陕西省西安市民兴中学高三物理下学期期末试卷含解析

陕西省西安市民兴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.（单选题）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形。A、B分别为处于x=2m、x=5m的两个质点。关于此波，下列说法中正确的是(

)A．此列波为横波，O点开始时向上运动B．此列波的波长为2m，波速为8m/sC．在t=1.25s后，A、B两点的振动情况总相同D．当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动参考答案：D2.如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次的推力之比为

（

）

A．cosθ＋μsinθ

B．cosθ－μsinθC．1＋μtanθ

D．1－μtanθ参考答案：B3.如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮O。另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重量为G的物体。BO段细线与天花板的夹角为θ=30o。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中正确的是

A．细线BO对天花板的拉力大小是B．a杆对滑轮的作用力大小是C．a杆和细线对滑轮的合力大小是GD．a杆对滑轮的作用力大小是G参考答案：D解析：细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120o，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G（方向与竖直成60o斜向右上方）；a杆和细线对滑轮的合力大小为零。4.如图所示，物体m与斜面体M一起静止在水平面上。若将斜面的倾角θ稍微增大一些，且物体m仍静止在斜面上，则

（

）

A．斜面体对物体的支持力变小

B．斜面体对物体的摩擦力变大

C．水平面与斜面体间的摩擦力变大

D．水平面与斜面体间的摩擦力变小参考答案：答案：AB5.一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：l，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示。副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为3lVC．P向右移动时，电阻R消耗的功率增大D．P向右移动时，原、副线圈的电流比增大参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．①这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中有2种频率的光能使金属钠发生光电效应．②金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eV．参考答案：3种

2种

9.60eV7.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

58.如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为

；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差

。参考答案：．5；4

9.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（

）参考答案：（1）（1分）

压强

（1分）

温度

（2）（3分）（

B

）10.用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验。①为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证

小桶与沙的总质量远小于小车的总质量

；②某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为

0.37

m/s。（计算结果保留两位有效数字）参考答案：11.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能EK与角速度ω的关系，可采用下述方法：先让砂轮由动力带动匀速转动，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于轮与轴之间存在摩擦，砂轮最后停下，测出脱离动力到停止转动砂轮转过的圈数n．测得几组不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN．（1）试计算出每次脱离动力时砂轮的转动动能，并填入上表中；（2）试由上述数据推导出该砂轮转动动能Ek与角速度ω的关系式Ek=2ω2；（3）若脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后角速度ω=2rad/s．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）砂轮克服转轴间摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是转轴间的摩擦力大小，n是砂轮脱离动力到停止转动的圈数，D是砂轮转轴的直径．根据动能定理得知，砂轮克服转轴间摩擦力做功等于砂轮动能的减小，求解砂轮每次脱离动力的转动动能．（2）采用数学归纳法研究砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式：当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍；当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．将任一组数据代入求出比例系数k，得到砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式．（3）根据动能与角速度的关系式，用砂轮的角速度表示动能，根据动能定理求出转过45圈后的角速度．解答：解：（1）根据动能定理得：Ek=f?n?πD，代入计算得到数据如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系Ek=kω2．当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与ω2成正比，则有关系式Ek=kω2．k是比例系数．将任一组数据比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式是Ek=2ω2（3）根据动能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案为：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．点评：本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力；注意摩擦力做功与路程有关．12.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为

s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴

方向(填“正”或“负”)。参考答案：0.8负13.（4分）如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则球对斜面压力最大的是

图情况；球对斜面压力最小的是

图情况。参考答案：乙、丙三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上．一质量m=60kg的选手脚穿轮滑鞋以加速度2.5m/s2助跑13m后水平抓住竖直的绳开始摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离L=10m．当绳摆到与竖直方向夹角θ=37°的C点时，选手放开绳子．不考虑空气阻力和绳的质量．，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．，求：（1）选手加速运动抓住绳时的速度．（结果可含根号）（2）选手飞越到C点放开绳子时的速度大小．（3）选手放开绳子后继续运动到最高点时，刚好可以到达水平传送带A点（此时速度沿水平方向），传送带始终以v1=3m/s的速度匀速向左运动，传送带的另一端B点是终点，且传送带AB之间的距离SAB=3.75m．若选手在传送带上不提供动力自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的0.2倍，通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点B．参考答案：解：（1）由运动学公式：V2=2ax得抓住绳时的速度V==（2）根据机械守恒定律有：，解得：VC==5m/s（3）选手在放开绳子时，水平速度为vx，竖直速度为vy，则vx=vCcos37°=4m/s．选手在最高点站到传送带上A点有4m/s向右的速度，在传送带上做匀减速直线运动．选手的加速度大小a==2m/s2．以地面为参考系﹣vx2=﹣2ax，x=4m＞3.75m所以可以顺利冲过终点．答：（1）选手加速运动抓住绳时的速度；（2）选手飞越到C点放开绳子时的速度大小5m/s．（3）可以顺利冲过终点．17.（计算）（2013?正阳县校级一模）甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？参考答案：5s解：甲车运动时间ts后停止：前进的距离：乙车行驶t1=0.5s位移为：故乙车在追上甲车前甲车已停止．则乙车经时间t2追上甲车：，解得：t2=5s．答：乙车出发后5s追上甲车．18.如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离