湖北省咸宁市张公中学高三物理期末试卷含解析

湖北省咸宁市张公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.物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示，若撤去力F，则（）A．物块将沿斜面下滑B．物块所受摩擦力的方向不变C．物块将继续保持静止状态D．物块所受摩擦力的大小不变参考答案：C解：A、C未撤去F时，在斜面平面内，物块受到重力的分力mgsinα、推力F和静摩擦力f，由平衡条件得：物块所受的静摩擦力大小为f=，则物块的最大静摩擦力fm≥；撤去F后，物块的最大静摩擦力不变，由于mgsinα＜fm，故物块仍处于静止状态．故A错误，C正确．B、未撤去F时，摩擦力方向沿着重力的分力mgsinα和推力F的合力的相反方向，而撤去F后摩擦力沿斜面向上，故物块所受摩擦力的方向改变．故B错误．D、撤去F后，物块所受的静摩擦力f′=mgsinα＜f，即物块所受摩擦力的大小变小．故D错误．故选C2.（08年合肥168中学联考）甲乙两车同时从同一地点出发，甲先以a1加速t时间，再以a2加速t时间，位移s1.乙先以a2加速t时间，再以a1加速t时间，位移为s2.已知a1>a2.则有(

)A.s1可能大于s2

B.s1可能小于s2C.s1可能等于s2

D.s1一定大于s2

参考答案：

D3.（多选）如图所示为两电源的U-I图像，则下列说法正确的是

()

A．电源1的电动势和内阻均比电源2大

B．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等

C．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等

D．不论外接多大的相同电阻，电源1的输出功率总比电源2的输出功率大参考答案：AD4.如图所示为正点电荷周围的电场线（实线）和等势线（虚线），A、B、C是其中三个位置，场强大小分别为、、电势分别为、、则A．

B．C．

D．参考答案：A5.如图所示，ABC为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形，比荷为的电子以速度从A点沿AB边出射，欲使电子经过BC边，则磁感应强度B的取值为

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器拉钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a－F图象．(1)本实验中是否需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量________(填“是”或“否”)；(2)由图象求出小车和传感器的总质量为________kg.（保留1位有效数字）参考答案：

否

，

1

kg

7.（选修3—5）如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，碰撞时间为t，则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______；撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。

参考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

8.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：19.如图所示，A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上。现物体A以v1的速度向右运动，当绳被拉成如图与水平夹角分别为、时，物体B的速度ｖ2=参考答案：10.氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________，射线的频率为________。参考答案：

11.一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为x=15+2t2，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为8m，第5秒末的速度为20m/s．参考答案：【考点】：匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由位移公式和所给定表达式对应项相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分别求出5s时的瞬时速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按时间对应项相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度为：v5=4×5=20m/s物体在前2秒内的位移为：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案为：8，20【点评】：本题就是对匀变速运动的位移公式和速度公式的直接考查，比较简单．12.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大13.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统

▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲

J．

参考答案：

0（1分）

吸热

200J（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小．参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.无线电通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性信息交换的一种通信方式．其中的“蓝牙”技术在生活中很常见，它实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信．“蓝牙”技术最明显的缺点是手距离限制，即设备间超过一定距离就无法通信，某中学物理学习小组设计了如下实验来研究移动设备的“蓝牙”通信能力，让两辆带有“蓝牙”通信能力且总质量相等的小车A、B分别沿图1所示的足够长的轨道a1和b1匀速运动，如图1所示，两车的速度分别为vA=10m/s和vB=5m/s同方向匀速行驶，两轨道的距离为d=5m，当两车的距离超过L=10m时两车就无法“蓝牙”通信．（1）若两车在直轨道上运动时所受的阻力大小与速度关系满足Ff=kv2（其中k为常数），求A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为多少？（2）求两车在直轨道上同方向运动的过程中，最长能连续通信多少时间？（忽略信号传递的时间）（3）实验小组通过上述实验后发现，直线轨道会受场地的限制会影响实验的连续测试能力，决定将轨道改为圆形，如图2所示，让A、B两车分别在轨道a2和b2顺时针匀速圆周运动，轨道a2和b2的半径分别为R1=10m和R2=20m，求这种情形两车最长能连续通信多少时间？参考答案：解：（1）当牵引力等于阻力时，机车匀速运动，则有：P=Fv代入数值可得：（2）两车沿轨道方向的距离为X时，恰好能通信，由几何关系可知：L2=x2+d2代入数据解得：x=15m能连续通信时间t1，满足：vAt﹣vBt=2x代入数据解得：t=6s（3）两车在轨道做圆周运动的角速度分别为：如图所示，当两车恰能通信时分别位于M1和N1，由几何知识可知，△M1N1O为直角三形，其中α=60°，则两车能连续通信时间t′满足：ωAt′﹣ωBt′=2a解得：答：（1）A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为8：1（2）最长能连续通信时间为6s（3）这种情形两车最长能连续通信时间为【考点】向心力；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）当牵引力等于阻力时，小车做匀速运动，根据P=Fv=fv即可求的功率比值；（2）利用几何关系求的间距为L时沿轨道方向的距离即可求的时间；（3）根据v=ωr求的角速度，根据几何关系即可求的．17.粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，且沿x轴方向的电势j与坐标值x的关系如下表格所示：

123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg，电荷量为1.0′10-7C带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因数为0.20。问：（1）由数据表格和图像给出的信息，写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。（2）若将滑块无初速地放在x=0.10m处，则滑块最终停止在何处？（3）在上述第（2）问的整个运动过程中，它的加速度如何变化？当它位于x=0.15m时它的加速度多大？（电场中某点场强为φ-t图线上某点对应的斜率）（4）若滑块从x=0.60m处以初速度v0沿-x方向运动，要使滑块恰能回到出发点，其初速度v0应为多大？参考答案：（1）由数据表格和图像可得，电势j与x成反比关系，即V

(2分）（2）由动能定理=0设滑块停止的位置为x2，有（2分）

即

代入数据有1.0′10-7可解得x2=0.225m（舍去x2=0.1m）。

（2分）（3）先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的减速运动。

即加速度先减小后增大。

（2分）当它位于x=0.15m时，图像上该点的切线斜率表示场强大小E=N/C

（2分）滑块在该点的水平合力故滑块的加速度a=Fx/m=0

（2分）（4）设滑块到达的最左侧位置为x1，则滑块由该位置返回到出发点的过程中由动能定理=0有

（1分）代入数据有

1.0′10-7可解得x1=0.0375m（舍去x1=0.6m）。

（2分）再对滑块从开始运动到返回出发点的整个过程，由动能定理-2=

（2分）代入数据有

2′0.20′0.10′10（0.60-0.0375）=0.5′0.10可解得≈2.12m/s

(2分)18.如图甲所示．直角坐标系xOy中，第二象限内有沿x轴正方向的匀强磁场，第一四象限内有垂直坐标平面的匀强交变磁场，磁场方向以垂直纸面向外为正方向