湖北省武汉市蔡甸区第二中学高三物理期末试卷含解析

湖北省武汉市蔡甸区第二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.（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．2.（单选）如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移到P点，则O点的电场强度大小变为E2.E1与E2之比为()A．1∶2B．2∶1

C．2∶D．4∶参考答案：BO点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，由于M、N、P三个点到o的距离是相等的，两个电荷的电量又相等，所以它们在O点产生的电场强度大小相等；设点电荷在O点产生的电场强度为E，则两个电荷在MN时，产生的电场强度方向相同，所以：E1=2E两个点电荷分别在MP点时，场强的方向如图，由几何关系可知：E2=E所以：故选项B正确。故选B3.（多选题）如图，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面，一个小球（可以视为质点）先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时（）A．小球对轨道的压力相同B．小球对两轨道的压力不同C．此时小球的向心加速度不相等D．此时小球的机械能相等参考答案：AD【考点】机械能守恒定律．【分析】小球从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑过程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛顿第二定律求出支持力，进而来比较向心加速度大小和压力大小．【解答】解：A、设半圆轨道的半径为r，小球到最低点的速度为v，由机械能守恒定律得：mgr=mv2，小球的向心加速度an=，联立两式解得：an=2g，与半径无关，因此此时小球的向心加速度相等，故A正确，C错误．B、在最低点，由牛顿第二定律得：FN﹣mg=m，联立解得；FN=3mg，即压力为3mg，也与半径无关，所以小球对轨道的压力相同．故B错误；D、因机械能守恒，故两小球在最高点的机械能均等于开始下落时的重力势能，故机械能相同，故D正确．故选：AD．4.（单选）下列说法中正确的是(

)A．当一列声波从空气中传入水中时波长不变 B．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 C．肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的 D．海市蜃楼是光的衍射现象参考答案：C5.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1参考答案：D试题分析

本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析

根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，选项D正确。点睛

此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式．_________________________________________________________________________________参考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能从A到B的过程中，恒力做的功为WAB＝FsAB物体动能的变化量为EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要验证FsAB＝m即可．优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．7.在探究加速度与力和质量的关系实验中，用装有沙子的小桶通过细线绕过木板一端的定滑轮来拉动板上的小车做匀加速直线运动，通过改变沙子质量来改变拉力大小。多次实验后根据由纸带求出的加速度与拉力作出—图像如图所示，根据图像判断下列说法正确的是（

）A、一定没有平衡摩擦力，且小车质量较小B、平衡摩擦力时，木板倾斜程度过大，且小车质量较大C、可能平衡摩擦力时忘记挂上纸带，且沙桶和沙子质量较大D、可能平衡摩擦力不彻底，木板倾斜程度偏小，且沙桶和沙子质量较大参考答案：8.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下9.（选修3－4）（6分）如图复合色光经过半圆型玻璃砖后分成ab两束光，比较ab两束光在玻璃砖中的传播速度Va

Vb，入射光线由AO转到BO，出射光线中__________最先消失，若在该光消失时测得AO与BO间的夹角为α，则玻璃对该光的折射率为

。

参考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）10.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N11.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：12.一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为

m，频率为

Hz，波速为

m/s，传播方向为

（填“向左”或“向右”）。参考答案：1；

0.5；0.5；向左13.（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：β三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为37°的斜面固定在点水平地面上，质量m=1Kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B时立即撤去拉力F，此后，物体到达C点时速度为零。通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速度，下表给出了部分数据（sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)求（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ（2）恒力F的大小，

（3）AC间的距离t/s0.00.20.40.6…1.82.02.2…v/ms-10.01.22.43.6…6.04.02.0…参考答案：17.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的处，C板带正电、D板带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计）。试问：⑴微粒穿过B板小孔时的速度为多大？⑵为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度应为多大？⑶从释放微粒开始计时，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？

参考答案：⑴设微粒穿过B板小孔时的速度为v，根据动能定理，有

2分解得

2分⑵微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有

2分联立⑴、⑵，得

2分⑶微粒从释放开始经t1射出B板的小孔，则

1分设微粒在半圆形金属板间运动经过t2