福建省莆田市媽祖中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，用拇指、食指捏住圓規(guī)的一個針腳，另一個有鉛筆芯的腳支撐在手掌心位置，使OA水平，然后在外端掛上一些不太重的物品，這時針腳A、B對手指和手掌均有作用力，對這兩個作用力方向的判斷，下列各圖中大致正確的是

參考答案：C2.如圖所示，將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一滑塊A放在物體B上，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余摩擦忽略不計。已知物體B的質(zhì)量為M，滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。當(dāng)整個裝置靜止時，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ，下列選項正確的是A.物體B對水平面的壓力大小為(M+m)gB.物體B受到水平面的摩擦力大小為mgtanθC.將物體B級慢向左移動一小段距離，滑塊A對物體B的壓力將變小D.將物體B緩慢向左移動一小段距離，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大參考答案：ADCD、首先對物體A受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：，將物體B級慢向左移動一小段距離，變小，根據(jù)牛頓第三定律，A對B的壓力大小變大，滑塊A與豎直擋板之間的彈力將變大，故C錯誤，D正確；AB、再對AB整體受力分析，受重力、地面支持力、墻壁支持力、地面的靜摩擦力，如圖所示根據(jù)平衡條件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小，再根據(jù)牛頓第三定律,對地壓力大小為(M+m)g，故B錯誤，A正確；故選AD。【點睛】首先對物體A受力分析，受重力、B的支持力、擋板的支持力，根據(jù)平衡條件列式求解；然后再對整體受力分析，根據(jù)平衡條件力列式求解地面支持力和靜摩擦力大小。3.關(guān)于機械能，下列說法正確的是①做變速運動的物體，只要有摩擦力存在，其機械能一定減少②如果物體所受的合外力不為零，則物體的機械能一定發(fā)生變化③將物體斜向上拋出后，不計空氣阻力時機械能守恒的，則該物體在同一水平高度處具有相同的速率④在水平面上做變速運動的物體，它的機械能不一定變化A．①②

B．③④

C．①④

D．②③④參考答案：B4.（單選）從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體I、Ⅱ的速度圖象如圖所示。在0～t0時間內(nèi)，下列說法中正確的是

（

）A.I、Ⅱ兩個物體所受的合外力都在不斷減小B.I物體的加速度不斷增大，Ⅱ物體的加速度不斷減小C.I、Ⅱ兩個物體在t1時刻相遇D.I、Ⅱ兩個物體的平均速度大小都是

參考答案：A由圖像可得I、Ⅱ兩圖像的斜率都在變小，V—t圖像的斜率表示加速度，加速度是由物體所受的合外力產(chǎn)生的，A錯，所以，I物體做的是加速度逐漸減小的加速運動，Ⅱ物體做的是加速度逐漸減小的減速運動，B錯。兩個物體的V—t圖像相交表示速度相同，而X—t圖像的交點才表示相遇，即t1時刻兩物體的瞬時速度相同，C錯。只有在勻變速直線運動中，速度的平均值才表示平均速度，別的運動沒有此性質(zhì)，故D錯。5.右圖甲是回旋加速器的原理示意圖。其核心部分是兩個D型金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中（磁感應(yīng)強度大小恒定），并分別與高頻電源相連。加速時某帶電粒子的動能EK隨時間t變化規(guī)律如下圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是(

)A．高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn-1B．在EK-t圖象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C．粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大

D．不同粒子獲得的最大動能都相等參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.光電門傳感器也是一種研究物體運動情況的計時儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計一個“驗證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計算機連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計算機顯示的光電門1、2的擋光時間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實驗把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實驗中，讓小車質(zhì)量M不變時，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；7.如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時，UCD=______，當(dāng)K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/38.在“用打點計時器測速度”的實驗中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個計數(shù)點，如圖所示，A、B兩點間的時間間隔為

▲

s。現(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：9.由某門電路構(gòu)成的一簡單控制電路如圖所示，其中為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當(dāng)光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。①該門電路是

；②請在電路中虛線框內(nèi)畫出該門電路符號。參考答案：答案：非門；（圖略）

10.（4分）如圖所示當(dāng)繩和桿之間的夾角為θ時A沿桿下滑的速度是V、此時B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或減速）。參考答案：減速11.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。

①在某次實驗中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個計數(shù)點（A點為第一個計數(shù)點，以后每5個計時點取一個計數(shù)點），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點時小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運動的加速度a=

m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太小（12.（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車受到的合力；（2）小車的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。13.現(xiàn)要驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦嶒灢襟E(不考慮摩擦力的影響)

①讓小車自斜面上方一固定點Al從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t。

②用米尺測量Al與A2之間的距離s．則小車的加速度a=

。

③用米尺測量A1相對于A2的高度h。所受重力為mg，則小車所受的合外力F=

。

④改變

，重復(fù)上述測量。

⑤以h為橫坐標(biāo)，1/t2為緞坐標(biāo)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律。(2)在探究如何消除上述實驗中摩擦阻力影響的過程中，某同學(xué)設(shè)計的方案是：

①調(diào)節(jié)斜面傾角，使小車在斜面上勻速下滑。測量此時A1相對于斜面底端A2的高度h0。

②進(jìn)行(1)中的各項測量。

③計算與作圖時用（h-h0）代替h。

對此方案有以下幾種評論意見：

A、方案正確可行。

B、方案的理論依據(jù)正確，但利用所給的器材無法確定小車在斜面上是否做勻速運動。

C、方案的理論依據(jù)有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關(guān)。

其中合理的意見是

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)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(xué)家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)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(xué)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?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)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(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)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.所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為和的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強磁場，內(nèi)外圓間的電勢差U為常量，,一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點進(jìn)入該區(qū)域，不計重力。（1）

已知粒子從外圓上以速度射出，求粒子在A點的初速度的大小（2）

若撤去電場，如圖19（b）,已知粒子從OA延長線與外圓的交點C以速度射出，方向與OA延長線成45°角，求磁感應(yīng)強度的大小及粒子在磁場中運動的時間（3）

在圖19（b）中，若粒子從A點進(jìn)入磁場，速度大小為，方向不確定，要使粒子一定能夠從外圓射出，磁感應(yīng)強度應(yīng)小于多少？參考答案：（1）由動能定理：Uq=mv12-mv02

①得：v0=

（2）如右圖：粒子在磁場中作圓周運動的半徑為r，則r2=2()2

②B1qv2=m

③由②③得：B1=T=

④t=

⑤由④⑤

t=（3）由B2qv3=m

⑥可知，B越小，R越大。與磁場邊界相切的圓的最大半徑為

R=

⑦所以B2＜17.如圖所示，有一半徑為r的圓形有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，其周圍對稱放置帶有中心孔a、b、c的三個相同的平行板電容器，三個電容器兩板間距離均為d，接有相同的電壓U，在D處有一靜止的電子，質(zhì)量為m，電荷量為e，釋放后從a孔射入勻強磁場中，并先后穿過b、c孔再從a孔穿出回到D處，求：（1）電子在勻