广东省揭阳市育光中学校高三物理期末试题含解析

广东省揭阳市育光中学校高三物理期末试题含解析一、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..使用多用电表的欧姆挡测电阻时，用“”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是

（多项选择）A．被测电阻值很大B．被测电阻值很小C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“”挡，重新欧姆调零后再测量D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“”挡，重新欧姆调零后再测量参考答案：AC

2.如图所示，水平固定且倾角为37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）的光滑斜面上有两个质量均为m=2kg的小球A、B，它们用劲度系数为k=200N/m的轻质弹簧连接，弹簧的长度为l0=20cm，现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a=4m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为（）A．0.1m，25N B．0.3m，50N C．0.1m，40N D．0.3m，25N参考答案：B【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出力F的大小；然后对A研究，运用牛顿第二定律和胡克定律可以求出弹簧伸长的长度，进一步求出弹簧的长度l．【解答】解：以整体为研究对象，受力分析，如图，根据牛顿第二定律得沿斜面方向有：Fcos37°﹣2mgsin37°=2ma代入数据解得

F=50N以A为研究对象，根据牛顿第二定律和胡克定律得沿斜面方向有：k（l﹣l0）﹣mgsin37°=ma其中，l0=20cm=0.2m，k=200N/m，m=2kg代入数据解得l=0.3m故B正确，ACD错误．故选：B3.如图所示，倾角为30°的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧a、b两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用小钉M、N固定于杆上，小球处于静止状态，设拔去小钉M瞬间，小球的加速度大小为6m/s2，若不拔去小钉M，而拔去小钉N瞬间，小球的加速度是（g取10m/s2）（

）

A．11m/s2，沿杆向上

B．11m/s2，沿杆向下

C．1m/s2，沿杆向上

D．1m/s2，沿杆向下参考答案：

答案：BC4.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内以R为半径的光滑圆轨道上做圆周运动。小球经过最高点时刚好不脱离圆轨道，则其通过最高点时（

）

A、小球对圆轨道的压力大小等于mg

B、小球受到的向心力大小等于mg

C、小球的线速度大小等于

D、小球的向心加速度大小等于g参考答案：BCD5.（多选题）宇宙空间由一种由三颗星体A、B、C组成的三星体系，它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径rA＜rB＜rC．忽略其他星体对它们的作用，可知这三颗星体（）A．线速度大小关系是vA＜vB＜vCB．加速度大小关系是aA＞aB＞aCC．质量大小关系是mA＞mB＞mCD．所受万有引力合力的大小关系是FA＞FB＞FC参考答案：ACD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】三星体做圆周运动的角速度ω、周期T相等，根据线速度与角速度的关系判断线速度的大小关系；写出向心加速度表达式判断加速度的大小关系；由万有引力定律，分别求出单个的力，然后求出合力，分析质量关系即可．【解答】解：A、三星系统是一种相对稳定的结构，它们做圆周运动的角速度是相等的，由v=ωr，结合rA＜rB＜rC．可知，线速度大小关系是vA＜vB＜vC．故A错误；B、由a=ω2r，结合rA＜rB＜rC．可知加速度大小关系是aA＜aB＜aC．故B错误；C、以A为研究对象，则受力如图：由于向心力指向圆心，由矢量关系可知，B对A的引力大于C对A的引力，结合万有引力定律的表达式：F=可知B的质量大于C的质量．同理若以C为研究对象，可得A的质量大于B的质量，即质量大小关系是mA＞mB＞mC．故C正确．D、由于，mA＞mB＞mC，结合万有引力定律F=可知A与B之间的引力大于A与C之间的引力，又大于B与C之间的引力．由题可知，A、B、C受到的两个万有引力之间的夹角都是相等的，根据两个分力的角度一定时，两个力的大小越大，合力越大可知FA＞FB＞FC．故D正确．故选：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。7.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．8.用测电笔接触市电相线，即使赤脚站在地上也不会触电，原因是

；另一方面，即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作，测电笔仍会发亮，原因是

。参考答案：测电笔内阻很大，通过与之串联的人体上的电流（或加在人体上的电压）在安全范围内；（2分）市电为交流电，而电工鞋相当于一电容器，串联在电路中仍允许交流电通过．（3分）9.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：10.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.6811.“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）（2）在轨道水平时小车运动的阻力f=__________；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是_________。A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。C．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力。D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。参考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；12.如图所示，一轻杆上端可以绕固定的水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球（可视为质点），开始时轻杆竖直静止。现用力F＝mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆转动，转动过程中保持力F与轻杆始终垂直，当轻杆转过的角度θ＝_________时，F的功率最大。若从轻杆竖直静止开始，保持F＝mg，且F始终水平作用于轻杆的中点，则杆能转过的最大角度θM＝_________。参考答案：30o，53o13.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：（1）照片的闪光频率为

Hz．．（2）小球做平抛运动的初速度的大小为

m/s．参考答案：0.75．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．【解答】解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此闪光频率为：故答案为：10．（2）小球水平方向做匀速直线运动，故有：x=v0t，其中x=3L=7.5cm所以v0=0.75m/s故答案为：0.75．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测定某电池的电动势E（约10V~11V）和电阻r（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代表），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移到最右端

第二步：把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键

第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V

第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为

V

第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：

A.某电池（电动势约10V~11V，内电阻小于2Ω）B.电压表（量程为5V，内阻约4kΩ）

C.电阻箱（阻值范围0~99999Ω）

D.电阻箱（阻值范围0~9999Ω）

E.滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）F.滑动变阻器（阻值为0~20kΩ，额定电流0.2A）

电阻箱应选

，滑动变阻器应选

。（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为

V，内电阻为

Ω。（保留3位有效数字）。参考答案：（1）1.5

（2）D

E

（3）10.5

1.54

15.某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动，得到如图乙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有4个点未画出．打点计时器交流电的频率为50Hz．（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点

和

之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s（均保留三位有效数字）．（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字）．参考答案：解：（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；（2）每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，5点的瞬时速度为：v5==1.00m/s，6点的瞬时速度：v6==1.16m/s（3）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2故答案为：（1）6、7（2）1.00，1.16．（3）2.00四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一固定的l／4圆弧轨道，半径为l．25m，表面光滑，其底端与水平面相切，且与水平面右端P点相距6m。轨道的下方有一长为l．5m的薄木板，木板右侧与轨道右侧相齐。现让质量为1kg的物块从轨道的顶端由静止滑下，当物块滑到轨道底端时，木板从轨道下方的缝隙中冲出，此后木板在水平推力的作用下保持6m／s的速度匀速运动，物块则在木板上滑动。当木板右侧到达P点时，立即停止运动并被锁定，物块则继续运动，最终落到地面上。已知P点与地面相距l．75m，物块与木板间的动摩擦因数为0．1，取重力加速度g=10m/s2，不计木板的厚度和缝隙大小，求：

(1)物块滑到弧形轨道底端受到的支持力大小；

(2)物块离开木板时的速度大小；

(3)物块落地时的速度大小及落地点与P点的水平距离。参考答案：30N

5.9m/s

9.4m/s

3.5m

（1）对物块

解得（2）木板运动时间对物块（3）由机械能守恒定律得

物块在竖直方向物块在水平方向17.如图所示，相距3L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，其中PT上方的电场I的场强方向竖直向下，PT下方的电场II的场强方向竖直向上，电场I的场强大小是电场Ⅱ的场强大小的两倍，在电场左边界AB上有点Q，PQ间距离为L。从某时刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场的带电粒子，电量为+q、质量为m。通过PT上的某点R进入匀强电场I后从CD边上的M点水平射出，其轨迹如图，若PR两点的距离为2L。不计粒子的重力。试求：（1）匀强电场I的电场强度E的大小和MT之间的距离；（2）有一边长为a、由光滑弹性绝缘壁围成的正三角形容器，在其边界正中央开有一小孔S，将其置于CD右侧且紧挨CD边界，若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无机械能和电量损失)，并返回Q点，需在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场，粒子运动的半径小于，求磁感应强度B的大小应满足的条件以及从Q出发再返回到Q所经历的时间。参考答案：解析：（1）设粒子经PT直线上的点R由E2电场进入E1电场，由Q到R及R到M点的时间分别为t2与t1，到达R时竖直速度为vy，则：由。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）2L=v0t2

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）L=v0