福建省福州市东南学校高三物理期末试题含解析

福建省福州市东南学校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4—6所示，质量为M的物体内有圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做无摩擦的圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点是圆水平直径两端点。小球运动时，物体M在地面静止，则关于M对地面的压力N和地面对M的摩擦力方向，下列说法中正确的是

(

)

A．小球运动到B点时，N>Mg，摩擦力方向向左

B．小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右

C．小球运动到C点时，N>(M+m)g，M与地面的摩擦力方向不能确定

D．小球运动到D点时，N>(M+m)g，摩擦力方向向左参考答案：B2.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（

）A．安培首先发现了电流的磁效应B．伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球间引力的大小D．法拉第提出了电场的观点，说明处于电场中电荷所受到的力是电场给予的参考答案：D3.某同学观看跳台跳水比赛，一跳水运动员在离水面10m高的平台向上跃起，该同学估测运动员跃起离平台的最大高度约为0.2m．假设运动员做竖直上抛运动，则该运动员在空中完成动作的时间大约为A．

1.2m/s

B．1.4m/s

C．1.6m/s

D．2.0m/s参考答案：C【解析】本题考查竖直上抛运动，上升到最高点h=0.2m，看做反方向的自由落体运动，，上升到最高点距离水面10.2m，，选C

4.如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r.给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为

，则以下说法正确的是A．如果初速度v0较小，绳的拉力可能为0

B．绳拉力的大小随物体转过的角度均匀减小C.质点运动一周的时间为

D．质点运动一周克服摩擦力做的功为参考答案：BCD5.如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从

A点飞到C点，则下列判断正确的是A．粒子一定带负电B．粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C．A点的场强大于C点的场强D．粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一定质量的理想气体开始处于状态A，然后经状态B到状态C，A、C状态的温度相同。设气体在状态A和状态C的体积分别为VA和VC，在AB和BC过程中吸收或放出热量的大小分别为QAB和QBC，则VA

VC，QAB

QBC（选填“>”、“＝”或“<”）。参考答案：>（2分）；<7.某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，分别用两种仪器来测量摆球直径，操作如图1所示，得到摆球的直径为d=19.12mm，此测量数据是选用了仪器

（选填“甲”或“乙”）测量得到的．

该同学先用米尺测得摆线的长度，再采用上题中的方法测得摆球直径，他通过改变摆长，进行多次实验后以摆长L为横坐标，T为纵坐标，作出T﹣图线，若该同学在计算摆长时加的是小球直径，则所画图线是图2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）参考答案：（1）乙；（2）C．【考点】研究弹簧振子的周期和小球质量的关系．【分析】（1）将给出的数据域游标卡尺域螺旋测微器的最小分度比较，确定是哪一个的测量结果；（2）由单摆周期公式求出图象的函数表达式，根据函数表达式与图象，即可求解【解答】解：（1）图甲是螺旋测微器，其最小分度是0.001mm，而乙为50分度的游标卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游标卡尺的读数，不符合螺旋测微器的读数的精确度．故此测量数据是选用了仪器乙；（2）由单摆周期公式：T=2π可得：T2=L，若该同学计算摆长时候加的是小球直径，则对应的准确表达式应为：T2=（L﹣），则可知图象应与横坐标有交点，故C正确，AB错误．故选：C；故答案为：（1）乙；（2）C．8.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/39.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）参考答案：(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央10.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：111.

（4分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为

。参考答案：答案：2×103，0.00112.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；周期为____________。参考答案：

13.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．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16.一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面．导线框的右端通过导钱按－对水平放置的平行金属板，板长为L,两板间的距离为d；如图所示，有一带电量为q，质量为m的离子（不计童力）以初速度v0从极板左端沿两板中线水平向右射入板间．该离子从两板间飞出后，垂直进人磁感应强度为B1、宽为D的匀强磁场（磁场的上下区域足够大）中作匀速圈周周运动．(1)若圆形导线框中的磁感应强度B随时间变化的规律是B＝－Kt+B0，试判断1,2两极板哪一块为正极板？并算出两极板间的电压U．（2）设两极板间的电压为U0，则离子飞出两极板时的速度v大小为多少？（3）若（2）问中求得速度代人数据后发现恰好有，要使离子不从右边界飞出，求磁感应强度B1的最小值．参考答案：（1）1极板为正极板；πKr2

（2）

（3）

试题分析：（1）根据楞次定律可以判断：1极板为正极板（2分）由题意知磁感应强度变化率

（1分）法拉第电磁感应定律可知：感应电动势大小为E＝

（2分）而：S＝πr2

故两板间的电压U=E=πKr2

（1分）（2）如图所示，该离子在两板间作类平抛运动，设离子在两板间运动时间为t２４.（１４分）如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为ｑ(q>０)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Nａ和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。参考答案：18.如图所示，质量为mA=2kg的平板车A静止在水平地面上，车长d=5m。物块B静止在平板车左端，在物块B正前方某处。有一小球C，球C通过长l=0.32m的细绳与固定点O相连，球C恰好与物块B等高，且C始终不与平板车A接触。在t=0时刻，平板车A突然获得水平初速度v0开始向左运动，后来某一时刻物块B与球C发生弹性碰撞，碰后球C恰好能绕O点在竖直平面内作圆周运动。若B、C可视为质点，mB=mC=1kg，物块B与平板车A、平板车A与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，g取10m/s2，求：（1）B、C碰撞瞬间，细绳拉力的大小？（2）B、C碰撞前瞬间物块B的速度大小。（3）若B、C碰撞时，物块B在平板车的中间位置，且t0=1.5s时平板车A的速度变为v1=5m/s，则物块B是在加速阶段还是减速阶段与球C相碰撞？小车的初速度v0多大？参考答案：解：（1）当球C在最高点处时。由牛顿第二定律，得

………………碰后球C从最低点到最高点过程中：

…………（2分）当球C在最低点处：

……………………（2分）解得：F＝60N

………………（2）物块B与球C碰撞前速度为，碰撞后速度为，则

…………………（2分）

……………（1分）解得：

…………

（1分）（3）刚开始时，平板车的加速度大小，物块B的加速度大小，对平板车，由牛顿第二定律，

得……（1分）对物块B，

……………假设B在加速阶段与C相碰，加