湖南省益阳市花果山乡中学高三物理期末试题含解析

湖南省益阳市花果山乡中学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.图示的螺线管与足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相连并固定在与水平面成角的平面内，间距为L的导轨电阻可忽略不计，处在垂直于斜面向上的匀强磁场中。横截面积为S的n匝螺线管电阻为，现有质量为m电阻为的金属杆ab垂直导轨并与导轨接触良好，若忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响。松手后杆ab沿轨下滑，最终能匀速运动，今在螺线管内加水平向右的变化磁场，为使杆能以相同的速率匀速上滑，则磁感应强度的变化率为A．沿箭头方向增强，变化率为B．沿箭头方向减弱，变化率为C．沿箭头方向增强，变化率为D．沿箭头方向减弱，变化率为参考答案：B解析：螺线管中无磁场时杆向下切割运动做加速度逐渐减小的加速运动，稳定时匀速。若设匀速时的速度为V，则。欲使杆向上运动，杆中应通过由b向a的电流，由楞次定律知磁场应均匀减弱。若设螺线管中磁感应强度的变化率为，则其产生的感应电动势为此时ab杆切割磁感线产生的感应电动势为。由楞次定律知两股电流反向，故感应电流；再次匀速时满足，联立以上各式可解得,故选B2.一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是

（）

A．物体的位移的大小一定等于路程

B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向B

C．物体的位移的大小总是小于或等于它的路程

D．物体的位移是直线，而路程是曲线参考答案：C3.如图所示，一竖直墙壁上有三个完全相同的窗户，相邻的两个窗户的间距相等.一只苹果从窗户l的窗顶处开始做自由落体运动，依次经过窗户2、3，最后落到草坪上.下列说法中正确的是A.苹果通过窗户1、2、3的时间之比为1:(-1):(-)B.苹果通过窗户2、3的窗顶的速度之比为1:C.苹果通过窗户3，动能的增加量最大D.苹果通过窗户1，重力的平均功率最大参考答案：B4.如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于P、Q两点，O点是它们连线的中点，A、B为P、Q连线的中垂线上的两点，下列说法正确的是A．连线中点O的场强为零

B．中垂线上各点电势相等

C．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q的电势能一定逐渐减少D．将一正电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中q受到的电场力一定逐渐减小参考答案：AC5.一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是A．2v、向上

B．2v、向下

C．3v、向上

D．3v、向下参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分23、如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。参考答案：

4：3，（或0.559）7.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：（1）蜡块的所做运动为

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动（2）蜡块的运动速度为

cm/s．参考答案：（1）A；（2）5【考点】运动的合成和分解．【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．故选：A（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s故答案为：（1）A；（2）58.(5分)竖直放置的两块平行金属板A、B，分别跟电源的正负极连接，将电源正极接地，如图所示。在A、B中间固定一个带正电的电荷q，现保持A板不动，使B板向右平移一小段距离后，电荷q所在位置的电势U将

，电荷q的电势能将

。（填：变大、变小或不变。）

参考答案：

答案：变大、变大9.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

10.某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源。①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=

cm，小车此次运动经B点时的速度

m/s，小车的加速度a=

m/s2；（保留三位有效数字）

②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用

来测量出

；

③由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是

A、适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B、应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC、定滑轮的轮轴要尽量光滑参考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小车总质量（或小车质量）③A。11.一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。则盒内物体的质量为

。参考答案：M12.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：13.若将一个电量为3.0×10－10C的正电荷，从零电势点移到电场中M点要克服电场力做功9.0×10－9J，则M点的电势是

V；若再将该电荷从M点移到电场中的N点，电场力做功1.8×10－8J，则M、N两点间的电势差UMN＝

V。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.(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）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某天，小明在上学途中沿人行道以v1=lm/s速度向一公交车站走去，发现一辆公交车正以v2=15m/s速度从身旁的平直公路同向驶过，此时他们距车站s=50m．为了乘上该公交车，他加速向前跑去，最大加速度a1=2.5m/s2，能达到的最大速度vm=6m/s．假设公交车在行驶到距车站s0=25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间t=10s，之后公交车启动向前开去．（不计车长）求：

（1）若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度a2大小是多少；

（2）若小明加速过程视为匀加速运动，通过计算分析他能否乘上该公交车．参考答案：

小明可以在汽车还停在车站时上车．17.打井施工时要将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底，由于A与井壁间摩擦力很大，工程人员采用了如图所示的装置．图中重锤B质量为m，下端连有一劲度系数为k的轻弹簧，工程人员先将B放置在A上，观察到A不动；然后在B上再逐渐叠加压块，当压块质量达到m时，观察到A开始缓慢下沉时移去压块．将B提升至弹簧下端距井口为H0处，自由释放B，A被撞击后下沉的最大距离为h1，以后每次都从距井口H0处自由释放．已知重力加速度为g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内．（1）求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f和弹簧的最大形变量△L；（2）求撞击下沉时A的加速度大小a和弹簧弹性势能Ep；（3）若第n次撞击后，底座A恰能到达井底，求井深H．参考答案：解：（1）A开始缓慢下沉时，受力平衡，则有：f=2mg底座质量不计，所以合力为零，所以始终有：k△L=f解得：（2）撞击后AB一起减速下沉，对B，根据牛顿第二定律得：k△L﹣mg=ma解得：a=g，A第一次下沉，由功能关系得：mg（H0+△L+h1）=EP+fh1解得：（3）A第二次下沉，由功能关系mg（H0+△L+h1+h2）=EP+fh2又f=2mg解得：h2=2h1A第三次下沉，由功能关系有：mg（H0+△L+h1+h2+h3）=EP+fh3解得

h3=4h1同理

A第n次下沉过程中向下滑动的距离为：所以井底深度为：答：（1）求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f为2mg，弹簧的最大形变量△L为；（2）求撞击下沉时A的加速度大小a为g，弹簧弹性势能为；（3）若第n次撞击后，底座A恰能到达井底，则井深H为（2n﹣1）h1．【考点】功能关系；弹性势能．【分析】（1）A开始缓慢下沉时，受力平衡，根据平衡条件求解f，底座质量不计，所以合力为零，结合胡克定律求解；（2）撞击后AB一起减速下沉，对B