湖北省荆门市钟祥东湖中学高三物理期末试卷含解析

湖北省荆门市钟祥东湖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）在研究微型电动机的性能时，可采用右图所示的实验电路。调节滑动变阻器，使电动机正常工作时，电压表示数为U,电流表示数为I，已知电动机的内阻为r，则当这台电动机正常运转时()

A．电动机消耗的功率为U

2/r

B．电动机消耗的热功率为UI-I2r

C．电动机的输入功率为UI

D．电动机的内阻为r=U/I参考答案：C2.（单选）如图所示，细绳的一段固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°，小球A处于静止状态，对小球施加的最小外力等于（）A．mgB．mgC．mgD．mg参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：小球A处于静止，受力平衡，分析受力情况，用作图法得出对小球施加的力最小的条件，再由平衡条件求出力的最小值．解答：解：以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图，根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小．根据平衡条件得F的最小值为Fmin=Gsin30°=mg；故选：A．点评：本题物体平衡中极值问题，关键是确定极值条件，本题采用图解法得到力最小的条件，也可以运用数学函数法求解极值．3.物体在恒定合外力F作用下由静止开始运动，经时间t，发生的位移为x，关于F在t时刻的功率P,下列说法中正确是A.F的大小一定时，P与t成正比 B.F的大小一定时，P与x成正比C.t一定时，P与F的大小成正比 D.x一定时，P与F的大小成正比参考答案：A【详解】由可知，F的大小一定时，P与t成正比；t一定时，P与F的平方成正比，选项A正确，C错误；由可知，F的大小一定时，P与x的平方根成正比；x一定时，P与的大小成正比，选项BD错误。4.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是()A．前3s内货物处于超重状态B．最后2s内货物只受重力作用C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒参考答案：AC5.如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，电压表和电流表均为理想电表，L为白炽灯，其阻值随温度变化，R为变阻器．当变阻器的滑臂向右滑动时：(A)V1和A两表的读数之比增大．

(B)V2和A两表的读数之比增大．

(C)V1表的变化量和A表的变化量的比值不变．(D)V2表的变化量和A表的变化量的比值减小．参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09MeV；氚核的比结合能是2.78MeV；氦核的比结合能是7.03MeV.则氢核聚变的方程是________；一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.参考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚变释放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV7.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s．参考答案：10m／s（2分）

0．5s（8.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；9.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；周期为____________。参考答案：10.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了

kJ的功，热机的效率％．参考答案：

6×106

；

75

11.如图所示，物体A、B的质量mA=6kg,mB=4kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都等于0.3，通过轻滑轮在外力F的作用下，A和B一起做加速度为a=1m/s2的匀加速直线运动，则A对B的摩擦力大小为

N，方向为

，

参考答案：14N，向右，12.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变13.右图为一道路限速标志牌。《道路交通安全法》明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于

m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)参考答案：20，20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（15分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。

（1）画出测量R的电路图。（2）图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R的步骤：

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

求出的电阻值R=____________。（保留3位有效数字）

（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图2、图3所示。由图可知其长度为___________，直径为__________。

（4）由以上数据可求出ρ=_____________。（保留3位有效数字）参考答案：答案：（1）电路图如下：

（2）①作U—I直线，舍去左起第二点，其余5个点尽量靠近直线均匀分布在直线两侧。②求该直线的斜率K，则R=K。229Ω（221～237Ω均为正确）；（3）0.800cm

0.194cm；（4）8.46×10－2Ω·m。15.某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V

0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下：A．电流表（0~250mA，内阻约5Ω）B．电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω）C．滑动变阻器（0~10Ω）D．滑动变阻器（0~50Ω）①为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（选填器材前的字母）②图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W（结果保留两位有效数字）。④实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P?U2关系的是______。

A

B

C

D参考答案：①A

②见解析

③0.38

④A②答案如下图③0.38

④A（1）根据小灯泡的额定电压和额定功率“3V

0.6W”，可知灯泡的额定电流为0.2A，故电流表选电流表（0~250mA，内阻约5Ω），选A；（2）滑动变阻器采用分压式，0~10Ω即可保证电路安全并能够起到调节作用，选C；（3）做出电源的伏安特性曲线如图，交点坐标（2V，0.19A），故灯泡的功率,(4)图线的斜率为灯泡电阻的倒数，电阻变大，故斜率逐渐变小，A正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）如图所示一根粗细和质量分布均匀的细绳上端固定在天花板上，下端在大小为F的水平拉力作用下平衡，绳子过O点的切线与竖直方向的夹角为θ。求：（1）此绳的重力大小；（2）绳子作用于天花板的拉力的大小。参考答案：解析：由正交分解得：

①

②由①②得：

③

④①②③④各2分，共8分。17.（计算）（2014?南昌模拟）如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°，空间中自下而上依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n，相邻两个磁场的间距均为d=0.5m．一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场I的上边界为d0=0.4m，导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．将导线框由静止释放，导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）导线框进入磁场I时的速度；（2）磁场I的磁感应强度B1；（3）磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系．参考答案：（1）导线框进入磁场I时的速度为2m/s．（2）磁场I的磁感应强度为5T．（3）磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系为电磁感应——功能问题．解：（1）线框从静止开始运动至刚进入磁场I时，以线框为研究对象，由动能定理有：…①解①并代入数据得：v1=2m/s…②（2）线框在磁场I中匀速运动，由法拉第电磁感应定律：E1=B1Lv1…③由闭合电路欧姆定律：…④线框受到安培力：F1=B1I1L…⑤由平衡条件有：mgsinθ﹣μmgcosθ﹣F1=0…⑥联解①②③④⑤并代入数据得：B1=5T…⑦（3）线框在相邻两个磁场之间加速的距离均为（d﹣L）=d0，故线框由静止开始运动至刚进入第n个磁场时，由动能定理：…⑧又由③④⑤得线框在第一个磁场I中受到的安培力：…⑨线框在第n个磁场受到的安培力：…⑩线框在每个磁场区域中均作匀速直线运动，受到的安培力均相等：Fn=F1…（11）联解⑨⑩（11）（12）得：…（12）答：（1）导线框进入磁场I时的速度为2m/s．（2）磁场I的磁感应强度为5T．（3）磁场区域n的磁感应强度Bn与B1的函数关系为18.如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m＝1kg，斜面倾角α＝30°，细绳与竖直方向夹角θ＝30°，光滑斜面体的质量M＝3kg，置于粗糙水平面上．取g＝10m/s2，求：(1)细绳对小球拉力的大小；(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向．参考答案：(1)以小球为研究对象，受力分析如图甲所示．解得T＝＝N

4分

(2)以小球和斜面整体为研究对象，受力分析如图乙所示，因为系统静止，所以f＝Tsin30°＝N，方向水平向左．4分12．（11分）解：（1）对小球，由牛顿第二定律mgsinθ－