湖北省荆州市金狮中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖北省荆州市金狮中学高三物理下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.(多选)

如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（

）A．两钉子间的距离为绳长的1/6B．t=10.5s时细绳拉力的大小为6NC．t=14s时细绳拉力的大小为10ND．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s参考答案：ABD2.如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为（

）参考答案：B由楞次定律可得3.将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是

（

）A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C．苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小D．苹果通过第1个窗户重力做的功最大参考答案：C4.（单选）甲、乙两船在静水中的航行速度分别为V甲，V乙，两船从同一渡口向河对岸划去．已知甲船想以最短时间过河，乙船想以最短航程渡河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，则甲乙渡河的时间比为（）A．B．C．D．参考答案：解：两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直．如图．两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比．则==：=．故选：B．5.（多选）图中是一种台灯亮度调节器电路图，圆环为电阻丝，P为可调节滑片，下列说法中正确的有（）

A．P在a点，灯最亮

B．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐减少

C．P在c点，灯最亮

D．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐增大参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：根据变阻器接入电路的电阻如何变化，分析电流如何变化，即可分析灯的功率情况，从而确定其亮度变化．解答：解：A、P在a点，变阻器接入电路的电阻最小，电路中电流最大，则灯消耗的功率最大，灯最亮，故A正确．BD、P从a点滑向b点过程中，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律得知电流逐渐减少，故B正确，D错误．C、P在c点，变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，则灯消耗的功率最小，灯最暗，故C错误．故选：AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：7.如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，则小车运动的加速度为------____________，小球对悬线的拉力为_____________，木块受到的摩擦力为______________。参考答案：答案：，，8.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴

（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是

m。参考答案：正0.69.从地面竖直上抛的小球，空气阻力不计，在抛出后的时刻t1和时刻t2的位移相同，则它抛出时的初速度大小为，在时刻t1时离地面的高度为．参考答案：解：根据竖直上抛运动的对称性，时刻到最高点的时间从抛出点到最高点的时间抛出时的初速度时刻离地面的高度=故答案为：10.如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h=19cm，封闭端空气柱长度为=40cm。为了使左、右两管中的水银面相平，

（设外界大气压强=76cmHg，空气柱温度保持不变）试问：

①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做_____（填“正功”或“负

功”或“不做功”）气体将______（填“吸热”或“放热”）。参考答案：①对空气柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水银柱。（1分）②正功（1分）

放热

（1分）11.（4分）如图所示，在静止的倾角为53°的斜面上放着一块木块，木块重100N，现用大小为120N的水平力F作用在木块上使其静止，则斜面对木块的摩擦力的大小为

N，方向为____________。地面对斜面的摩擦力的大小为

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

参考答案：

答案:8，沿斜面向上，10012.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）13.（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。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）按现行物理课本中的要求做下列五个力学实验时，需要使用天平的实验有

；需要使用打点计时器的实验有

。（只填对应的实验代号）A．测定匀变速直线运动的加速度

B．研究平抛物体的运动C．碰撞中的动量守恒

D．验证机械能守恒E．用单摆测定重力加速度参考答案：

C；AD15.某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示。在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化。设自行车无动力后受到的阻力恒定(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离，为了计算自行车的初速度，还需要测量

(填写物理量的名称及符号)。(2)设自行车受到的阻力恒为，计算出阻力做的功及自行车的初速度。改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。以阻力对自行车做功的大小W为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出曲线。分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。在实验中作出图像如图所示，其中符合实际情况的是

。参考答案：（１）人停止蹬车后自行车滑行的时间（２）C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.国防科技工业局在2012年7月30日宣布，“嫦娥三号”将于2013年下半年择机发射。我国已成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，该卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t；月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0。

（1）请推导出“嫦娥二号”卫星离月球表面高度的表达式；

（2）地球和月球的半径之比为=4、表面重力加速度之比为=6，试求地球和月球的密度之比。参考答案：见解析17.如图所示，一气缸开口向上竖直放置，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体，活塞上放有一重物，活塞和重物的总质量为m，距气缸底部的高度为h1，此时缸内气体温度为T1。在气缸内注入汽油并迅速完全燃烧，使气体温度急剧升高，重物与活塞沿气缸加速上升。当活塞距缸底高度为h2时，速度达到最大值。若此时汽油燃烧释放的热能为Q0，气缸对外释放的热量为Q1，气体内能增加了△E，外界大气压强为P0。不计活塞所受摩擦阻力，试求：(i)气缸注入汽油前气体的压强，以及活塞速度达最大值时，气体的压强及温度；(ii)活塞的最大速度(设活塞与重物一直一起运动)。(不考虑汽油燃烧前后气缸内被封闭气体种类及质量等的变化，仍将其看作是质量一定的同种理想气体。)参考答案：（ⅰ）；；（ⅱ）【详解】（ⅰ）对活塞：解得由于气体等压变化，则：，解得（ⅱ）对气体对活塞解得18.在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=1/2E1，匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷=102C/kg的带正电的粒子（可视为质点），该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限，并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2.试求：（1）带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；（2）+x轴上有一点D,OD=OC，若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少？（3）要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积应满足的关系？参考答案：（1），

………（2分）

…（2分）,,

………（2分）（2）,所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动,设粒子运动圆轨道半径为R，周期为T,则可得