湖北省黄冈市岸中学高三物理期末试卷含解析

湖北省黄冈市岸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.（单选）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示，投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是(

)A．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大B．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大C．箱内物体对箱子底部始终没有压力D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”参考答案：B2.（单选）美国物理学家蔡特曼（Zarman）和我国物理学家葛正权于1930—1934年对施特恩测定分子速率的实验作了改进，设计了如图所示的装置。半径为R的圆筒B可绕O轴以角速度ω匀速转动，aOcd在一直线上，银原子以一定速率从d点沿虚线方向射出，穿过筒上狭缝c打在圆筒内壁b点，aOb＝θ，ab弧长为s，其间圆筒转过角度小于90°，则下列判断正确的是 A．圆筒逆时针方向转动 B．银原子在筒内运动时间C．银原子速率为 D．银原子速率为参考答案：D3.地球是一个磁体，若在赤道附近水平放置一个可在水平面内自由转动的小磁针，则小磁针N极的指向是

（

）

A．东

B．西

C．南

D．北参考答案：D4.内壁光滑，水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电小球，以速度v0沿逆时针方向匀速转动，如图9所示，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，则正确的是（

）

A．小球对玻璃环的压力一定不断增大

B．小球受到的磁场力一定不断增大

C．小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加

速运动

D．磁场力对小球先做负功后做正功参考答案：C5.（多选）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段都是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内，A点切线水平。一质量为m的小球，从距离水平地面某一高度的管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，重力加速度为g，下列说法正确的是A．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则管口D离水平地面的高度H=2RB．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则小球落到地面时与A点的水平距离x=2RC．小球在细管C处对细管的压力小于mgD．小球能到达A处的最小释放高度Hmin=2R参考答案：BD由于小球到达A点时，恰好对细管无作用力，有mg=m，从D到A的运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律得：mVA2+mg·2R=mgH，解得vA=，H=2．5R，选项A错误；根据平抛运动的公式：x=vAt，2R=gt2，得x=2R，选项B正确；小球到C处时，具有向上的加速度，小球有超重现象，选项C错误；小球能到达A处，根据机械能守恒知Hmin=2R，选项D正确。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为

m/s。参考答案：7.用能量为E0的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量E0称为氢的电离能．现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出一电子（电子质量为m)。该电子在远离核以后速度的大小为

，其德布罗意波长为

（普朗克常全为h)参考答案：

8.如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是

；（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法（画图或文字说明）

。参考答案：9.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为________参考答案：Bav10.如图所示，在空气阻力可忽略的情况下，水平管中喷出的水柱显示了水流做

▲

（填“平抛运动”或“圆周运动”）的轨迹．参考答案：11.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；1012.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：A.1

0.16

B.

13.一斜面AB长为5m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为，则小物体下滑到斜面底端B时的速度

m／s及所用时间

s．（g取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.（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．15.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射．已知光速为c.求：①该介质的折射率n；②该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t.参考答案：17.电子扩束装置由相邻的电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成，如图甲所示．大量电子（其重力不计，质量为m、电荷量为e）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地水平向右从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，电子通过两板之间的时间均为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、最大值恒为U0的电压时，所有电子均可射出偏转电场，并射入垂直纸面向里的匀强磁场，最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上．磁场的水平宽度为s，竖直高度足够大。求：（1）加速电场的电压（2）电子在离开偏转电场时的最大侧向位移；（3）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多大？参考答案：见解析（注：电量用q表示，扣1分）（1）电子离开加速电场时的速度为

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）由动能定理得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）（2）要使电子的侧向位移最大，应让电子从0、2t0、4t0……等时刻进入偏转电场

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分） ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）（3）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为q，要电子垂直打在荧光屏上，则电子在磁场中运动半径应为：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）设电子从偏转电场中出来时的速度为v，垂直偏转极板的速度为vy，则电子从偏转电场中出来时的偏向角为：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）式中 又

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）由上述四式可得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）18.(17分)如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求：

（1）粒子在磁场中运动速度的大小；

（2）匀强电场的场强大小。

参考答案：解析：（1）质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时，速度垂直于OC，故圆弧的圆心在OC上。依题意，质点轨迹与x轴的交点为A，过A点作与A点的速度方向垂直的直线，与OC交于O＇。由几何关系知，AO＇垂直于OC＇，O＇是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R，则有

R=

①由洛化兹力公式和牛顿第二定律得

②将①式代入②式，得

③

（2）质点在电场中的运动为类平抛运动。设质点射入电场的速度为v0，在电场中的加速度为a，运动时间为t，则有

v0＝

④

＝at

⑤

d=v0t

⑥

联立④⑤⑥得