福建省南平市王台中学高三物理上学期期末试卷含解析

福建省南平市王台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.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是

（

）

A．交变电流的周期为0.125秒

B．交变电流的频率为8Hz

C．交变电流的有效值为A

D．交变电流的最大值为4A参考答案：C2.有一物体通过两个细线绳悬挂在小车的车顶上，小车在水平面上做直线运动。某时刻正处于右图所示状态。关于此时刻物体的受力情况，下列说法正确的是

A、若小车向左运动，AC绳的拉力可能为零

B、若小车向右运动，AC绳的拉力可能为零

C、无论小车做何种运动，物体均受到三个力的作用

D、无论小车做何种运动，两个绳拉力的合力一定等于物体的重力参考答案：AB3.一物块沿光滑水平面做直线运动，运动过程中受到一水平拉力F作用，如图所示是其速度—位移图像，则在位移为x1的过程中，下列关于力F说法正确的是A.力F是恒力B.相等位移内力F冲量相等C.力F逐渐增大D.相等时间内力F做功相等参考答案：B根据v-x图像可知在相等的位移中，速度的变化量相等，根据,即，因s相同时（v2-v1）相同，而（v2+v1）逐渐减小，可知物体加速度逐渐减小，则力F逐渐减小，选项AC错误；动量定理可知，在相等的位移中，速度的变化量相等，动量的变化量相等，则力F的冲量相等，选项B正确；物体在相等时间的内的位移逐渐减小，F逐渐减小，则相等时间内力F做功逐渐减小，选项D错误；故选B.4.（多选）铁路转弯处的弯道半径r是由地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关。下列说法正确的是A．速率v一定时，r越大，要求h越大 B．速率v一定时，r越小，要求h越大C．半径r一定时，v越小，要求h越大 D．半径r一定时，v越大，要求h越大参考答案：BD

解析：设内外轨的水平距离为d，根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力得：m如果r一定时，v越大则要求h越大，故C错误、D正确；如果v一定时，r越大则要求h越小，r越小则要求h越大，故B正确，A错误．故选：BD．5.半径为R的光滑圆环轨道竖直放置，一质量为m的小球恰能在此圆轨道内做圆周运动，

则小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为

A.3mg

B4mg

C.5mg

D·6mg参考答案：D设小球的质量为m，经过最低点时速度大小为，由题意小球恰好能通过圆环的最高点，则在最高点时，小球对圆环的压力为零，由重力提供向心力，即mg=m，由最高点运动的最低点，根据机械能守恒定律得mg?2R+mv2=m2

，在最低点，根据牛顿第二定律得联立以上各式解得

N=6mg,

根据牛顿第三定律可知．小球在轨道最低点处对轨道的压力大小为6mg。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材A.精确秒表一只

B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个

D.天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为________，________。（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重复。）（3）用该数据写出半径R，质量M的表达式。R＝________，M＝________。参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体重力F （3）；7.（4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。参考答案：20，2.75解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。8.（4分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T满足0.01s＜T＜0.02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，则波速是___________m/s。参考答案：

答案：400m/s9.如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量力m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，最小的磁感应强度B大小为

方向

。参考答案：10.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h＝30.0cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，测力计的挂钩可以同弹簧的下端接触)，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F－l图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k＝________N/m，弹簧的原长l0＝_________cm参考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm11.某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）弹簧的劲度系数

N/m。（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为

cm。参考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。12.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示,

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力，木块仍处于静止，则木块对地面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况是

(

)

A

FN增大，Ff增大

B

FN增大，Ff不变C

FN不变，Ff增大

D

FN不变，Ff不变参考答案：A13.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.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16.2012年11月23日上午，由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上，首降成功，随后舰载机通过滑跃式起飞成功。滑跃起飞有点象高山滑雪，主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L2=20m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差m。一架质量为kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计拐角处的影响。取m/s2。(1)求飞机在水平跑道运动的时间.(2)求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.(3)如果此航母去掉倾斜跑道，保持水平跑道长度不变，现在跑道上安装飞机弹射器，此弹射器弹射距离为84m，要使飞机在水平跑道的末端速度达到100m/s，则弹射器的平均作用力多大？（已知弹射过程中发动机照常工作）ks5u参考答案：解（1）设飞机在水平跑道加速度a1，阻力为f

由牛顿第二定律得

………………（2分）

…（1分）联立以上二式并代入数值解得：飞机在水平跑道运动的时间t1=8s……（2分）（2）设飞机在水平跑道末端速度为v1，倾斜跑道末端速度为v2,加速度为a2平跑道上：………………（1分）倾斜跑道上：由牛顿第二定律有…（2分）又

……（1分）联立以上各式并代入数值解得：v2=2m/s…（2分）（3）设弹射器的平均作用力为F1,弹射距离为x,飞机在跑道末端速度为v3由动能定理得

………………（3分）ks5u代入数值解得：

17.(10分)如图所示，平面有垂直于xOy的非匀强磁场，磁感应强度沿x方向的变化规律为B(x)=B0sinx，沿y方向磁应强度不发生变化.xOy平面内有一宽度为L足够长不计电阻的金属导轨MNPQ，电阻为R0导体棒CD以速度v从原点O开始匀速沿x方向运动，求

(1)导体上产生的电流随时间的变化规律.

(2)为使导体棒CD做匀速运动，必须在CD上加一外力，则当CD棒位移为2π时，外力共做了多少功?参考答案：解析：

(1)导体棒切割磁感线运动产生的感应电动势

E=B(x)Lv=LvB0sinx

导体棒作匀速运动x=vt

因此E=LvB0sinvt

I=

(2)从电流的表达式不难看出回路中产生的是正弦交流电，其有效值为I′=当CD棒位移为2π时，经历的时间为，恰为交流电的周期，由能量守恒定律可知外力所做的功等于回路中产生的热量

W=Q=I′2R0T=18.1如图所示，水平光滑轨道与竖直半圆形光滑轨道相连接，半圆形轨