2019年山西省忻州市阳坡联合学校高三物理上学期期末试卷含解析

2019年山西省忻州市阳坡联合学校高三物理上学期期
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）如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。

电路稳定后在t1时刻断开开关S。

规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用i1、i2表示流过D1、D2的电流，则下图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是
参考答案：
A
2. 如图所示为杂技“顶竿”表演的示意图：一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿
对“底人”的压力大小为（)
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－ma
C．(M＋m)g＋ma D．(M－m)g
参考答案：
B
3. 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。

若仅在两物体之间存在相互作用，则
物体甲与乙的质量之比和图中时间t1
分别为
A．和0.30s B．3和
0.30s
C．和0.28s D．3和0.28s
参考答案：
B
解析：本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由
,得t=0.3s,B正确.
4. (多选)北京时间2011年3月11日13时46分日本仙台以东地区发生里氏9.0级强烈地震，震源深度24km，地震随后引发10m高海啸，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没，并于美国当地时间3月11日凌晨3时左右，抵达5700多公里以外的夏威夷群岛，造成至少3亿美元财产损失。

海啸在海洋的传播速度大约每小时500km到600km，是地震波传播速度的1/25左右。

下列说法中正确的是
A．海啸波是机械波
B．美国夏威夷发生的海啸是日本发生的地震，并将该处
的海水传到了美国夏威夷而引起的
C．可以利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别造成
的时间差进行海啸预警
D. 海啸波沿+x轴方向传播，图中a点经1/4周期时将到达10m高的波峰处
E. 海啸波的频率大约1.25Hz
参考答案：
ACD
5. 如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球abc的运动轨迹，其中b和c从同一点抛出，不计空气阻力．则……（）
A．a的飞行时间比b长
B．b的飞行时间比c长
C．a的初速度最大
D．c的末速度比b大
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. 质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块移动距离S1后停了下来，设此过程中，q不变．去掉磁场后，其他条件不变，物块移动距离S2后停了下来．则
S1 小于S2（填大于、小于、等于）
参考答案：
【考点】：带电粒子在混合场中的运动．
【分析】：物块向左运动的过程中，受到重力、洛伦兹力、水平面的支持力和滑动摩擦力，向左做减速运动．采用假设法。

：解：物块带正电，由左手定则可知，受洛伦兹力方向向下，则物块受到的支持力大于物块的重力，物块受到的摩擦力．根据动能定理，得：
﹣=0﹣…①
若去掉磁场，物块受到的摩擦力：f2=μmg，
根据动能定理，得：…②
比较①②得：s1＜s2
故答案为：小于
【点评】：本题考查应用动能定理和动量定理研究变力情况的能力．在中学阶段，这两个定理，一般用来研究恒力作用情况，本题采用假设法，将变力与恒力情况进行比较得出答案．
7. 如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比
vA∶vB ＝；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝ A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝
参考答案：
1:1; 1:2； 1:2
8. （2）. (6分)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200 g.
A．某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图甲所示，速度v随位移s变化规律如图乙所示，数据如表格．利用所得的F－s图象，求出s＝0.30 m到0.52 m过程中变力F做功W＝________ J，此过程动能的变化ΔEk＝________ J(保留2位有效数字)．
B．指出下列情况可减小实验误差的操作是________．(填选项前的字母，可能不止一个选项)
A．使拉力F要远小于小车的重力
B．实验时要先平衡摩擦力
C．要使细绳与滑板表面平行
参考答案：
W＝__0.18__ J，ΔEk＝____0.17__ J(保留2位有效数字)． ___BC__
9. （5分）一质量为，电量为的带正电质点，以
的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域。

离开电场时的速度为。

由此可知，电场中、两点间的电势差____________ V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为
______________。

不考虑重力作用。

参考答案：
答案：，
10. 约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4 mg
的经天的衰变后还剩0.25 mg。

参考答案：
正电子56天
核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X 的质子数为1，所以X为正电子；
由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。

11. 为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A.第一步:把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图甲所示.
B.第二步:保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始向下加速运动，打出纸带，如图乙所示.
V 打出的纸带如下图：
试回答下列问题：
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度vA=_____________,打点计时器打B点时滑块速度vB=___________.
②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量)，合外力对滑块做功的表达式W合=__________.
③测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2为纵轴,以W为横轴建坐标系,描点作出v2-W 图像,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k，则滑块质量
M=_______.
参考答案：
①由时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t
VB=(x3- x1)/2⊿t
②整个系统按图甲运动，撤去重锤后，滑块下滑时所受合外力就是重锤的重力，由动能定理，只要知道滑块下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功为mgx.
③由动能定理可得W=Mv2/2,若描点作出v2-W图像,是一条过坐标原点的倾斜直线,直线斜率为k,滑块质量M=2/k.
12. 如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。

线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。

整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1= ，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q= 。

参考答案：
15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。

每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。

该行星与地球的公转半径之比为 ___________ 。

参考答案：
()
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻计数点的时间间隔为0.1s．
（2）从图中读出A、B两点间距x=0.65cm；C点对应的速度是0.10m/s（计算结果保
参考答案：
解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
（2）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离s=1.65cm﹣
1.00cm=0.65cm；
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度，
故v C==0.10m/s
故答案为：（1）0.1；
（2）0.65；0.10
15. (4分)在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是（填字母代号，全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）。

A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样
C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
参考答案：
答案：ABCF（全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨固定，每根导轨均由两段与水平方向成
θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，导轨两端均连接电阻，阻值R1=R2=2Ω，导轨间距L=0.6m。

在右侧导轨所在斜面的矩形区域M1M2P2P1内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.2m，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。

t=0时刻，在右侧导轨斜面上与M1P1距离s=0.1m处，有一根阻值r=2Ω的金属棒ab 垂直于导轨由静止释放，金属棒第一次经过磁场过程恰好匀速通过，最终金属棒在导轨上做往复运动。

取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计。

求：
（1）金属棒ab匀速通过磁场的速度大小v；
（2）在t1=0.1s时刻和t2=0.25s时刻电阻R1两端的电压之比；
（3）最终电阻R2产生的总热量Q总。

参考答案：
（1）1m/s（2）4:1（3）0．01 J
试题分析：（1）由mgs·sinθ=mv2
得
（3）设ab的质量为m，ab在磁场中运动时，通过ab的电流
ab受到的安培力F A＝BIL
又mgsinθ= BIL
解得m=0．024kg
在t=0～0．2s时间里，R2两端的电压U2=0．2V，产生的热量
ab最终将在M2P2下方的轨道区域内往返运动，到M2P2处的速度为零，由功能关系可得在t=0．2s后，整个电路最终产生的热量Q=mgdsinθ+mv2=0．036J
由电路关系可得R2产生的热量Q2=Q=0．006J
故R2产生的总热量Q总= Q1+ Q2=0．01 J
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒定律
【名师点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律以及能量守恒定律等知识的综合应用，关键要搞清电路的连接方式及能量转化的关系，明确感应电动势既与电路知识有关，又与电磁感应有关．
17. （18分）两根光滑的长直金属导轨M N、
M′ N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻
不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各
电阻的阻值均为尺，电容器的电容为C。

长度也为
l、阻值同为R的金属棒a b垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。

a b在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。

求
（1）a b运动速度v的大小；
（2）电容器所带的电荷量q。

参考答案：
答案：（1）；（2）。

解析：
（1）设a b上产生的感应电动势为E ，回路中的电流为I，a b运动距离s所用时间为t，则有
①
②
③
④
由上述方程得
⑤（2）设电容器两极板间的电势差为U，则有
⑥
电容器所带电荷量
⑦
解得
⑧
18. 质量为2kg的，物体置于水平粗糙地面上，用20N的水平拉力使它从静止开始运动，第4s末物体的速度达到24m/s，此时撤去拉力。

求：
(1) ．物体在运动中受到的阻力；
(2) ．撤去拉力后物体能继续滑行的距离。

参考答案：
1)8N (2)72m。