廣東省惠州市坪塘中學高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）普通的交流電壓表是不能直接接在高壓輸電線路上測量電壓的，通常要通過電壓互感器來連接．圖中電壓互感器ab一側線圈的匝數較少，工作時電壓為Uab；cd一側線圈的匝數較多，工作時電壓為Ucd．為了使電壓表能正常工作，則（）A．ab接MN，cd接PQ，Uab＜UcdB．ab接MN，cd接PQ，Uab＞UcdC．ab接PQ，cd接MN，Uab＜UcdD．ab接PQ，cd接MN，Uab＞Ucd參考答案：考點：變壓器的構造和原理．專題：交流電專題．分析：電壓互感器的作用是使大電壓變成小電壓，然后利用變壓器工作原理：=可確定接哪一端．解答：解：電壓互感器的作用是使大電壓變成小電壓，根據變壓器原理可知，應使匝數多的接入輸入端；故MN接cd，PQ接ab；且Uab＜Ucd；故選：C點評：本題考查電壓互感器原理，要注意電壓互感器是將大電壓變為小電壓進行測量．2.（單選）如圖所示，一固定斜面上兩個質量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑．已知A與斜面之間的動摩擦因數是B與斜面之間動摩擦因數的2倍，斜面傾角為α，則B與斜面之間的動摩擦因數是(A)A.tanα

B.cotαC．tanα

D．cotα參考答案：A解析：設每個物體的質量為m，B與斜面之間動摩擦因數為μ．以AB整體為研究對象．根據平衡條件得

2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得

μ=tanα故選A．3.運動員拋出鉛球，其運動軌跡如圖所示．已知在B點時的速度與加速度相互垂直，不計空氣阻力，則下列表述正確的是A.鉛球在B點的速度為零B.鉛球從B點到D點加速度與速度始終垂直C.鉛球在B點和D點的機械能相等D.鉛球在水平方向做勻加速直線運動參考答案：C4.（多選）回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A．質子的回旋頻率等于2fB．質子被電場加速的次數與加速電壓有關C．質子被加速后的最大速度不可能超過2πfRD．不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子參考答案：解：A、回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中回旋頻率等于f，故A錯誤．

B、根據qvmB=m，得vm=，與加速的電壓無關，然而一次加速，則有qU=，因此質子被電場加速的次數與加速電壓有關．故B正確．

C、當粒子從D形盒中出來時速度最大，vm==2πfR．故C正確．

D、根據T=，知質子換成α粒子，比荷發生變化，則在磁場中運動的周期發生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應強度或交流電的周期．故D錯誤．故選：BC．5.關于自由落體運動，下列說法正確的是A．物體堅直向下的運動就是自由落體運動B．加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動C．在自由落體運動過程中，不同質量的物體運動規律相同D．物體做自由落體運動位移與時間成反比參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉動。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉動時擋光片從一光電數字計時器的光電門的狹縫中經過，如圖1所示。圖2為光電數字計時器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結果如圖3所示。圓盤直徑用游標卡尺測得，結果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數字計時器所顯示的時間為50.0ms，則圓盤轉動的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數字）。參考答案：7.一個橫截面為矩形、粗細均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：8.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動。質量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點處，B球落到地面P點處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是_

___s，A球落地時的動能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

9.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質量M可表示為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應用．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：根據圓周運動知識求出行星的線速度大小．研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質量．解答：解：根據圓周運動知識得：v=研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點評：向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應用．10.在研究小車速度隨時間變化規律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據紙帶提供的數據，按要求計算后填寫表格．實驗數據分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

11.在研究摩擦力特點的實驗中，將質量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數μ=

。參考答案：.0.6

12.某同學做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內裝有水銀，當在右管內再注入一些水銀時，氣球將鼓得更大。假設封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內能增大，溫度升高。13.某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下：A用游標卡尺測量滑塊的擋光長

度d,用天平測量滑塊的質量mB用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間tD重復步驟C數次，并求擋光時間的平均值E利用所測數據求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟BCDE，做出f--cosα關系曲線用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過光電門時的速度υ=

滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=

參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據平拋運動的規律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛星“嫦娥一號”探測器成功發射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發現在發射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請探究一下,他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，R為電阻箱，電壓表為理想電壓表．當電阻箱讀數為R1=2Ω時，電壓表讀數為U1=4V；當電阻箱讀數為R2=5Ω時，電壓表讀數為U2=5V．求：（1）電源的電動勢E和內阻r（2）當電阻箱R讀數為多少時，電源的輸出功率最大?最大值Pm為多少?參考答案：（1）根據閉合電路歐姆定律有，帶入數據即：（3分）ks5u聯立上面兩個方程可解得，（2分）（2）外電路的電功率，（3分）根據可判斷當時，外電路功率最大，最大功率（2分）ks5u17.如圖a所示，間距為L的光滑平行長導軌固定在水平面上，每根導軌單位長度電阻為R0．導軌間存在豎直方向的有界勻強磁場．不計電阻的金屬桿①、②垂直導軌放置在磁場內，桿①在離開磁場邊界左側2L處，桿②在桿①右側．磁感應強度變化規律滿足B=B0﹣kt（B0、k為已知量）．（1）若桿①和桿②都固定，求桿中的感應電流強度．（2）若桿①和桿②以相同速度υ向右勻速運動，在桿②出磁場前，求桿中的感應電流強度．（3）若桿①固定，t=0時，桿②從桿①右側L處出發向右運動的過程中，保持閉合回路中磁通量不變使桿中一直無感應電流，則桿②多久后到達磁場邊界？（4）若磁感應強度保持B=B0不變，桿①固定．桿②以一定初速度、在水平拉力作用下從桿①右側0.5m處出發向右運動，速度υ與兩桿間距x之間關系滿足圖b．當外力做功4.5J時，兩桿間距x為多少？（第4問中可用數據如下：B0=1T、R0=0.1Ω/m、L=0.5m、金屬桿②質量m=0.5kg）參考答案：解：（1）由B=B0﹣kt得=k設桿①和桿②間距為x時，感應電動勢E=Lx=kLx感應電流為I==（2）因為兩桿的運動不影響磁通量大小，所以感應電流與靜止時相同，即與（1）問中相同，仍為I=．（3）磁通量保持不變，桿①和桿②間距x的任意位置有

B0L2=（B0﹣kt）Lx當x=2L時t=（4）根據v﹣x圖象可知，v=2x感應電流I===A=5A，為定值則安培力FA=ILB0=2.5N由動能定理