量为1.2103kgc在0110s内该电动汽车的牵引力做功为4.4106jd在0110s内该电动汽车克服阻力做的功2.44106j二、非选择题：9某同学采用如图甲所示的实验装置探究恒力做功和物体动能变化间的关系，已测出滑块的质量为m，钩码的总质量为m实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，除平衡摩擦力外，还要满足如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中a、b、c、d、e、f是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为t，相邻计数点间距离已在图中标出，从打b点到打e点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找mg（x2+x3+x4）和之间的数值关系10有一个小灯泡上标有“3.8v、0.5a”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线有下列器材供选用：a电压表（05v，内阻约为10k）b电流表（00.6a，内阻约为0.5）c电流表（03a，内阻约为0.1）d滑动变阻器（010，2a）e滑动变阻器（01k，0.1a）f学生电源（直流6v），还有开关、导线若干实验中所用电流表应选用，滑动变阻器应选用实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中图所示电路进行实验某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3v、内阻为2.5的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是w11（16分）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动一滑雪道abc的底部是一个半径为r的圆，圆与雪道相切于c点，c的切线沿水平方向，到水平雪地之间是高为h的峭壁，d是圆的最高点，如图所示运动员从a点由静止下滑，刚好经过圆轨道最高点d旋转一周，再滑到c点后被水平抛出，当抛出时间为t时，迎面遭遇一股强风，最终运动员落到了雪地上，落地时速度大小为已知运动员连同滑雪装备总质量为m，重力加速度为g，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及道的摩擦阻力，求：（1）运动员刚好能过d点，ac的高度差h；（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；（3）强风对运动员所做的功12（19分）如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小b=2.0103t，方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为l1=0.5m的匀强电场区域，电场强度e=1.5103n/c，在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从o点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1.0109c/kg带负电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子甲，恰能从磁场与电场的相切处进入电场不计重力及阻力的作用求：（1）粒子甲进入电场时的速度；（2）速度方向与y轴正方向成30（如图中所示）射入磁场的粒子乙，最后打到荧光屏上，画出粒子乙的运动轨迹并求该发光点的位置坐标物理选修3-5模块13下面说法正确的是（）a卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子的核式结构模型b原子核发生衰变时释放出的电子来源于原子核c康普顿效应表明光子不仅具有能量，同时还具有动量d单个光子只有粒子性，大量光子才具有波动性e铀核裂变的核反应方程一定是uba+kr+2n14如图所示，一辆质量m=3kg的小车a静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m=1kg的光滑小球b，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为ep=6j，小球与小车右壁距离为l，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小（2）在整个过程中，小车移动的距离内蒙古包头十一中2015届高三上学期期末物理试卷一、选择题1设物体运动的加速度为a、速度为，位移为x，现有四个不同物体的运动图象如图所示，t=0时刻物体的速度均为零，则其中物体做单向直线运动的图象是（）abcd考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：物体做单向直线运动时位移一直增大，速度方向不变，根据图象逐项分析即可解答：解：a、由位移时间图象可知，位移随时间先增大后减小，2s后反向运动，4s末到达初始位置，故a错误；b、由速度时间图象可知，速度2s内沿正方向运动，24s沿负方向运动，方向改变，故b错误；c、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第2s内做匀减速运动，2s末速度减为0，然后重复前面的过程，是单向直线运动，故c正确；d、由图象可知：物体在第1s内做匀加速运动，第23s内做匀减速运动，2s末速度减为0，第3s内沿负方向运动，不是单向直线运动，故d错误故选c点评：图象是我们高中物理研究运动的主要途径之一，应熟知其特征，难度不大，属于基础题2如图所示，一木块在光滑水平面上受到一个恒力f作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，下列判断正确的是（）a将立即做匀减速直线运动b将立即做变减速直线运动c在弹簧弹力大小等于恒力f时，木块的速度最大d在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；胡克定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：当木块接触弹簧后，分析木块的受力情况，判断其运动情况恒力先大于弹簧的弹力，后小于弹簧的弹力，木块先做加速运动后做减速运动，当弹簧弹力大小等于恒力f时，木块的速度最大弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度不为零解答：解：a、b、c当木块接触弹簧后，恒力f先大于弹簧的弹力，后小于弹簧的弹力，木块先做加速运动后做减速运动，随着弹簧的增大，加速度先减小后增大，故先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动当弹簧弹力大小等于恒力f时，木块的速度最大故ab错误，c正确d、在弹簧处于最大压缩量时，弹簧的弹力大于恒力f，合力向右，加速度不为零故d错误故选c点评：本题关键要抓住弹簧的可变性，分析合力的变化情况，确定加速度的变化情况3图中电表均为理想的交流电表，如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电路中电阻r=11，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈两端加上如图乙所示（图线为正弦曲线）的交变电压则下列说法中正确的是（）a电压表的示数为31.1vb电流表a1的示数为0.2a，电流表a2的示数为2ac原线圈输入功率为440wd原线圈中交变电压的频率为200hz考点：变压器的构造和原理；电功、电功率；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 专题：交流电专题分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论解答：解：a、交流电的有效值为220v，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为22v，故a错误b、副线圈的电流为：i=2a，电流与匝数成反比，故原线圈的电流为0.2a，故b正确；c、副线圈消耗的功率为：p=ui=222=44w，输入功率等于输出功率，原线圈输入功率为44w，故c错误d、由图象知频率为：f=50hz，变压器不会改变电流的频率，所以原线圈中交变电压的频率为50hz，故d错误故选：b点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题4真空中有一半径为r0的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上a、b两点离球心的距离下列说法中正确的是（）aa点的电势低于b点的电势ba点的电场强度方向由a指向bca点的电场强度小于b点的电场强度d正电荷沿直线从a移到b的过程中，电场力做负功考点：电势；电场强度；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：根据直线上各点的电势分布图判断a点和b点电势沿电场线方向电势逐点降低根据电场力方向和运动方向判断做功情况解答：解：a、r1、r2分别是该直线上a、b两点离球心的距离所以a点的电势高于b点的电势，故a错误b、a到b电势降低，所以a点的电场强度方向由a指向b，故b正确c、根据场强公式e=得a点的电场强度大于b点的电场强度，故c错误d、正电荷沿直线从a移到b的过程中，电场力方向由a指向b，所以电场力做正功，故d错误故选b点评：解决该题要掌握根据电势高低判断电场方向，根据电场力和速度方向判断做功情况5如图所示，平行导轨之间有一个矩形磁场区，在相等面积两部分区域内存在着磁感应强度大小相等方向相反的匀强磁场细金属棒ab沿导轨从pq处匀速运动到pq的过程中，棒上ab两端的电势差uab随时间t的变化图象正确的是（）abcd考点：导体切割磁感线时的感应电动势 专题：电磁感应与电路结合分析：金属棒ab在到达磁场左边前、及离开右边界后没有感应电动势通过磁场时，由于磁场有两种方向，产生的感应电动势方向相反，写出感应电动势与切割长度的关系式，再进行分析解答：解：金属棒ab在到达磁场左边前、及离开右边界后没有感应电动势设导体棒切割磁感线的总长度为l，在两个磁场中切割长度分别为l1和l2，则：l1+l2=lab两端的电势差uab等于感应电动势，为：uab=b（l1l2）v由式得：uab=2bl1vblv，在运动过程中，l1均匀减小，uab先正后负，故c正确故选：c点评：本题是图象问题，根据法拉第电磁感应定律列式分析，要注意导体棒切割磁感线时，产生的两个电动势方向相反，存在抵消情况二、选择题：（本题共3小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）6虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线ac运动，则下列判断正确的是（）a粒子一定带负电b粒子在a点的电势能大于在c点的电势能ca点的场强大于c点的场强d粒子在a点的动能大于在c点的动能考点：等势面；动能定理的应用；电场强度；电势能 专题：电场力与电势的性质专题分析：解答本题需要掌握：根据等势线的分布情况确定电场线的分布情况；正确判断带电粒子在电场中运动时电势能的变化；电场力做功特点解答：解：a、电场线和等势线垂直且由高等势线指向低等势线，因此图中电场线方向应垂直等势线大体指向左侧，带电粒子所受电场力沿电场线指向曲线内侧，故粒子应带正电，故a错误；b、从c到a过程中，电场力做正功，电势能减小，粒子在a点的电势能小于在c点的电势能，故b错误；c、a点等势线密，电场线也密，所以电场强度大于c处，故c正确；d、粒子运动过程中只有电场力做功，电势能和动能总量不变，粒子带正电，故在a点电势能较小，故在a点动能较大，故d正确；故选cd点评：解决这类问题的突破口为根据粒子运动轨迹确定粒子所受电场力方向，同时这类问题涉及物理知识很全面，能考查学生综合利用物理知识解决问题的能力，是2015届高考的重点，要不断加强练习7宇宙中存在一些离其它星系较远的由三颗星组成的三星系统，通常可以忽略其它星系对它的作用，现已观察到的稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星在同一条直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为r的圆轨道上运行，设两颗环绕星的质量均为2m，中央星的质量为m，则下列说法中正确的是（）a环绕星运动的线速度为b环绕星运动的线速度为c环绕星运动周期为t=2rd环绕星运动周期为t=4r考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：明确研究对象，对研究对象受力分析，找到做圆周运动所需向心力的来源，边上的两颗卫星受到中心星体和另一个转动的星体的万有引力作用，合力充当向心力，列式求解即可解答：解：三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为r的圆轨道上运行；其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力，+=2m=2m，解得v=，t=2r，故c正确、abd错误故选：c点评：万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点，在本题中有些同学找不出什么力提供向心力，关键在于进行正确受力分析8某电动汽车在平直公路上从静止开始加速，测得发动机功率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示，若电动汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是（）a测试时该电动汽车所受阻力为1.0103nb该电动汽车的质量为1.2103kgc在0110s内该电动汽车的牵引力做功为4.4106jd在0110s内该电动汽车克服阻力做的功2.44106j考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：汽车功率随时间均匀增加，后保持不变，速度先均匀增加，后不均匀增加，最后保持不变；当速度最大时，汽车匀速运动，牵引力等于阻力，瞬时功率由p=fv计算解答：解：a、110s时，汽车速度最大，牵引力等于阻力，由p=fv=fv，故f=1103n，故a正确b、前50s内，汽车匀加速运动a=s2=0.5m/s2，此时牵引力=n=1.6103n，由m=kg=1.2103kg，故b正确c、在0110s内该电动汽车的功率是变化的，故做功小于4.4106j，故c错误d、在050s内该电动汽车克服阻力做功为w1=fs1=1103j=6.25105j，在50110s内，由动能定理得pt，所以w2=4010360j=18.15105j，故0110s内该电动汽车克服阻力做的功为：w=w1+w2=2.44106j，故d正确故选：abd点评：本题考查瞬时功率表达式、图象的认识、动能定理等知识，运算量较大，只是应用较灵活，有一定难度二、非选择题：9某同学采用如图甲所示的实验装置探究恒力做功和物体动能变化间的关系，已测出滑块的质量为m，钩码的总质量为m实验时，该同学想用钩码的重力表示滑块受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，除平衡摩擦力外，还要满足勾码的质量远小于小车的质量如图乙所示是实验中得到的一条纸带，其中a、b、c、d、e、f是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为t，相邻计数点间距离已在图中标出，从打b点到打e点的过程中，为达到实验目的，该同学应该寻找mg（x2+x3+x4）和之间的数值关系考点：探究功与速度变化的关系 专题：实验题分析：由于小车运动过程中会遇到（滑轮和细绳、小车和木板、打点计时器和纸带之间等）阻力，所以要平衡摩擦力平衡摩擦力时，要轻推一下小车，观察小车是否做匀速运动；由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，小ma，勾码重量越小，ma越小，拉力与重量越接进判断动能增加量是否等于拉力的功即可；计算b、e瞬时速度用平均速度等于中间时刻瞬时速度的方法解答：解：由于小车运动过程中会遇到阻力，同时由于小车加速下降，处于失重状态，拉力小于重力，故要使拉力接进勾码的重量，即满足勾码的质量远小于小车的质量；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上b点时小车的瞬时速度大小vb=根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上e点时小车的瞬时速度大小ve=故动能增量为，拉力做的功为：w=mg（x2+x3+x4）所以该同学为达到实验目的，应该寻找和mg（x2+x3+x4）之间的数值关系故答案为：勾码的质量远小于小车的质量；点评：本题关键是要根据探究功与速度变化关系的实验的实验原理，从减小实验误差的角度来分析10有一个小灯泡上标有“3.8v、0.5a”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线有下列器材供选用：a电压表（05v，内阻约为10k）b电流表（00.6a，内阻约为0.5）c电流表（03a，内阻约为0.1）d滑动变阻器（010，2a）e滑动变阻器（01k，0.1a）f学生电源（直流6v），还有开关、导线若干实验中所用电流表应选用b，滑动变阻器应选用d实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中a图所示电路进行实验某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图乙所示），若用电动势为3v、内阻为2.5的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是0.8w考点：描绘小电珠的伏安特性曲线 专题：实验题；恒定电流专题分析：器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流选择合适的电流表，从测量误差的角度出发选择合适的滑动变阻器由于灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接在ui图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据p=ui求出灯泡的实际功率解答：解：灯泡的额定电流为0.5a，选择03a量程的电流表量程偏大，测量误差大，所以选择量程为0.6a的电流表，即b滑动变阻器选择总电阻为1k电流表和电压表示数较小，测量误差大，所以选择总电阻为10的滑动变阻器即d因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法灯泡的电阻大约为7.6，远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法故选a作出电源的ui图线，与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4a，电压u=2.0v，则灯泡的实际功率p=ui=0.8w故答案为：b d a 0.8点评：解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及电流表内外接的区别11（16分）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动一滑雪道abc的底部是一个半径为r的圆，圆与雪道相切于c点，c的切线沿水平方向，到水平雪地之间是高为h的峭壁，d是圆的最高点，如图所示运动员从a点由静止下滑，刚好经过圆轨道最高点d旋转一周，再滑到c点后被水平抛出，当抛出时间为t时，迎面遭遇一股强风，最终运动员落到了雪地上，落地时速度大小为已知运动员连同滑雪装备总质量为m，重力加速度为g，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道及道的摩擦阻力，求：（1）运动员刚好能过d点，ac的高度差h；（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；（3）强风对运动员所做的功考点：动能定理；向心力 专题：动能定理的应用专题分析：（1）由牛顿第二定律求的最高点的速度，由动能定理求的高度（2）运动员做平抛运动，故在竖直方向自由落体运动，再结合动能定理即可求得（3）由动能定理即可求得做功解答：解：（1）运动员刚好做圆周运动的速度满足由动能定理得mg（h2r）=联立解得h=（2）运动员做平抛运动，在竖直方向的速度v=gt从a到c由动能定理得v=下落高度为距地面高速为（3）由动能定理得答：（1）运动员刚好能过d点，ac的高度差h；（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小为及距地面的高度；（3）强风对运动员所做的功点评：本题综合考查了定能定理、牛顿第二定律，同时本题又是一个多过程问题，关键理清物体的运动，选择合适的规律进行求解12（19分）如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场，与坐标原点相切，磁场的磁感应强度大小b=2.0103t，方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为l1=0.5m的匀强电场区域，电场强度e=1.5103n/c，在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从o点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1.0109c/kg带负电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子甲，恰能从磁场与电场的相切处进入电场不计重力及阻力的作用求：（1）粒子甲进入电场时的速度；（2）速度方向与y轴正方向成30（如图中所示）射入磁场的粒子乙，最后打到荧光屏上，画出粒子乙的运动轨迹并求该发光点的位置坐标考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动 专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据运动的半径公式可以求得粒子在磁场中运动的轨道半径；（2）粒子在磁场中做的是圆周运动，进入电场粒子做累平抛运动，射出电场做匀速直线运动，根据粒子的运动的状态，可以求得粒子的运动的位置解答：解：（1）由题意及几何关系可得，粒子甲在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径：r=r=0.5m 洛伦兹力提供向心力，故有：qvb=m可得粒子进入电场时的速度：v=1.0106 m/s（2）粒子乙在磁场中转过120角后从p点垂直电场线进入电场，运动轨迹如图所示：在电场中的加速度大小：a=1.51031109=1.51012m/s2，粒子乙穿出电场时： vy=at2=0.75106m/s，tan=0.75 在磁场中：y1=1.5r=0.75m 在电场中侧移：y2=飞出电场后粒子做匀速直线运动：y3=l2tan=（20.50.5）0.75=0.75m，故y=y1y2y3=1.875m，则该发光点的坐标（2，1.875）答：（1）粒子甲进入电场时的速度为1.01