湖北省黄冈市梅县梅西中学高三物理期末试题含解析

湖北省黄冈市梅县梅西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，将一根绝缘硬金属导线弯曲成—个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，在外力F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是L／2。在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，在运动过程中导线和杆组成的平面始终与磁场垂直。t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场，外力F所做功为

（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：C2.如图所示，水平传送带A、B两端相距S＝3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA＝4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB，则A．若传送带不动，则VB=3m/sB．若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动，VB=3m/sC．若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动，VB=3m/sD．若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动，VB=2m/s参考答案：ABC3.电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示．则A.Q1带负电，Q2带正电B.G点处电场强度的方向沿x轴正方向C.将带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定不能到D点D.将带负电的试探电荷从D点沿x轴正方向移到J点，电场力先做负功后做正功参考答案：C试题分析：φ-x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负。解：A项：由图知无穷远处的电势为0，B点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷Q1带正电，M点电荷Q2带负电，故A错误；B项：由图可知，从D到G电势升高，由沿着电场线电势降低可知，G点的场强方向为沿x轴负方向，故B错误；C项：负电的试探电荷在G点所受电场力方向沿x轴正方向，所以在电场力作用下沿x轴正方向做加速运动一直到H点，由于H点的右边电场强度方向沿x轴正方向，电荷接下来做减速运动，所以电荷一定不能达到D点，故C正确；D项：D→J段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D错误。故应选C。【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。4.如图所示，足够长的刚性直杆上套有轻质环A（质量不计），环下方用轻绳接着一个质量为m的小球B，杆与水平方向成θ角，当环沿杆下滑时，小球B相对于A静止，下列说法正确的是（

）A.无论环与杆之间有无摩擦，B的加速度都是gsinθB.无论环与杆之间有无摩擦，B的加速度都沿杆向下C.无论环与杆之间有无摩擦，轻绳都与杆垂直D.若环与杆之间有摩擦．轻绳可能竖直参考答案：BD解：由AB相对静止，则AB具有共同加速度，环不受摩擦力时，对整体分析，其加速度aA=aB=gsinθ，隔离对B分析，F合B=Gsinθ，可知轻绳与杆垂直；故AC错误。环受摩擦力时aA=aB＜gsinθ，当aA=aB=0时，轻绳竖直；当0＜aA=aB＜gsinθ时，轻绳的拉力和重力提供B的加速度，此时轻绳不处于竖直状态，但是由于AB相对静止，A的加速度方向沿杆向下，则B的加速度也沿杆向下，故BD正确。故选BD。5.（单选）如图4所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利D．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.打出的纸带如图：试回答下列问题：①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=________,打点计时器打B点时滑块速度vB=__________.②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量M=_______.参考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.7.如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．学科网（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=▲

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为

▲

m/s；学科网（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

▲

-------

；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出

▲

（选填“v-m”或“v2-m”）图象；学科网（4）某同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，其可能原因是

▲

。参考答案：8.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）9.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：10.（4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为

，在下滑过程中克服摩擦力做的功为

。参考答案：

答案：

11.在如图所示电路中，电源电动势E，内阻r，保护电阻R0，滑动变阻器总电阻R，闭合电键S，在滑片P从滑动变阻器的中点滑到b的过程中，通过电流表的电流________，通过滑动变器a端的电流________。(填“变大”、“变小”或“不变”)参考答案：变大，变小12.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为

m/s，方向是

。参考答案：0.6

向左13.一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为

。

参考答案：t；2s三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)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.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有q=6.0×10﹣4C正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°．求：（1）AB两点间的电势差UAB．（2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小．（3）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小．（g取10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80）参考答案：解：①带电小球在B点静止受力平衡，根据平衡条件得则：qE=mgtanθ得：=V/m由U=Ed有：V②设小球运动至C点时速度为vC则：mgL﹣qEL=mvC2解得：vc=1.4m/s在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：

F﹣mg=m代入数据，联立解得：F=3N③小球做完整圆周运动时必须通过B点的对称点，设在该点时小球的最小速度为V，则：联立解得：．答：（1）AB两点间的电势差UAB是﹣400V（2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小是3N．（3）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小是m/s．17.所受重力G1＝8N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝100N的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g＝10m/s2）试求：木块与斜面间的摩擦力及木块所受斜面的弹力的大小.参考答案：18.如图所示,可看成质点质量分别为m1=1kg的物体A和m2=2kg的物体B之间夹着一压缩的轻、短弹簧，两物体用细线绑着放在水平传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数均为0.2，传送带两端与光滑水平地面相切。某一时刻烧断细线，同时传送带以的恒定速度沿顺时针方向运动（忽略传送带加速和弹簧弹开的时间）。弹开时，A获得的速度为，A、B距传送带两端的距离如图所示，（取）求：。(1)弹开过程弹簧释放的弹性势能。(2)A、B到达传送带两端时的速度大小。

(3)若在传送带两端外的水平地面上各固定放置一半径相同的光滑竖直圆轨道，要使两物体第一次冲上内圆轨道后都不脱离轨道，轨道半径应满足什么条件？参考答案：(1)A、B、弹簧系统在弹开过程动量和能量守恒解得弹开后B的速度大小解得弹开过程弹簧释放的弹性势能