河北省石家庄市第一百零五中学高三物理上学期期末试卷含解析

河北省石家庄市第一百零五中学高三物理上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.如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO，M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是

参考答案：答案：A解析：小球运动过程中，在每一个斜面上都受到恒力作用而沿斜面做匀变速直线运动。所以位移——时间图像是曲线。动能与时间也是二次函数关系。加速度的大小与斜面的倾角大小有关，倾角确定，加速度大小确定。所以A正确，B、C、D错误。2.2008年北京奥运会上何雯娜夺得中国首枚奥运会女子蹦床金牌。为了测量运动员跃起的高度，可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，

并由计算机作出压力-时间图象，如图所示。运动员在空中运动时可视为质点，则可求运动员跃起的最大高度为（g取10m/s2）(

)

A．7.2m

B．5.0m

C．1.8m

D．1.5m参考答案：B3.如图所示，间距为L的两根平等金属导轨变成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中，质量均为m，阻值均为R的导体棒ab，cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑，某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去．经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab，cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则（）A．导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I=B．导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小a=g﹣C．导体棒cd在水平恒力撤去后它的位移为s=D．导体棒cd在水平恒力撤去后它产生的焦耳热为Q=mv02﹣参考答案：BCD【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】cd切割磁感线产生感应电动势，感应电动势为E=BLv0，ab没有切割磁感线，不产生感应电动势．根据闭合电路欧姆定律求得导体棒cd受水平恒力作用时流经它的电流I；根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIL求解ab棒的加速度大小．根据感应电量公式q=求解s．根据能量守恒定律求解Q．【解答】解：A、cd切割磁感线产生感应电动势为E=BLv0，根据闭合电路欧姆定律得：I==，故A错误．B、对于ab棒：由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma，摩擦力f=μN，N为轨道对ab棒的弹力，水平方向，由平衡条件得：N=BIL，解得：a=g﹣，故B正确．C、对于cd棒，通过棒的电量：q==，解得：s=，故C正确．D、设导体棒cd在水平恒力撤去后产生的焦耳热为Q，由于ab的电阻与cd相同，两者串联，则ab产生的焦耳热也为Q．根据能量守恒得：2Q+μmgs=mv02，已知：s=，解得：Q=mv02﹣，故D正确．故选：BCD．4.“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t2～t4时间内运动员的机械能先减少后增大C．t3时刻运动员的加速度为零D．t4时刻运动员具有向下的最大速度

参考答案：B5.如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计．以下判断正确的是（）A．闭合S瞬间，R1、R2中电流强度大小相等B．闭合S，稳定后，R1中电流强度为零C．断开S的瞬间，R1、R2中电流立即变为零D．断开S的瞬间，R1中电流方向向右，R2中电流方向向左参考答案：解：A、闭合S瞬间，线圈L与R1并联与R2串联，则通过R2中电流强度大于通过R1中电流强度大小；故A错误．B、由于线圈L的直流电阻不计，闭合S，稳定后，R1被短路，R1中电流强度为零．故B正确．C、D断开S的瞬间，电容器放电，R2中电流不为零，线圈中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，R1中电流过一会儿为零．故C错误．D、断开S的瞬间，电容器放电，R2中电流方向向左，由于自感，根据楞次定律可知，R1中电流方向向右，故D正确．故选BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：7.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0

8.如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于

；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是

．

参考答案：答案：I2：I1

V1与V29.A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。参考答案：

mv02-m2v02。由动量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。10.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲。图乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图所给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的加速度a表示阻力的计算式为Ff=________。参考答案：（1）4；（2）斜面倾角、物体质量（共4分，各2分）；11.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)12.有两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得二者相对于地球的速度大小分别为0.9c和0.8c，则在A上测B相对于A的运动速度为

。参考答案：0.998c13.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上，导轨MO、NO的长度相等，M、N两点间的距离l＝2m，整个装置处于磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r＝0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下，从MN处以速度v＝2m/s沿导轨向右匀速滑动，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，求：⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小；⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q；⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。参考答案：：⑴导体棒开始运动时,回路中产生的感应电动势E＝Blv（1分）感应电流（1分）安培力F安＝BIl（1分）由平衡条件得：F＝F安

（1分）联立上式得：N

（1分）⑵由⑴问知，感应电流与导体棒切割的有效长度l无关（1分）感应电流大小A（1分）故0.2s内通过导体棒的电荷量q＝It＝0.4C（2分）⑶解法(一)设导体棒经t时间沿导轨匀速向右运动的位移为x,则t时刻导体棒切割的有效长度lx=l-2x（1分）由⑴问知,导体棒在导轨上运动时所受的安培力（2分）因安培力的大小与位移x成线性关系，故通过导轨过程中导体棒所受安培力的平均值（1分）产生的焦耳热Q（2分）解法(二)设导体棒经t时间沿导轨匀速向右运动的位移为x,则t时刻导体棒切割的有效长度lx=l-2x（1分）由⑴问知，导体棒在导轨上运动时所受的安培力（2分）作出安培力大小随位移x变化的图象，图象与坐标轴围成面积表示导体棒克服安培力作功，也为产生的焦耳热（2分）所以，产生的焦耳热Q=1J17.如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5s时它正好第二次到达波谷，问：(1)何时x＝5.4m的质点第一次到达波峰？(2)从t＝0开始至x＝5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？参考答案：(1)11.7s(2)1.95m试题分析：（1）波源O在t=0时开始沿x轴负方向振动，t=1.5s时它正好第二次到达波谷，由其运动特点得，，∴由图象可得：λ=60cm=0.6m而有波传播规律知，∴即

t=1.5s时波刚好传到距波源0.75m的质点，最前面的波峰位于y=0.3m的质点

又∵，∴∴t'=t+△t=1.5+10.2=11.7s（2）考点：机械波的传播18.