四川省南充市仪陇县观紫中学高三物理上学期期末试题含解析

四川省南充市仪陇县观紫中学高三物理上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.如图所示为磁悬浮列车模型，质量M=1kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ=0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为1/16Ω。OOˊ为AD、BC的中点。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OOˊCD区域内磁场如图a所示，CD恰在磁场边缘以外；OOˊBA区域内磁场如图b所示，AB恰在磁场边缘以内。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属框固定在绝缘板上,则金属框从静止释放后

（

）A．通过金属框的电流为8A

B．金属框所受的安培力为8N

C．金属框的加速度为3m/s2

D．金属框的加速度为7m/s2参考答案：ABC2.（单选）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是（）A．S闭合瞬间，A先亮B．S闭合瞬间，A、B同时亮C．S断开瞬间，B逐渐熄灭D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭参考答案：【考点】：自感现象和自感系数．【分析】：依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通．：解：AB、闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电压，故电流不走A灯泡，B亮，故A错误，B错误．CD、开关S断开瞬间B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故自感线圈与A形成回路，A闪亮一下，然后逐渐熄灭，故C错误D正确．故选：D．【点评】：该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．3.如图所示，空间存在均沿水平方向且相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里．在电场、磁场区域中，，有一个竖直放置的光滑绝缘网环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由移动．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端。点由静止释放，下列判断正确的是A．当小球运动的弧长为圆周长的1／4时．洛仑兹力最大B．当小球运动的弧长为圆周长的1／2时，洛仑兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小．电势能增大D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小参考答案：D4.（单选）一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0。在此过程中，以下判断正确的是（

）A．液滴一定带负电B．重力对液滴做的功为C．合外力对液滴做的功为D．液滴的机械能减少了参考答案：C5.（单选）如图所示，abcd是倾角为?的光滑斜面，已知ab∥dc，ad、bc均与ab垂直．在斜面上的a点，将甲球以速度v0沿ab方向入射的同时，在斜面上的b点将乙球由静止释放，则以下判断正确的是

(

)A.甲、乙两球不可能在斜面上相遇B.甲、乙两球一定在斜面上相遇C.甲、乙两球在斜面上运动的过程中，总是在同一水平线上D.甲、乙两球在斜面上运动的过程中，在相同时间内速度的改变可能不相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）7.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ8.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于9.（5分）从足够高处先后让两个钢球自由下落，两球间用长为10米的细绳连结。第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落。不计空气阻力及绳的质量，则在第二个球开始下落后

s，连结两球的细绳刚好被拉直。（g=10m/s2）参考答案：

0.510.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：11.在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的部分步骤如下：①平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系列________的点．②测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后

，打出一条纸带，关闭电源．③在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE……表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为

，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式为

．④某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是

．参考答案：①间距相等

（2分，其他表述正确的同样给分）

②释放小车

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物体动能的变化量（2分，其他表述正确的同样给分）12.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。13.两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。参考答案：；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好。两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中（图中过O点的虚线为磁场左边界，与的平分线垂直），磁感应强度大小为B，方向与轨道平面垂直。质量为m的导体棒ab与轻弹簧S（其轴线沿的平分线）右端栓接，平行磁场边界跨接在导轨上。t=0时刻，将棒ab由距离O点x0处静止释放，当棒ab向左运动到距离O点x0处时恰好匀速运动。已知棒ab运动到O点时弹簧处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，弹簧劲度系数为k且始终处于弹性限度内）。求：（1）导体棒ab刚释放时的加速度大小；（2）导体棒ab匀速运动时的速度v0；（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量。参考答案：（1）导体棒ab刚释放时感应电流为零，由

（1分）解得加速度大小为

（1分）（2）棒ab匀速运动时，设ab棒在导轨之间的长度为l，根据法拉第电磁感应定律可得（2分）感应电流

（2分）设O点到ab棒距离为x，则ab棒的有效长度l=2xtan30°=

（2分）因为ab棒匀速运动，根据平衡条件得：（2分）解得：

（2分）（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即

（2分）因为导轨与ab构成等腰三角形，三边电阻总是相等的，所以三边产生的热量总是相等的。即有（17.（8分）在光滑的水平面上，甲、乙两物体的质量分别为、，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6m/s由西向东运动，乙物体以速度2m/s由东向西运动，碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4m/s，求：（1）甲、乙两物体质量之比；（2）通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。参考答案：解析：18.如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计，比荷=1×106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10﹣5s后，电荷以v0=1.5×104m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场方向以垂直纸面向外为正方向，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）．计算结果可用π表示，求：（1）O点与直线MN之间的电势差；（2）t=×10﹣5s时刻电荷与O点的水平距离（3）如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需要的时间．参考答案：解：（1）电荷在电场中做匀加速直线运动，由动能定理得：，解得？：V．（2）当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为r1，则，解得：，周期为：．当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径为：=0.03m=3cm．周期为：．电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图甲所示，t=时刻电荷与O点的水平距离为：△d=2（r1﹣r2）=4cm．（3）电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期T=，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，此时电荷沿MN运动的距离：15△d=60cm．则最后7.5cm的运动轨迹如乙图所示，有：r1+r1cosα=7.5cm．解得cosα=0.5，则α=60°，故电荷运动的总时间为：s．答：（1）O点与直线MN之间的电势