安徽省阜阳市颍上城关中学高三物理期末试题含解析

安徽省阜阳市颍上城关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.（单选题）如图所示,斜面静止于桌面上,物体m1置于斜面上,通过轻线跨过定滑轮与m2、m3连接(滑轮的质量和摩擦不计),整个系统处于静止状态,m1<m2+m3.现将m3解下,再叠放在m1的上方,系统仍处于静止,比较m1与斜面间的摩擦力F1和斜面与桌面间的摩擦力F2的大小变化情况,下列叙述正确的是

（

）A.F1一定变小,F2可能变小B.F1一定变大,F2一定不变C.F1可能变小,F2可能变小D.F1可能变大,F2一定不变参考答案：D2.2012年6月18日，“天宫一号”与“神舟九号”完成首次载人交会对接。对接过程如下：“神舟九号”经过变轨，从初始轨道升至343km的圆轨道后，在距“天宫一号”140米处再通过手动控制完成对接。下列说法正确的是（

）A.“神舟九号”在初始轨道的加速度比“天宫一号”的加速度小B

“神舟九号”在初始轨道的速度比343km的圆轨道上的速度大C.“神舟九号”要与“天宫一号”完成对接，可以在同一轨道上通过点火加速实现D.“神舟九号”在初始轨道的机械能比343km的圆轨道上的机械能大参考答案：B3.如图所示，在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为（

）A．伸长量为

B．压缩量为C．伸长量为

D．压缩量为参考答案：A4.（多选）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，其运行的周期为T；然后变轨到椭圆轨道，并在椭圆轨道的近月点15公里时自主完成抛物线下降，最终在月球表面实现软着陆。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列选项正确的是A．“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为B．月球的第一宇宙速度大小为C．物体在月球表面自由下落的加速度大小为D．“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速参考答案：BCD“嫦娥三号”绕月球做圆周运动时的向心加速度大小为，A错误；由,联立解得：,，故B、C正确；“嫦娥三号”从圆周运动变轨到椭圆轨道时，必须减速，D正确。5.如下图，水平地面上质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为μ，在劲度系数为k的轻弹簧作用下沿地面做匀速直线运动．弹簧没有超出弹性限度，则（

）A．弹簧的伸长量为B．弹簧的伸长量为C．物体受到的支持力与对地面的压力是一对平衡力D．弹簧的弹力与物体所受摩擦力是一对作用力与反作用力参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为

；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是

（空气阻力不计）。参考答案：T=3mg（2分），先增大后减小7.如下左图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α．AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为

参考答案：8.一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时波形如图甲所示，位于x=0.5m处的A点振动图象如图乙所示．则该波的传播速度是10m/s；则t=0.3s，A点离开平衡位置的位移是﹣8cm．参考答案：①由图甲知波长为λ=2m，由图乙可知波的周期是T=0.2s；则波速为v==10m/s．由乙图知：t=0.3s时，A点到达波谷，其位移为﹣8cm9.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

10.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；11.参考答案：

6

12.（4分）钳型表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交流电的频率在中国和英国分别为50Hz和60Hz。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是

A。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为

A。参考答案：12，25解析：根据φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),说明线圈中的电动势有效值与频率成正比，根据欧姆定律可知电流与频率成正比，所以在英国用同一电表在英国测量同样大小的电流的读数将是I＝10A×＝12A；因为在英国电流值为标准的6/5，需量程为变为原来的5/6。13.（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车受到的合力；（2）小车的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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。15.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为△t=2.50×10-3s，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2)木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，条形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度B的大小均为0.3T，AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，它们相互平行，条形区域的长度足够长，磁场宽度及BB′、CC′之间的距离d=1m。一束带正电的某种粒子从AA′上的O点以沿与AA′成60°角、大小不同的速度射入磁场，当粒子的速度小于某一值v0时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间t0=4×10-6s；当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ。取π≈3，不计粒子所受重力。求：（1）粒子的比荷；（2）速度v0和v1的大小；（3）速度为v1的粒子从O到DD′所用的时间。

参考答案：（1）若粒子的速度小于某一值v0时，则粒子不能从BB′离开区域Ⅰ，只能从AA′边离开区域Ⅰ，无论粒子速度大小，在区域Ⅰ中运动的时间相同，轨迹如图所示（图中只画了一个粒子的轨迹）。粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为=240°，运动时间（3分）又（2分）解得

C/kg或C/kg

(2分)（2）当粒子速度为v0时，粒子在区域I内的运动轨迹刚好与BB′边界相切，此时有R0+R0sin=d

(2分)，又

(1分)得m/s(1分)当粒子速度为v1时，刚好垂直边界BB′射出区域Ⅰ，此时轨迹所对圆心角φ2=300°，有R1sinφ2=d

(2分)又

(2分)得v1=2×106m/s

(1分)

（3）区域I、Ⅱ宽度相同，则粒子在区域I、Ⅱ中运动时间均为（2分）

穿过中间无磁场区域的时间为×10-7s（2分）则粒子从O1到DD′所用的时间t=+t1=1.5×10-6s（2分）17.(15分)质量为M＝10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的相互作用区域，如图中划虚线的部分，当质量为m＝1kg的物块P进入相互作用区时，B板便有竖直向上的恒力f=kmg（k＝51）作用于物块P，使其刚好不与B板的上表面接触；在水平方向，物块P与B板间没有相互作用力.已知物块P开始自由下落的时刻，B板向右运动的速度为VBo=10m/s.物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s.设B板足够长，B板与水平面间的动摩擦因数μ＝0.02，为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区，问：（1）物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间t；

（2）物块B在上述时间t内速度的改变量；（3）当B板刚好停止运动时，物块P已经回到过初始位置几次？（g=10m/s2）。

参考答案：解析：（1）物块P刚到达相互作用区时的速度

VO=gto

（1）（1分）

物块P进入相互作用后的加速度

a1=(kmg-mg)/m=(k-1)g

（2）（1分）

解（1）（2）得物块P在相互作用区内的运动时间

t1=v0/a1=0.04s

(3）（1分）

物块P从起始位置下落到刚好与B不接触时的运动时间

t=t0+t1=2.04s

（4）（2分）

（2）板B在物块P未进入作用区时的加速度

aB1=μg

（5）（1分）

速度的改变量Δvb1

=aB1t0=0.4m/s

（6）（1分）

当物块P进入作用区后的加速度

aB2=μ(Mg+kmg)/M

（7）（1分）

由（3）（7）得速度的改变量

Δvb2=aB2t1=0.0488m/s

(8)（1分）

所以：板B在物块P从起始位置下落到刚好与B不接触时

由（6）（8）得：速度的改变量

Δv=Δvb1+Δvb2=0.4488m/s

(9)（2分）

（3）当物块P的速度减到零后，又开始以加速度a向上做加速运动，经历时间t1，跑出相互作用区，在这段时间内，B板减少的速度仍是Δvb2；物块P离开相互作用区后，做加速度为g的减速运动，经历时间t0，回到初始位置，在这段时间内，B板减少的速度为Δvb1，以后物块又从起始位置自由落下，重复以前的运动，B板的速度再次不断减少。总结以上分析可知：每当物块P完成一次从起始位置自由下落，进入相互作用区后又离开相互作用区，最后回到起始位置的过程中，B板速度减少的总量为

Δv=2Δvb1+2Δvb2

=0.8978m/s

(10)

2分

设在物块P第n次回到起始位置，

n=vBo/Δv=10/0.8978=11.11≈11次

（11）

（2分）18.如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定放置于水平面内，导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为0.3T。导轨间距为1m，导轨右端接有R=3Ω的电阻，两根完全相同的导体棒L1、L2垂直跨接在导轨上，质量均为0.1kg，与导轨间的动摩擦因数均为0.25。导轨电阻不计，L1、L2在两导轨间的电阻均为3Ω。将电键S闭合，在导体棒L1上施加一个