湖南省怀化市正清路中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省怀化市正清路中学高三物理下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.如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢者。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

参考答案：C2.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、Ecx，下列说法中正确的有

A．B、C两点的电场强度大小EBx＜Ecx

B．EBx的方向沿x轴正方向

C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功参考答案：DB点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，将电场看做匀强电场有E=，可见EBx＞ECx，A项错误；同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确．故选D．【本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法．】3.（多选）如图，将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板，绳子处于竖直伸直状态，AB接触面不光滑，整个装置静止。则B的受力个数可能是:A．1

B．2

C．3

D．4参考答案：BD

解析：对A物体分析，若绳子的拉力等于A的重力，则A对B没有压力；则B对A没有支持力，故B可能受重力，地面支持力两个力；若拉力小于重力，则AB间有弹力的作用，根据共点力的平衡条件可知，若AB间没有摩擦力，则A不可能平衡；故AB间一定有摩擦力；根据牛顿第三定律故B受4个力；故选BD4.（单选）如图所示，长为l的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为ω。在轻杆与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中，下列说法正确的是（

）

A．小球B受到的合力的方向沿着轻杆AB．小球B受到轻杆A作用力的大小为mω2lC．小球B受到轻杆A的作用力对小球B不做功D．小球B受到轻杆A的作用力对小球B做功为mgl+mω2l2参考答案：A5.质量为2kg的物体放在地面上，在竖直向上的拉力作用下，由静止开始向上运动，在此过程中，物体的机械能和位移x之间的关系如图所示，设物体在地面的重力势能为零，g=l0m／s2．下列说法正确的是

（

）

A．前2m物体作匀加速直线运动，加速度为5m／s2

B．拉力的功率一直增大

C．前2m和后2m运动时间相等

D．x=2m时，物体的动能最大参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用不同频率的光照射某金属，测量其反向遏止电压UC与入射光频率ν，得到UC-ν图象，根据图象求出该金属的截止频率νC=

Hz，金属的逸出功W=

eV，普朗克常量h=

J·s．参考答案：5.0×1014；2.0；6.4×10－347.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：8.（2）．氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则=．参考答案：由第4能级跃迁到第2能级，有：，从第2能级跃迁到基态，有：，则=．

9.在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每5个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．此纸带的加速度大小a=

m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=

m/s．（结果保留三位有效数字）参考答案：1.92，0.768．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s用逐差法来计算加速度a=═1.92m/s2．某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度v4==0.768m/s故答案为：1.92，0.768．10.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：11.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.6812.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：．方向由a至b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.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。求：（1）cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时，ab两端的电势差分别是多大？并分别指明a、b哪端电势高。（2）线框通过磁场的整个过程中，线框中产生的焦耳热。参考答案：解析：（1）cd边刚进入磁场时，cd边切割磁感线产生的感应电动势

①

(2分)

回路中的感应电流

②

(1分)

ab两端的电势差

③

(2分)

b端电势高

（1分）

cd边刚离开磁场时，ab边切割磁感线产生感应电动势大小和回路中电流大小与cd边刚进入磁场时的时间相同，即为

④

(1分)

所以ab两端的电势差为

⑤

(2分)

b端电势高

（1分）

（2）线框从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，产生顺时针的感应电流；线框全部进入磁场中时，由于磁通量不变，没有感应电流产生；线框cd边刚离开磁场到ab边刚离开磁场的过程中产生逆时针方向的电流。由题知线框在两个过程中产生的感应电流大小相等，设线框能产生感应电流的时间为t，产生的总焦耳热为Q，则有

⑥

(2分)

⑦

(2分)

联立②⑥⑦式解得：

⑧

(2分)17.如图，足够长斜面倾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A点下方粗糙且μ=．水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0.5，B点右侧水平面光滑．OB之间有与水平方向β（β已知）斜向右上方的匀强电场E=×105V/m．可视为质点的小物体C、D质量分别为mC=4kg，mD=1kg，D带电q=+1×10﹣4C，用轻质细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计．（sinβ=，cosβ=，g=10m/s2），求：（1）物体C第一次运动到A点时的重力的功率；（2）物块D运动过程中电势能变化量的最大值；（3）物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t．参考答案：解：（1）对D进入电场的过程受力分析可得：qEsinβ=1×10﹣4××105×N=10N，mDg=10N，可知qEsinβ=mDg，所以N=0，D在OB段不受摩擦力．设C物块到A点速度为v0，由题知释放后C物将沿斜面下滑，C物从P到A过程，对C、D系统由动能定理：mCg?2dsinθ﹣qEcosβd=

①代入数据解得：v0=2m/s物体C第一次运动到A点时的重力的功率P=mCgsin30°v0=4×10×0.5×2W=40W（2）由题意，C经过A点后将减速下滑至速度为0后又加速上滑，设其加速度大小为a1，向下运动的时间为t1，发生的位移为x1．对物体C：

mCgsinθ﹣T1﹣μmCgcosθ=﹣mCa1，②对物体D：T1﹣qEcosβ=﹣mDa1，③联立解得：a1=﹣=3m/s2；则

t1==

④

x1==m=m

⑤D从开始运动到最左端过程中：W电=﹣qEcosβ?（x1+d）=﹣1×10﹣4××105××（+1）=﹣50J

⑥所以电势能变化量的最大值为﹣50J．（3）设物体C后再加速上滑到A的过程中，加速度大小为a2，时间t2，有：对物体C：T2﹣μmCgcosθ﹣mCgsinθ=mCa2⑦对物体D：qEcosβ﹣T2=mDa2

⑧

x1=

⑨

t=t1+t2

⑩联解③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩并代入数据得：

t=s≈1.82s答：（1）物体C第一次运动到A点时的重力的功率为40W；（2）物块D运动过程中电势能变化量的最大值为50J；（3）物体C第一次经过A到第二次经过A的时间t约为1.82s．1