广东省揭阳市河婆中学高三物理期末试卷含解析

广东省揭阳市河婆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. 如图所示，实线和虚线表示两个波长和振幅都相同的简谐横波(各只有半个波形)，两波在同一根弹性绳上分别向左、向右传播，某一时刻两列波的位置如图所示．P、Q、S表示弹性绳上的三个质点的平衡位置，下列说法中正确的是
A．该时刻的速度向上，Q的速度为零，S的速度向下
B．该时刻P的速度向下，Q的速度为零，S的速度向卜
C．该时刻P、Q、S都处于各自的平衡位置，各点振动速度相同
D．该时刻P、Q、S都处丁各自的平衡位置，但Q的速度最大
参考答案：
答案：A
2. （多选）如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转．现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端．则下列说法中正确的是
A．第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功
B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C．第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D．两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量
参考答案：
AC
3. 飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上升力为平衡力，当飞机沿水平面做匀速圆周运动时，机翼与水平面成α角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（）A. 飞机受到重力、升力 B．飞机受到重力、升力和向心力
C．飞机受到的重力和升力仍为平衡力 D．飞机受到的合外力为零
参考答案：
A
略
4. （单选）如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示．由振动图象可以得知（）
A．振子的振动周期等于t1B．在t=0时刻，振子的位置在a点
C．在t=t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动
参考答案：
考点：简谐运动；简谐运动的振幅、周期和频率．
专题：简谐运动专题．
分析：简谐运动中振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间，由图直接读出；根据位移分析振子的位置和速度，振子在最大位移处速度为零，通过平衡位置时速度最大；根据位移的变化，分析振子的运动情况．
解答：解：A、振子的周期是振子完成一个周期性变化所用的时间，由图直接读出其周期T=2t1；故A错误；
B、由图乙知在t=0时刻，振子的位移为零，正通过平衡位置，所以振子的位置在O点，故B
错误；
C、在t=t1时刻，振子的位移为零，正通过平衡位置，速度最大，故C错误；
F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
（）
A. 1J
B. 3.5J
C. 5J
D. 7J
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，当磁铁静止在线圈上方时，可观察到电流表指针不偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；当磁铁迅速插入线圈时，可观察到电流表指针偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；此实验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生．
参考答案：
盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。

若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。

当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。

若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。

参考答案：
2.4π=7.54，3:1
8. (4分)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是＿＿＿＿＿．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．
参考答案：
答案：电子，向下
9. 如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。

将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为＿＿＿＿s，
在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s 2。

(取g ＝10m/s 2)
参考答案：
0.785 0.08
小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4=
=0.785s 。

由机械能守恒定律，mgH=
mv 2，在最低点处的速度为v=。

在最低点
处的加速度为a==
=0.08m/s 2。

10. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝
码．实验测出了砝码质量m 与弹簧长度l 的相应数据，其对应点已在图中标出．(g ＝9.8 m/s2)
(1)作出m —l 的关系图线；
(2)弹簧的劲度系数为________。

参考答案：
(1)如图所示
(2)0.259 N/m (0.248～0.262) 11. 如右图所示，在高处以初速度
水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离
l 、2l 处有A 、B 两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。

则飞标刺破A 气球时，飞标的速度大小为 ；A 、B 两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差。

参考答案： ．5；4
12. 物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力 的大小F 和弹簧长度L 的关系如图所示，则由图线可知：
（1）（3分）弹簧的劲度系数 200 N/ m 。

（2）（3分）当弹簧示数5N 时，弹簧的长度为 12.5 cm 。

参考答案： 200 12.5
13. 如图所示是小英“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，铜块和木块的大小、形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是 ；
（2）若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数 摩擦力（填 “等于”或“不等于”）；
（3）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较困难的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。

请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。

你的做法（画图或文字说明） 。

参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为
y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一
个波长)
参考答案：
解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正
方向传播。

由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。

t=0.3s时的波形图如图所示。

15. 动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：
（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？
（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？
参考答案：
（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；
（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．
（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．
解答：解：（1）由运动学公式S=，解得：
a==4m/s
沿斜面方向，由牛顿第二定律得：
mgsinθ﹣f=ma
解得：f=300N
（2）在垂直斜面方向上：
N﹣mgcosθ=0
又f=μN
联立解得：
μ=
答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；
（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．
点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，在光滑绝缘水平面上有直角坐标系xoy，将半径为R=0.4m，内径很小、内壁光滑、管壁极薄的圆弧形绝缘管AB水平固定在第二象限内，它的A端和圆心都在y轴上，B端在x轴上，与y轴负方向夹角θ=60o.在坐标系的第一、四象限不同区域内存在着四个垂直于水平面的匀强磁场，a、b、c为磁场的理想分界线，它们的直线方程分别为
；
在a、b所围的区域Ⅰ和b、c所围的区域Ⅱ内的磁感应强度分别为、，第一、四象限其它区域内磁感应强度均为.当一质量m=1.2×10﹣5、电荷量q=1.0×10﹣6C，直径略小于绝缘管内径的带正电小球，自绝缘管A端以v=2.0×10﹣2 m/s的速度垂直y轴射入管中，在以后的运动过程中，小球能垂直通过c、a，并又能以垂直于y轴的速度进入绝缘管而做周期性运动.求：
（1）的大小和方向；
（2）、的大小和方向；.
（3）在运动的一个周期内，小球在经过第一、四象限的过程中，在区域Ⅰ、Ⅱ内运动的时间与在区域Ⅰ、Ⅱ外运动的时间之比.
参考答案：
解析：（1）小球在第一象限过a做半径为R的匀速圆周运动
由牛顿第二定律有：
解得：①（2分）
代入数据得：T （2分）
由左手定则知方向垂直水平面向下.（1分）
（2）要使小球不停的做周期性运动，则区域Ⅰ、Ⅱ内小球运动的半径应相等，区域Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度应等大反向，的方向为垂直水平面向下，的方向为垂直水平面向上（1分）
小球做周期性运动的径迹如图甲.
设在区域Ⅱ、Ⅰ内小球的圆心为、，小球圆周运动的半径为，偏转角为，如图乙所示. 由几何知识知：②（1分）
③（1分）
④
解②③④得⑤（1分）
⑥（1分）
解④⑤得（1分）
则有：
（3）由知：
小球在第4象限过c以前做匀速圆周运动时间为⑦（1分）
小球在区域Ⅰ、区域Ⅱ做匀速圆周运动时间共为⑧（1分）
小球在第1象限区域Ⅰ以上做匀速圆周运动时间为⑨（1分）
设在运动的一个周期内，小球在通过第一、四象限的过程中，在区域Ⅰ、Ⅱ内运动的时间与在区域Ⅰ、Ⅱ外时间之比为则⑩（1分）
解⑤⑥⑦⑧⑨⑩得（1分）
17. 一探测卫星绕地球作匀速圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。

（如图所示）已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，太阳光可看作平行光，探测卫星在A点测出对地球张角为θ。

求：
（1）探测卫星在A点时距离地面的高度；
（2）探测卫星绕地球运行的速度大小；
（3）探测卫星绕地球运行的周期。

(若提高难度，不给图)
参考答案：
（1）R（-1）
（2）（3）
18. 如图所示为直角三棱镜的截面图，AB边长为40cm，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边的中点M以θ角折射出去。

已知∠A=θ=60°，光在真空中的传播速度为
c=3×108m/s。

求：
①该棱镜材料的折射率；
②光在棱镜中的传播速度；
③光在介质中的运动时间。

参考答案：
解：①由图中几何关系可知：α=30°（1分）
根据折射率n=（2分）
得：n=（1分）
②根据公式n=（2分）
得：v=c=1.73×108 m/s （1分）
③如图所示，t===5.8×10-10s。