河北省保定市高阳县职业中学高三物理期末试题含解析

河北省保定市高阳县职业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）如图所示，A、B为竖直墙壁上等高的两点AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆．转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上．∠AOB=90°，∠COD=60°．若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体，则平衡后绳AO所受拉力的大小为（）A．mgB．mgC．mgD．mg参考答案：考点：力的合成与分解的运用；力的合成；共点力平衡的条件及其应用．.专题：受力分析方法专题．分析：以O点为研究对象，分析受力情况，作出力图，由平衡条件求出AO和BO的合力F大小和方向，再将F进行分解，求出绳AO所受拉力的大小．解答：解：设绳AO和绳BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、杆的支持力F1和F，作出力图1．根据平衡条件得

F=mgtan30°将F分解，如图2则有AO所受拉力的大小F2==故选D点评：本题O点受到的力不在同一平面，关键是将受力情况分成竖直和水平两个平面研究．2.（多选）如图所示，一质量m=0.2kg的小煤块以vo=4m/s的初速度从最左端水平进入轴心距离L=6m的水平传送带,传送带可由一电机驱使而转动.已知小煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1(取g=10m/s2

A．若电机不开启,传送带不转动，小煤块滑离传送带右端的速度大小为2m/s B．若电机不开启,传送带不转动，小煤块在传送带上运动的总时间为4s C．若开启电机，传送带以5m/s的速率顺时针转动，则小煤块在传送带上留下的一段黑色痕迹的长度为0.5m D．若开启电机，小煤块在传送带上运动时间最短，则传送带至少需要以m/s速率顺时针转动参考答案：ACD3.如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块．m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态．下列说法中正确的是A．若m2向下运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于（m1+m2+M）gD．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g参考答案：B4.如图所示，在U-I图线上a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，b点α=β，则下列说法中正确的是（）

A．在b点时电源有最大输出功率

B．在b点时电源的总功率最大C．从a→b时β角越大，电源的总功率和输出功率都将增大D．从b→c时β角越大，电源的总功率和输出功率都将减小参考答案：C5.（单选）下列能正确反映物体做平抛运动时速度变化量随运动时间变化规律的图是（）A．B．C．D．参考答案：解：平抛运动的物体只受重力，加速度为g，则g=所以△v=gt所以△v与时间t成正比，图象是过原点的倾斜的直线，故B正确．故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体做匀变速直线运动，第2s内的平均速度为7m/s，第3s的平均速度为5m/s，物体运动的加速度大小为____________m/s2，其方向与初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）参考答案：2

相反7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次~50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g=

(用题中所给的字母表达).参考答案：8.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=9.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度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-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：10.某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5m/s2．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求出人的最大举力．人的最大举力是一定的，再求解在地面上最多举起的物体质量及电梯的加速度．解答：解：设人的最大举力为F．以物体为研究对象．根据牛顿第二定律得：

当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能举起的物体的质量m2==60kg

当电梯匀加速上升时，F﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案为：60；5点评：本题应用牛顿第二定律处理生活中问题，关键抓住人的最大举力一定．11.如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，则小车运动的加速度为------____________，小球对悬线的拉力为_____________，木块受到的摩擦力为______________。参考答案：答案：，，12.在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案：６

Ω；

０.8

W。13.如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先

（填“增大”或“减小”或“不变”），后

（填“增大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能

（填“增大”或“减小”或“不变”）。参考答案：增大

减小

不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)15.（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)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.平行板电容器的两极板间有场强为E的匀强电场，且带正电的极板接地，一质量为m的电荷量为+q的带电粒子（不计重力），从x轴上坐标为x0处静止释放．（1）求该粒子在x0处的电势能Epx0（2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能和电势能之和保持不变，设粒子与极板碰撞无能量损失．参考答案：解：（1）W电=qEx0…①W电=﹣（Epx0﹣0）…②联立①②得Epx0=﹣qEx0（2）在带电粒子的运动方向上任取一点，设坐标为x由牛顿第二定律可得qE=ma…④由运动学公式得V=2a（x﹣x0）…⑤联立④⑤进而求得：Ekx=mv=qE（x﹣x0）E=Ekx+Epx=﹣qEx0=Ex0答：（1）该粒子在x0处电势能﹣qEx0（2）该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变．17.如图所示,AOB是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由两个半径都是R的1/4圆周连接而成,它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上.O2B沿水池的水面,O2和B两点位于同一水平面上.一个质量为m的小滑块可由弧AO的任意位置从静止开始滑下,不计一切摩擦.(1)假设小滑块由A点静止下滑,求小滑块滑到O点时对O点的压力;(2)凡能在O点脱离滑道的小滑块,其落水点到O2的距离在什么范围内;(3)若小滑块从开始下滑到脱离滑道过程中,在两个圆弧上滑过的弧长相等,则小滑块开始下滑时应在圆弧AO上的何处(用该处到O1点的连线与竖直线的夹角的三角函数值表示).参考答案：(1)3mg,方向竖直向下；(2)R≤x≤2R；(3)见解析试题分析：(1)mgR=mv2；FN-mg=mv2/R；联立得:FN=3mg由牛顿第三定律得:压力大小为3mg,方向竖直向下.(2)从A点下滑的滑块到O点的速度为,即最大速度v2=,设能脱离轨道的最小速度为v1则有:mg=,得:v1=由R=gt2；x=vt；解得xmin=R；xmax=2R所以所求距离:R≤x≤2R(3)如图所示,设滑块出发点为P1,离开点为P2,按题意要求O1P1、O2P2与竖直方向的夹角相等,设其为θ,若离开滑道时的速度为v,则滑块在P2处脱离滑道的条件是由机械能守恒2mgR(1-cosθ)=mv2联立解得cosθ=考点：功能关系；牛顿第二定律的应用18.（16分）如图所示，在粗糙绝缘的水平面内，存在一竖直向下的磁场区域，磁感强度B沿水平向右的方向均匀增加。若在该磁场区域内建立直角坐标系xoy，则磁感强度B的分布规律可表示为B=kx（x的单位为m，B的单位为T）。有一个长为L、宽为h、质量为m、电阻为R的不变形的矩形金属线圈，在运动过程中始终位于磁场区域内。当它在该平面内运动时，将受到大小恒为f的阻力作用。（1）要让线圈在水平外力F的作用下，从静止开始向右做加速度为a的匀加速直线运动，求F随时间t的变化规律。（2）若磁场区域以速度v1水平向左匀速运动，线圈从静止开始释放，求此后线圈运动的最大速度。（3）若零时刻磁场区域由静止开始水平向左做匀加速直线运动，同时线圈从静止开始释放，已知在经一段足够长的时间后，t时刻磁场区域的速度为vt，求t时刻线圈的速度。

参考答案：解析：（1）设线圈的右边导线所在位置的磁感应强度为B1、左边导线所在位置的磁感应强度为B2，则

（1分）由线圈的受力，可得

（1分）