湖北省咸宁市羊楼司中学高三物理期末试题含解析

湖北省咸宁市羊楼司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.如图所示，一些商场安装了智能化的台阶式自动扶梯。为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速向左上方运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送乘客的过程中：

A．乘客始终受摩擦力作用

B．乘客经历先超重再失重

C．乘客对扶梯的作用力先指向右下方，再竖直向下

D．扶梯对乘客的作用力始终竖直向上参考答案：C2.如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（

）A．t1时刻FN＞G，P有收缩的趋势B．t2时刻FN=G，此时穿过P的磁通量最小C．t3时刻FN=G，此时P中无感应电流D．t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小参考答案：A3.如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放

在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（

）

A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧

B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短

C.传送带运动的速度越大，径迹的长度越短

D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短参考答案：D由于惯性，炭包由向左的运动，A错。质量越大，惯性越大，炭包的运动径迹越长，B错。传送带运动的速度越大，炭包运动状态改变所用的时间越长，径迹的长度越长，C错。由a=μg得D正确。4.如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。

在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是

A．方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下

C．，方向竖直向上

D．，方向竖直向下参考答案：AC选项A，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg,故A正确；

选项B，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；

选项C，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小B=mg，故C正确；

选项D，外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故D错误。

5.伽耳顿板可以演示统计规律。如左下图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，则右下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是（

）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.如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J热量。参考答案：吸收

260J；7.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏8.（选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要

（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

倍．参考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）9.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读出两测力计的示数分别为F1、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读出两测力计的示数分别为F3、F4。请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3_______F1（选填“>”“=”“<”）。水对铁球的浮力大小为_________，若___________，就说明了作用力与反作用力大小相等。参考答案：10.一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴

方向传播（填“正向”或“负向”），波速为

m/s。在4s内，K质点的路程是

m。参考答案：11.如图14-1所示，是在高速公路上用的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图7中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图14-2可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是________m/s.参考答案：1717.9解析测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔为1.0s，由题图可知p1、p2之间有30小格，故每一小格对应的时间间隔t0＝＝s，p1、n1间有12个小格，说明p1、n1之间的间隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之间的间隔t2＝0.3s.因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为x1＝v·，x2＝v·.汽车这段时间内前进的距离为x＝x1－x2＝v()＝17m.汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点，其间共有28.5个小格，故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽车速度为v车＝≈17.9m/s.12.（2分）在α衰变时产生的也具有放射性，它能放出一个

粒子而变为。参考答案：β13.做自由落体运动的小球，落到A点时的瞬时速度为20m/s，则小球经过A点上方12．8m处的瞬时速度大小为12m/s，经过A点下方25m处的瞬时速度大小为

．（取g=10m／s2）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平面镜M与竖直巨型光屏平行放置，其与光屏之间的距离为L，由小孔S处垂直光屏向平面镜中点O射入一束氦氖激光，现平面镜M以其中点O为轴逆时针匀速旋转，角速度为ω．求：（1）平面镜转过15°时，光屏上形成的光点P至S的距离；（2）平面镜转动时间t（t＜）时，激光束在光屏上形成的光点移动的速度．参考答案：解：（1）平面镜转过15°，则反射光线转过30°，由几何关系，可知：=L?tan30°=（2）平面镜转动时间为t，则反射光线转过的角度为：θ=2ωt；光点P离O点的距离为：SOP=光点P绕点O旋转的线速度为：v1=2ωSop=；由速度的合成与分解的知识可知，P点在光屏上移动的速度为：v2==答：（1）平面镜转过15°时，光屏上形成的光点P至S的距离；（2）平面镜转动时间t（t＜）时，激光束在光屏上形成的光点移动的速度．【考点】运动的合成和分解；光的反射定律．【分析】（1）根据光的反射定律，结合几何关系，即可求解；（2）依据运动的合成与分解，结合几何关系，及圆周运动的线速度与角速度关系，即可求解．17.（计算）（2014秋?德城区校级月考）如图所示，一个放置在水平地面上的木块，其质量为m=2kg，受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力F=10N的作用，使木块从静止开始运动，运动2.4m的距离后撤去推力，若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.1．求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，）（1）撤去推力F瞬间，物体的速度．（2）撤去推力F后4s内，物体的位移．（g=10m/s2）参考答案：（1）撤去推力F时木块的速度为10.8m/s；（2）撤去推力F4s内运动的总位移为35.2m．解：（1）如图所示：撤去力F之前，水平方向：Fcos37°﹣f=ma①竖直方向：N﹣mg﹣Fsin37°=0②又有：f=μN③由①②③得：a1=2.7m/s2由运动学公式：vt=v0+at④得，撤去力F时物块速度v=10.8m/s，（2）撤去力F后，由牛顿第二定律F=ma得物块加速度a2=μg⑤解得a2=1m/s2，（3）物体静止所用时间为t==10.8s由运动学公式：s=v0t+at2式得，撤去力F4s内位移S=10.8×=35.2m，答：（1）撤去推力F时木块的速度为10.8m/s；（2）撤去推力F4s内运动的总位移为35.2m．18.相距L＝1．5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝1kg的金属棒ab和质量为m2＝0．27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ＝0．75，两棒总电阻为1．8Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始向上沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（g=10m/s2）（1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小；（2）已知在2s内外力F做功40J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图象。参考答案：（1）经过时间t，金属棒ab的速率

v＝at

此时，回路中的感应电流为

对金属棒ab，由牛顿第二定律得

由以上各式整理得：

在图线上取两点：

t1=0，F1=11N；t2=2s，F2=14．6N

代入上式得：a＝1m/s2

B＝1．2T（2）（4分）在