福建省三明市里心中学高三物理下学期期末试题含解析

福建省三明市里心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.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（

）A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；C．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于超重状态；D．“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。参考答案：CD2.如图所示，将一个光滑斜面置于匀强磁场中。通电直导体棒置于斜面上。电流方向垂直纸面向里。以下四个图中，有可能使导体棒在斜面上保持静止的是参考答案：答案：AB3.（多选）如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P是离原点x1=2m的一个介质质点，Q是离原点x2=4m的一个介质质点，此时离原点x3=6m的介质质点刚刚要开始振动．图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同）．由此可知（）A．这列波的波长λ=4mB．这列波的传播速度v=2m/sC．这列波的周期T=3sD．这列波的波源起振方向为向上E．乙图可能是图甲中质点Q的振动图象参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：由甲读出波长λ，由图乙读出周期T，由v=求出波速．波源的起振方向与x3=6m的质点t=0时刻的振动方向，由波的传播方向判断．根据图乙t=0时刻质点的位置和速度方向，在图甲中选择对应的质点．解答：解：A、B、C、由甲读出波长λ=4m，由图乙读出周期T=2s，波速v===2m/s．故AB正确，C错误．D、波源的起振方向与x3=6m的质点t=0时刻的振动方向，简谐波没x轴正方向传播，则知x3=6m的质点在t=0时刻的振动方向向下，则波源的起振方向向下．故D错误．E、由图乙看出，t=0时刻，质点经过平衡位置向上，而图甲中，Q点也经过平衡位置向上运动，故乙图可能是图甲中质点Q的振动图象．故E正确．故选：ABE．点评：本题考查基本的读图能力，由波动图象读出波长，由波的传播方向判断质点的振动方向，由振动图象读出周期，判断质点的振动方向等等都是基本功，要加强训练，熟练掌握．4.两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成平行板电容器，与它相连接的电路如图所示。闭合开关S，待电路稳定后（

）A．若减小两板间的距离，则两板间电场的场强将减小B．若在两板间插入一块介质，则极板所带电荷量将增大C．若断开S后，在两板间插入一块介质，则两板间的电势差将增大

D．若断开S后，减小两板间的距离，则两板间的电势差将增大参考答案：5.（单选）如图甲所示，在圆形线框的区域内存在匀强磁场，开始时磁场方向垂直于纸面向里。若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流I（取逆时针方向为正方向）随时间t的变化图线是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。7.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，548.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：19.如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能。参考答案：匀速直线运动；0.03金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=ΔEk=0.03J【考点定位】电磁感应；能量守恒定律10.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。

参考答案：；11.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.12.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：13.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图1装置可以做力学中的许多实验，（1）以下说法正确的是CD．A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量C．用此装置还可以用来探究“恒力做功与动能改变量的关系”D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量（2）本装置中要用到打点计时器，如图2所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是A．A．交流220V

B．直流220V

C．交流4﹣6V

D．直流4﹣6V（3）在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图3．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为0.52m/s．（结果保留2位有效数字）参考答案：考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系；测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题．分析： （1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论．（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源，乙装置是电磁式打点计时器，需接低压交流电源；（3）根据中间时刻的速度等于平均速度求解A点速度．解答： 解：（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量．故B错误；C、用此装置可以用来探究“恒力做功与动能改变量的关系，故C正确．D、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有mg=（m+M）a解得：以M为研究对象有绳子的拉力为：显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力．故D正确；故选：CD（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源；故选：A（3）根据中间时刻的速度等于平均速度得：故答案为：（1）CD；（2）A；（3）0.52点评： 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，知道匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度．15.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：(1)计算的公式为=

；(2)根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，则物体的加速度a=

m/s2;(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比

（选填：偏大、偏小或不变）．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半圆玻璃砖折射率n=，半径R=6cm,直径AB与屏幕MN垂直并接触于B点.一激光束以入射角i=60°射向玻璃砖圆心0，从玻璃砖射出后，在屏幕MN上打出光点.画出光路图，求出光点到B点的距离.参考答案：17.如图，在xoy直角坐标系中，在第三象限有一平行x轴放置的平行板电容器，板间电压U=1.0×102V。现有一质量m=1.0×10-12kg，带电量q=2.0×10-10C的带正电的粒子（不计重力），从下极板处由静止开始经电场加速后通过上板上的小孔，垂直x轴从A点进入x轴上方的匀强磁场中。磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度B=1T。粒子经磁场偏转后又从B点垂直x轴进入第四象限，第四象限中有平行于x轴负方向的匀强电场E，粒子随后经过y轴负半轴上的C点，此时速度方向与y轴负半轴成60°角。已知OB=OA。求：

（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r。

（2）第四象限中匀强电场场强E的大小。参考答案：（1）设粒子飞出极板的速度为v,由动能定理：

（4分）解得：

（1分）

粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：

（3分）

由以上可解得粒子做圆周运动的半径为：

（2分）（2）设粒子运动到C点时，沿x轴负向的分速度大小为v1，则有：

（3分）

又由牛顿第二定律：

（1分）

且由运动学规律：（1分）

其中OB=r