山西省忻州市師家灣學(xué)校高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市師家灣學(xué)校高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11：5，原線圈與正弦交流電源連接，輸入電壓U如圖所示，副線圈僅接一個(gè)10Ω的電阻，則（

）A．流過(guò)電阻的電流是0.2AB．變壓器的輸入功率是1×103WC．經(jīng)過(guò)1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×l05JD．與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)是100V參考答案：B2.某同學(xué)通過(guò)以下步驟測(cè)出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。再將印有水印的白紙鋪在臺(tái)秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時(shí)臺(tái)秤的示數(shù)，然后根據(jù)臺(tái)秤的示數(shù)算出沖擊力的最大值。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是A.建立"質(zhì)點(diǎn)”的概念

B.建立“合力與分力”的概念C.建立“電場(chǎng)強(qiáng)度”的概念D.建立“點(diǎn)電荷”的理論參考答案：B3.如圖所示電路中，R為一滑動(dòng)變阻器，P為滑片，若將滑片向下滑動(dòng)，則在滑動(dòng)過(guò)程中，下列判斷錯(cuò)誤的是（

）A電源內(nèi)電路消耗功率一定逐漸增大B燈泡一定逐漸變暗C電源效率一定逐漸減小DR上消耗功率一定逐漸變小參考答案：D4.（單選題）一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn),在0～4s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F所產(chǎn)生的加速度a隨時(shí)間t的變化如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)在(

)A．第2s末速度改變方向

B．第2s末位移改變方向C．第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)D．第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零參考答案：D5.（單選）下列關(guān)于速度和加速度的說(shuō)法中，正確的是（

）A．物體速度越大，則加速度越大

B．物體速度變化越大，則加速度越大C．物體速度變化越快，則加速度越大D．物體加速度的方向，就是物體速度的方向參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，長(zhǎng)L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o。現(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為_(kāi)___________。

參考答案：4：3，（或0.559）7.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)猓瑒t火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：8.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為_(kāi)_______。參考答案：9.．一質(zhì)量為m的小球與一勁度系數(shù)為k的彈簧相連組成一體系，置于光滑水平桌面上，彈簧的另一端與固定墻面相連，小球做一維自由振動(dòng)。試問(wèn)在一沿此彈簧長(zhǎng)度方向以速度u作勻速運(yùn)動(dòng)的參考系里觀察，此體系的機(jī)械能是否守恒，并說(shuō)明理由。

。參考答案：1.否．原因是墻壁對(duì)于該體系而言是外界，墻壁對(duì)彈簧有作用力，在運(yùn)動(dòng)參考系里此力的作用點(diǎn)有位移，因而要對(duì)體系做功，從而會(huì)改變這一體系的機(jī)械能．10.（4分）居民小區(qū)里的樓道燈，采用門(mén)電路控制，電路如圖所示。白天的時(shí)候，即使拍手發(fā)出聲音，樓道燈也不亮；但是到了晚上，拍手發(fā)出聲音后，燈就亮了，并采用延時(shí)電路，使之亮一段時(shí)間后就熄滅。電路中用聲控開(kāi)關(guān)，即聽(tīng)到聲音后，開(kāi)關(guān)閉合，則應(yīng)該使用__________門(mén)電路控制電燈，其中R2是光敏電阻，受光照后電阻減小，R1為定值電阻，S是聲控開(kāi)關(guān)，黑夜時(shí)R1和R2的大小關(guān)系是R1______R2（選填“<<”、“=”或“>>”）。參考答案：

答案：與，<<11.物體的質(zhì)量m=0.5kg，其位移s與時(shí)間的關(guān)系式為s=4t―t2。（s的單位是m，t的單位是s）。則物體受到的合外力大小

N，物體在0到3s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是

m。參考答案：12.請(qǐng)將下列兩個(gè)核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

參考答案：13.水平面中的平行導(dǎo)軌相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖，直導(dǎo)線ab放在導(dǎo)軌上并與其垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)電容器上極板上帶負(fù)電荷，則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng)(填向“左”或向“右”)；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動(dòng)的速度v=_________參考答案：左

Q／BLC由題意可知，電容器極板上帶負(fù)電荷，因此因棒的切割，從而產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知，只有當(dāng)棒向左滑動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流；根據(jù)電容器的電容公式，而棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv，此時(shí)U=E，所以ab滑動(dòng)的速度為：，三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫(huà)出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫(huà)出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（13分）風(fēng)壓就是垂直于氣流方向上單位面積所受到的風(fēng)的壓力。某工科大學(xué)的學(xué)生研究小組進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，研究風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：風(fēng)速（m/s）2481216202432風(fēng)壓（N/m2）2.5104090160250360640

（1）試通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，歸納出風(fēng)速v與風(fēng)壓p之間的定量關(guān)系；（2）2007年2月28日凌晨1時(shí)55分左右，從烏魯木齊駛往阿克蘇的5806次列車(chē)遭遇特大沙塵暴，列車(chē)從第1節(jié)車(chē)廂到第11節(jié)車(chē)廂相繼被吹翻。據(jù)鐵路部門(mén)設(shè)在沿線的測(cè)風(fēng)儀紀(jì)錄，2月28日2時(shí)前后的平均風(fēng)速為32m/s，瞬時(shí)風(fēng)速為43.4m/s。已知每一節(jié)車(chē)廂重G＝2′105N，車(chē)廂的高度為h＝3m，長(zhǎng)度L＝25m，寬度d＝1.5m，試計(jì)算當(dāng)時(shí)的大風(fēng)對(duì)一節(jié)車(chē)廂施加的最大水平推力有多大？（3）上述大風(fēng)能將列車(chē)吹翻嗎？如果能吹翻，試說(shuō)明你作出判斷的依據(jù)是什么？如果不能吹翻，也同樣說(shuō)明理由，并猜測(cè)可能是什么因素使列車(chē)發(fā)生翻轉(zhuǎn)的？在緊急情況下，你能否提出應(yīng)急措施并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。參考答案：解析：（1）P＝（3分）（2）F＝PS＝×3×25＝88292N（2分）（3）MF＝F＝1.3×105Nm（2分），MG＝G＝2×105×0.75＝1.5×105Nm（2分）因?yàn)镸F＜MG，所以不會(huì)吹翻（1分）大量被大風(fēng)卷起的黃沙顆粒對(duì)火車(chē)的側(cè)壁的撞擊產(chǎn)生一水平推力（1分）緊急打開(kāi)火車(chē)兩邊的車(chē)窗（2分）、或火車(chē)上的乘客移動(dòng)到大風(fēng)吹過(guò)來(lái)的那邊17.(14分)某種發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面圖如圖甲，永磁體的內(nèi)側(cè)為半圓柱面形，它與圓柱形鐵芯之間的窄縫間形成如圖所示B=0.5T的磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中有…個(gè)如圖乙所示的U形導(dǎo)線框abcd。已知線框ab和ed邊長(zhǎng)均為02m，bc長(zhǎng)為0．4m，線框以w=200rad／s角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

(1)從線框bc邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開(kāi)始計(jì)時(shí)，求t2．5×10s這一時(shí)刻線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)從線框be邊轉(zhuǎn)到圖甲所示正上方開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)平面內(nèi)畫(huà)出ad兩點(diǎn)電勢(shì)差uad隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線。(U正值表示U>U)(3)如將此電壓Uad加在圖丙所示的豎直放置的平行金屬板上，且u.為正時(shí)P板電勢(shì)高，讓一質(zhì)量為m=6．4×10kg，電量為a=3．2×10的帶正電微粒從L=2.0×10s.刻開(kāi)始由靜止從p板出發(fā)向口板運(yùn)動(dòng)，已知po板問(wèn)距L=1．0m，則粒子由P板出發(fā)后，將以多大的動(dòng)能撞擊Q板?(粒子重力不計(jì))參考答案：解析：（1）線框轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，bc邊始終和磁場(chǎng)方向垂直，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，則

的感應(yīng)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

①

（3分）

代入數(shù)據(jù)得：

（1分）

（2）線框轉(zhuǎn)動(dòng)的周期

②

從開(kāi)始，內(nèi)為正值，內(nèi)為負(fù)值，圖象如圖

（3）在PQ上加電壓后，板間產(chǎn)生強(qiáng)度E不變，方向交替變化的電場(chǎng)，微粒從時(shí)刻開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況如圖，設(shè)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a

③

其中

④

⑤

（1分）

⑥

（1分）

微粒在一個(gè)周期內(nèi)前進(jìn)的距離

⑦

由③④⑤⑥各式得：

（1分）

由于粒子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于16T

⑧

（1分）

根據(jù)動(dòng)能定理有

⑨（1分）

解得：

⑩

（1分）18.（12分）如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)上邊邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開(kāi)始釋放，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過(guò)程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求：（1）棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)下邊界時(shí)的速度；（2）棒ab在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）試分析討論ab棒在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況．參考答案：

解析：（1）設(shè)ab棒離開(kāi)磁場(chǎng)邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv………………（1分）電路中電流I=………………（1分）

對(duì)ab棒，由平衡條件得mg－BIL=0………………（2分）

解得v=…………………（1分）

(2)