广东省江门市台山北陡中学高三物理上学期期末试卷含解析

广东省江门市台山北陡中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图甲所示，高空滑索是一项勇敢者的游戏，如果一个质量为50kg的人用轻绳通过轻质滑环悬吊在倾角为θ=30°的足够长的钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图乙和如图丙所示的两种情形，若取g=10m/s2则下列说法中错误的是

A．图乙的情形中，人会匀加速下滑B．图乙的情形中，钢索对轻环的作用力为250NC．图丙中钢索对轻环的摩擦力为250ND．如图丙中若轻环突然被卡住而停止的瞬间，轻绳对人的拉力会大于人重力参考答案：B2.（多选）如图所示，一理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2=10：1，原线圈接入电压u=220sin100πt（v）的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，定值电阻R=10Ω，可变电阻R′的阻值范围为0～10Ω，则（）A．副线圈中交变电流的频率为100HzB．t=0.02s时，电压表的示数为22VC．调节可变电阻R′的阻值时，电流表示数的变化范围为0.11A～0.22AD．当可变电阻阻值为10Ω时，变压器的输入电功率为242W参考答案：解：A、电流的频率是由电压决定的，所以原副线圈中电流的频率是一样的，都为50Hz，所以A错误．B、电压表的示数为电路的有效电压的大小，原线圈的有效电压为220V，根据电压与匝数成正比知电压表的示数为22V，所以B正确．C、当R′的阻值为零时，副线圈电流为I=2.2A，当R′的阻值为10Ω时，副线圈电流为I′=1.1A，电流与匝数成反比，所以C正确．D、当可变电阻阻值为10Ω时，变压器的输入电功率等于输出功率P=I2R=1.12×20=24.2W，所以D错误．故选：BC．3.用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素。如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，丝线偏离竖直方向的角度用q表示，物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示。则以下对该实验说法正确的是：A．保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关B．保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关C．保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比D．保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比参考答案：B4.（单选）质量为m=1Kg的物体在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2．现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F的大小应如下面的哪一幅图所示（）A．B．C．D．

参考答案：解：物体的最大静摩擦力为f=μmg=0.2×1×10=2NA、在0﹣1s内，拉力小于最大静摩擦力，物体静止，1﹣2s内，a==1m/s2，位移x1=at2=0.5×1×1m=0.5m，v1=at=1m/s；2﹣3s内，a=3m/s2，位移x2=v1t+at2=1×1+0.5×3×1m=2.5m，所以总位移为0.5+2.5m=3m；B、在0﹣1s内，a=3m/s2，位移x1=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，v1=at=3m/s；1﹣2s内，a=1m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=3×1+0.5×1×1m=3.5m，v2=v1+at=3+1m/s=4m/s；2﹣3s内，a=﹣1m/s2，位移x3=v2t+0.5at2=4×1﹣0.5×1×1m=3.5m，总位移为：1.5+3.5+3.5m=8.5m；C、在0﹣1s内，拉力小于最大静摩擦力，物体静止，1﹣2s内，a=3m/s2，位移x1=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，v1=at=3m/s；2﹣3s内，a=1m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=3×1+0.5×1×1m=3.5m，总位移为：1.5+3.5m=5m；D、在0﹣1s内，a=1m/s2，位移x1=at2=0.5×1×1m=0.5m，v1=at=1m/s；1﹣2s内，a=﹣1m/s21m/s21m/s2，位移x2=v1t+0.5at2=1×1﹣0.5×1×1m=0.5m，v2=v1+a1t=1﹣1=0；2﹣3s内，a=3m/s2，位移x3=0.5at2=0.5×3×1m=1.5m，总位移为：0.5+0.5+1.5m=2.5m；故选：B5.物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型．以下属于物理学中的理想化模型的是（

）A.加速度

B.点电荷

C.质点

D.力的合成参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质点做初速度为零的匀变速直线运动，加速度为，则质点在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。参考答案：6m/s，9m/s7.某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。实验次数1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐标纸上作出图象。②上述图象不过坐标原点的原因是：

。

③根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？

。④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量：

（选填“是”或“否”）。参考答案：8.为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：

第1步：如图所示，将弹簧的一端固定的竖直墙上，弹簧处于原长时另一端位置A。现使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置B，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C位置时停止：第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。

回答下列问题：

（1）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）

。

（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：μ=

。参考答案：（1）AB间距离x1，BC间距离s，弹簧竖直悬挂时伸长的长度x2（3分）（2）9.（4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。参考答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。10.如图所示，质量为m的均匀直角金属支架ABC在C端用光滑铰链铰接在墙壁上，支架处在磁感应强度为B的匀强磁场中，当金属支架通一定电流平衡后，A、C端连线恰水平，相距为d，BC与竖直线夹角为530，则金属支架中电流强度大小为

；若使BC边与竖直线夹角缓慢增至900过程中，则金属支架中电流强度变化应

（选填“增大、减小、先增大后减小、先减小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)参考答案：1.07mg/Bd，先增大后减小11.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p212.某小组得到了如图所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，则两计数点间的时间间隔为

s，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（保留三位有效数字）。打D点时小车的速度为

m/s（保留三位有效数字）。参考答案：13.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x=0～12m范围内，速度最大的是平衡位置为x=

m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y=

cm。参考答案：

6

－20

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经20s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行。已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2,停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2。(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的。(2)因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车？因不停车通过可以节约多少时间？参考答案：17.为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆。被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作质点、不计过O点时的机械能损失。已知AO长L1=6m、OB长L2=12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d=13.2m，被困人员安全带上的挂钩与滑杆AO间、滑杆OB间的动摩擦因数均为μ=5/6。为了安全被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，取g=10m/s2。（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53o，此时AO与竖直方向的夹角是多少？分析判断这种条件下被困人员滑到B点是否安全。（sin37