福建省福州市格光中学高三物理期末试卷含解析

福建省福州市格光中学高三物理期末试卷含解析一、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.在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图象如右图所示，则该波在第一个周期末的波形图是（

）参考答案：D2.（不定项选择题）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓“陨石雨”．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则（）A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中合外力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功大于机械能的减少量参考答案：BC考点：功能关系．分析：本题的关键是明确涉及到“机械能变化”的问题时，应用“功能原理”讨论，涉及到“动能变化、动能增量”问题时应用动能定理进行讨论．解答：解：A、B、根据动能定理可知，碎片动能的增量应等于重力和阻力做功的代数和，所以重力做的功大于动能的增加量．故A错误，B正确；C、根据动能定理，碎片在陷入地下的过程中重力与阻力的合力做的功等于动能的改变量，故C正确；D、根据“功能原理”可知，除碎片的重力外其它力即为阻力做的功等于碎片机械能的变化．故D错误．故选：BC点评：应明确“功能原理”是指：除重力以外其它力做的总功等于物体机械能的变化．3.如图甲所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q三个质点，这三个质点间距离为OP=PQ=lm。t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图乙所示。当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，已知振动和波形图中质点的位移规定的正方向相同，则A．质点Q的起振方向为y轴正方向B．O、P两质点之间的距离为半个波长C．这列波传播的速度为1.0m/sD．在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m参考答案：AC由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向．故A正确．由题，OP距离是波长，则波长λ=4m，故B错误．由振动图象知T=4s，则波速v==1m/s．故C正确．在一个周期内，质点O通过的路程为S=4A=20cm=0.2m．故D错误．故选AC。4..如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则()A．滑块可能受到三个力作用

B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg参考答案：AD5.如图，动摩擦系数为u的粗糙斜面的倾角，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1bc边的边长l2，线框的质量m电阻R，线框通过细线与重物相连，重物质量M，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B.释放M，线框从静止开始沿斜面向上运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh的距离s且s大于2l2，下列说法正确的是。A.线框刚进入进入磁场时绳的拉力一定大于mg；B.虽不知ab边到ef边距离但可以求出线框由静止开始到运动到gh线处所用的时间；C.M机械能的减少量等于m机械能的增加量。D.线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热等于系统机械能的减少．参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.研究发现两个氘核可聚变成，已知氘核的质量为2．0136u，中子的质量为1．0087u，He核质量为3．0150u．若质量亏损1u对应的核能为93l.5MeV，则两个氘核聚变成核的核反应方程为_________________________；上述反应中释放的核能为______________________________．参考答案：由核反应方程质量数和电荷数守恒可得两个氘核聚变成核的核反应方程；由MeV可求出释放的核能。7.水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个空隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使空隙的宽度；或者是使振源的振动频率（填“变大”或“变小”）。参考答案：

变小、变小8.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.3379.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变10.如图8-13所示，质量为0.1g的小球，带有5×10－4C的正电荷，套在一根与水平成37o的细长绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为0.5，杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场，小球由静止开始下滑的最大加速度为

m/s2，最大速率为______多少？（g=10m/s2）参考答案：6m/s2

=10m/s11.已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。══════════════════════════════════════

参考答案：，，12.如图所示是使用交流电频率为50Hz的打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，相邻两个计数点之间有4个点未画出，测出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,则打下A点时,物体的速度vA=

cm/s。参考答案：6m/s

13.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

15.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，AB是竖直平面内半径为R的圆上水平方向的直径。该圆处在电场强度为E的匀强电场中，原平面与电场线平行，已知重力加速度为g，在圆周平面内将一质量为m、带电荷量为+q=的小球从A点以相同的速率v0抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆上不同的点，到达C点时小球的动能最大。已知，试求：（1）电场强度的方向和小球在C点的动能Ekc;（2）小球通过B点时的动能EkB参考答案：(1)(2)解析：（1）带电小球在运动的过程中受到重力和电场力作用，因为小球到达C点时小球的动能最大，所以重力与电场力的合力方向一定沿着方向，如图所示。因为，作出如图所示的矢量图，由图可知电场力的方向与平行，所以电场强度的方向与平行，即与水平方向成30o角斜向右下。由图可知合力的大小为由到根据动能定理可得解得（2）由A到B根据动能定理可得解得17.一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界空气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。参考答案：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得

得再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′′

联立解得18.如图所示，AB和CD是足够长的平行光滑导轨，其间距为L，导轨平面与水平面的夹角为。整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC端连有阻值为R的电阻。若将一质量为m、垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放，则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段（金属棒及导轨的电阻不计）。求：（1）金属棒下滑速度为v时的加速度。（2）金属棒下滑过程中的最大速度。（3）金属棒下滑至BD端过程中，电阻R上产生的热量。（4）若用大小为F、方向沿斜面向上的恒力把金属棒