安徽省蚌埠市第四职业高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

安徽省蚌埠市第四职业高级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.（单选）如图所示，小车向右做匀加速运动的加速度大小为a，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，M通过细线悬吊着一小铁球m，M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ．若小车的加速度逐渐增大到2a时，M仍与小车保持相对静止，则

A．横杆对M的作用力增加到原来的2倍

B．细线的拉力增加到原来的2倍C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D．细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍参考答案：D解：对小球受力分析，受重力mg和细线的拉力T，如图

根据牛顿第二定律，水平方向有

Tsinθ=ma

①

竖直方向受力平衡有：

Tcosθ-mg=0

②

再对m和M整体受力分析，受总重力（M+m）g、横杆支持力N、横杆摩擦力f，如图

根据牛顿第二定律，水平方向有

f=（M+m）a

③

竖直方向受力平衡有：

N-（M+m）g=0

④

由①②③④解得：

N=（M+m）g

f=（M+m）a

横杆对M的作用力：由以上表达式可知：

横杆对M的摩擦力增大为原来2倍，但是支持力没变，故横杆对M的作用力不是原来两倍．故A错误

由拉力表达式可知，拉力T也不是增大为原来2倍，故B错误．

θ的正切变为原来的2倍，但θ不是2倍，故C错误，D正确

故选D．2.（单选）如图所示，、、是三个完全相同的小灯泡，串联后接在电压为6V的电路中，原来三个小灯泡都正常发光，现在三个小灯泡都不亮了．用电压表接在a、c两端时，示数是6V；接在a、b两端时，示数是0．接在b、d两端时，示数也是0，那么灯丝断了的小灯泡是（

）A．、、这三个小灯泡中的某一个

B．和

C．和

D．和参考答案：B3.参考答案：D4.如图所示，用绳牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程中（

）。（A）绳子拉力不断减小

（B）绳子拉力大小不变（C）船的浮力减小

（D）船的浮力增大参考答案：C5.“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端，下列说法正确的是（）A．真空环境下，物体的重力变为零B．重的物体加速度大C．轻的物体加速度大D．两个物体同时落到底端参考答案：D【考点】自由落体运动．【分析】轻重不同的物体在真空管中，不受阻力，做自由落体运动．根据h=比较运动的时间．【解答】解：真空中轻重不同的两物体均做自由落体运动，加速度相同，均为g，高度相同，根据h=知，运动时间相等，即两个物体同时落地．故D正确，A、B、C错误．故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0 7.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：8.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：A用游标卡尺测量滑块的挡光长

度d,用天平测量滑块的质量mB用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到

水平桌面的垂直距离h2C将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间tD重复步骤C数次，并求挡光时间的平均值E利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosαF多次改变斜面的倾角，重复实验步骤BCDE，做出f--cosα关系曲线用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）滑块通过光电门时的速度υ=

滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

参考答案：9.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)10.一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为

N.s；5s内变力F的冲量为

N.s。

参考答案：10，2011.图示M、N是固定的半圆形轨道的两个端点，轨道半径为R，一个质量为m的小球从M点正上方高为H处自由落下，正好沿切线进入轨道，M、N两点等高，小球离开N点后能上升的最大高度为H/2，不计空气阻力，则小球在此过程中克服半圆轨道摩擦力做的功为____________；小球到最高点后又落回半圆轨道，当它过最低点上升时，其最大高度的位置在M点的_______（填“上方”、“下方”或“等高处”）．

参考答案：

答案：mgH/2

上方12.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．13.如图所示，一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为2.20×104V的霓虹灯供电，为使霓虹灯正常发光，那么原副线圈的匝数比n1：n2=______；为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过10mA时，熔丝就熔断，则熔丝熔断时的电流I=________。参考答案：答案：1：100，1A三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电阻不计的光滑导轨ABC、DEF平行放置，间距为l，BC、EF水平，AB、DE与水平面成θ角。PQ、是质量均为M的金属杆，它们与导轨垂直，PQ的电阻为R，的电阻为R。平行板电容器的两金属板M、N的板面沿水平放置，相距为d，并通过导线与导轨连接。FC的左侧整个区域处于磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场中。电容器两极板间有磁感应强度大小为B2，方向水平向外的匀强磁场。要使杆静止不动，试求：（1）杆PQ应沿什么方向运动？速度多大？（2）质量为m带电量－q的粒子，从O点入射恰好沿图中虚线通过平行板电容器，则入射粒子的速度多大？参考答案：解：（1）（8分）设杆PQ运动速度为v，杆MN切割磁感线产生的感应电动势ε=B1lv…………………①（2分）回路电流……②（2分）杆静止，有…………③（2分）由①、②、③得：………④（2分）根据左手定则与右手定则，PQ应向右运动。……………（2分）（2）（10分）两平行板间的电压…⑤（2分）电场力…………⑥（2分）粒子受力平衡，有……⑦（2分）解得………………⑧（2分）17.如图甲所示，在坐标系中，轴左侧有沿轴正向的匀强电场，场强大小为E；轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感强度大小B0已知.磁场方向垂直纸面向里为正.时刻，从轴上的p点无初速释放一带正电的粒子，质量为m，电量为q（粒子重力不计），粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等.求（1）P点到O点的距离；（2）粒子经一个周期沿y轴发生的位移；（3）粒子能否再次经过O点，若不能说明理由.若能，求粒子再次经过O点的时刻；（4）粒子第4n（n=1、2、3…）次经过y轴时的纵坐标.参考答案：见解析18.如图所示，A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道，AB段、CD段均为半径R＝1.6m的半圆，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场，场强E＝5×105V/m。质量为m=4×10-3kg、带电量q=+1×10-8C的小环套在轨道上。小环与轨道AD段的动摩擦因数为，与轨道其余部分的摩擦忽略不计。现使小环在D点获得沿轨道向左的初速度v0=4m/s，且在沿轨道AD段运动过程中始终受到方向竖直向上、大小随速度变化的力F（变化关系如图2）作用，小环第一次到A点时对半圆轨道刚好无压力。不计小环大小，g取10m/s2。求：（1）小环运动第一次到A时的速度多大？（2）小环第一次回到D点时速度多大？（3）小环经过若干次循环运动达到稳定运动状态，此时到达D点时速度应不小于多少？参考答案：(1)进入半圆轨道AB时小坏仅受重力，在A点由向心力公式得：\得：(2)小物块从D出发，第一次回到D的过程，由动能定理得：(3)分析：初始位置D点时，若所加力F﹥mg,则小坏受摩擦力而减速，同时F减小，当F=mg时匀速，但速度一定小于4m/s;若F﹤mg,则小坏受摩擦力而减速,同时F越来越小，摩擦力越来越大，小环继续减速直至静止，不会到达A点时速度为4m/s，综上可知小环第一次从D到A做匀速运动。由图象知：F=kv=mg

所以，

则可知环