江苏省盐城市亭湖区南洋中学高三物理下学期期末试题含解析

江苏省盐城市亭湖区南洋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1.一小木块放在倾角为α的粗糙斜面上，它在一个水平向右的力F的作用下处于静止状态，如图所示，已知它一定受到摩擦力作用，则下列说法正确的是（

）A．小木块所受摩擦力的方向一定沿斜面向上

B．小木块所受摩擦力的方向可能沿斜面向下C．小木块所受摩擦力与支持力的合力方向一定指向左上方D．小木块所受摩擦力与支持力的合力方向可能指向右上方参考答案：BC2.作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为，如图所示，下列关于第三个力F3的判断正确的是

A．力F3只能在第四象限

B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小

C．F3的最小值为F1cos

D．力F3可能在第一象限的任意区域参考答案：C三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，故C正确；由于三力平衡，F2与F3的合力始终等于F1，故B错误；当F1、F2的合力F在第三象限时，力F3在第一象限，故A错误；通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，故D错误；故选C．3.（单选）如图所示，边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B。把粒子源放在顶点A处，它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子（粒子重力不计）。若从A射出的粒子①带负电，，第一次到达C点所用时间为t1②带负电，，第一次到达C点所用时间为t2③带正电，，第一次到达C点所用时间为t3④带正电，，第一次到达C点所用时间为t4则下列判断正确的是（

）A．t1=t3<t2=t4

B．t1<t2<t4<t3

C．t1<t2<t3<t4

D．t1<t3<t2<t4参考答案：B4.（单选）从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力f恒定．对于小球从抛出到上升至最高处的过程，下列说法不正确的是A．小球的动能减少了mgH

B．小球的机械能减少了fHC．小球的重力势能增加了mgH

D．小球的加速度大于重力加速度g参考答案：A5.如图，细线a和b的一端分别固定在水平地面上，另一端系一个静止在空气中的氢气球，细线与地面的夹角分别为30°和60°。a、b受到拉力分别为Ta和Tb；氢气球受到浮力F,则A．Ta>Tb

B．Ta<TbC．F=Ta

D．F<Tb参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)参考答案：左

右

a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反，说明螺线管中磁场在增强，进一步说明回路中电流在增强，故划片向左滑动；a与螺线管相排斥，要使其保持不动，施加的外力要向右。7.如图，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A，物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度范围为

。（g=10m/s2）参考答案：8.汽车以15m/s的初速度作匀减速直线运动，若在第二秒内通过的位移是7.5m，则汽车的加速度大小为______m/s2，在刹车之后的1s内、2s内、3s内汽车通过的位移之比为______。参考答案：5

；

5：8：99.静电场是___________周围空间存在的一种物质；通常用___________来描述电场的能的性质。参考答案：静止电荷；电势10.某学生研究小车的匀变速运动时，得到如图10所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示．则小车的加速度大小为___________m／s2，小车经过C点时的速度大小为__________m／s．（相邻计数点间的时间间隔为0．1s）参考答案：0.811.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：112.探究能力是物理学研究的重要能力之一．有同学通过设计实验来探究物体因绕轴转动而具有的转动动能与哪些因素有关。他以圆型砂轮为研究对象，研究其转动动能与其质量、半径、角速度等的具体关系。如图所示，砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下，设尺和砂轮间的摩擦力恒为（转动过程动能定理也成立。不计转轴的质量及其与支架间的摩擦）。分别取不同质量、不同半径的砂轮，使其以不同角速度旋转的进行实验，最后得到的数据如下表所示：半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根据题给数据计算砂轮的转动动能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为_____________。参考答案：（1）填空半径/cm质量/m0角速度/rad·s-1圈数转动动能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。13.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上有带有1/4光滑圆弧轨道的滑块，其质量为2m，一质量为m的小球以速度v0沿水平面滑上轨道，并能从轨道上端飞出，则：①小球从轨道上端飞出时，滑块的速度为多大？②小球从轨道左端离开滑块时，滑块的速度又为多大？参考答案：①小球和滑块在水平方向上动量守恒，规定小球运动的初速度方向为正方向，当小球从轨道上端飞出时，小球与滑块具有水平上的相同的速度，根据动量守恒，则有：mv0=3mv，①

得：v=v0/3；②

所以此时滑块的速度大小为v0/3②小球从轨道左端离开滑块时，根据动量守恒，则有：mv0=mv1+2mv2，③根据机械能守恒，则有：mv02=mv12+2mv22，④联立③④可得：v2=，⑤所以此时滑块的速度大小为。17.如图所示,一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环,A、B、C状态参量如图所示,气体在状态A的温度为27℃,求:①气体在状态B的温度TB.②气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q.参考答案：18.14．（参考分值18分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40Ω.导轨上停放一质量m＝0.10kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．（1）利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W＝0.35J,求金属杆上产生的焦耳热．参考答案：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E＝BLv （1分）通过电阻R的电流I＝ （1分）电阻R两端的电压U＝IR＝

（1分）由图乙可得U＝kt，k＝0.10V/s

（1分）解得v＝t （1分）因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动，加速度a＝＝1.0m/s2 （1分）（用其他方法证明也可以）（2）在2s末，速度v2＝at＝2.0m/s，

（1分）电动势E＝BLv2

（1分）通过金属杆的电流I＝ （1分）金属杆受安培力F安＝BIL＝

（1分）解得F安＝7.5×10－2N设2s末外力大小为F2，由牛顿第二定律F2－F安＝ma （1分）解得F2＝1.75×