河南省駐馬店市文城鄉文城鄉中學高三物理上學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.在均勻固體介質中有兩個處于同一水平直線上、相距6.0m的振源A和B。t=0時刻A、B同時開始沿豎直方向振動，圖甲、乙分別是A、B的振動圖象。t=0.30s時由A、B激發的兩列波的振動同時傳播到與A、B位于同一水平直線、且到它們距離相等的中點C。則（

）

A．兩列波的傳播速率均為20m/sB．兩列波的波長均為2.0mC．在兩列波疊加的過程中，C點為振動加強的點D．在兩列波疊加的過程中，C位置質點的振幅為20cm參考答案：B2.如圖所示為一小燈泡的伏安特性曲線，橫軸和縱軸分別表示電壓U和電流I。圖線上點A的坐標為（U1，I1），過點A的切線與縱軸交點的縱坐標為I2。小燈泡兩端電壓為U1時，電阻等于A．

B．

C．

D．參考答案：B3.（多選）如圖所示，在坐標系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處。在y軸的右側，的I、Ⅳ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行。t=0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區域。取沿a→b→c→d→a方向的感應電流為正，則在線圈穿過磁場區域的過程中，感應電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(

)參考答案：AD4.（單選）如圖所示，物體A、B用細繩連接后跨過光滑的定滑輪，A靜止在傾角θ=30°的斜面上，B懸掛著，且斜面上方的細繩與斜面平行．若將斜面傾角θ緩慢增大到45°，物體A仍保持靜止．不計滑輪摩擦．則在此過程中（） A．物體A受細繩的拉力可能減小 B． 物體A受的靜摩擦力減小 C．物體A對斜面的壓力可能增大 D． 細繩對滑輪的作用力增大參考答案：考點： 共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．專題： 共點力作用下物體平衡專題．分析： 根據物體B處于靜止狀態，可知繩子上張力沒有變化；靜摩擦力的大小和方向取決于繩子拉力和物體A重力沿斜面分力大小關系；正確對A進行受力分析，判斷其對斜面壓力的變化情況；解答： 解：A、斜面傾角增大過程中，物體B始終處于平衡狀態，因此繩子拉力大小始終等于物體B重力的大小，而定滑輪不省力，則物體A受細繩的拉力保持不變，故A錯誤．B、由題可知，開始時A靜止在傾角為30°的斜面上，A重力沿斜面的分力可能大于繩子的拉力，摩擦力沿斜面向上，隨著角度增大，重力沿斜面的分力逐漸增大，而繩子拉力不變，A受到的靜摩擦力將增大，故B錯誤；C、物體A對斜面的壓力為：FN=mAgcosθ，隨著θ的增大，cosθ減小，因此物體A對斜面的壓力將減小，故C錯誤．D、由前面分析知繩子拉力不變，斜面傾角增大時，滑輪兩邊繩子的夾角變小，則合力變大，即細繩對滑輪的作用力增大．故D正確．故選：D．點評： 本題考查了動態平衡中各個力的變化情況，動態平衡問題是高中物理的重點，要熟練掌握各種處理動態平衡問題的方法，如本題中關鍵是把握繩子上拉力大小不變的特點進行分析．5.如圖所示：質量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內．此時兩木塊保持靜止，則（）A．a、b之間一定存在靜摩擦力B．水平面對b的支持力可能大于2mg．C．b對a的支持力一定等于mgD．b與水平面之間可能存在靜摩擦力參考答案：A【考點】摩擦力的判斷與計算．【分析】對a進行受力分析，根據a的受力情況，抓住合力為零判斷b對a的支持力以及之間摩擦力的大小．對整體分析，根據整體受力情況判斷地面對b的支持力和摩擦力大小．【解答】解：A、a受重力、支持力、拉力以及b對a的靜摩擦力平衡，在水平方向上有：fa=Fcosθ，Fsinθ+Na=mg，則Na=mg﹣Fsinθ＜mg．故A正確，C錯誤．B、對整體分析，在水平方向上，F的分力大小相等，方向相反，則地面對b無摩擦力，在豎直方向上，F的分力大小相等，方向相反，則地面的支持力為2mg．故B錯誤；D、根據平衡條件，結合力的分解法則，兩力在水平方向分力相等，則地面與b之間沒有摩擦力，故D錯誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一質量不計的彈簧原長為10cm，一端固定于質量m＝2kg的物體上，另一端施一水平拉力F.若物體與水平面間的動摩擦因數為0.2，當彈簧拉長至12cm時，物體恰好勻速運動，彈簧的勁度系數為

，若將彈簧拉長至13cm時，物體所受的摩擦力為

(設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)。參考答案：200N/m

，

4N7.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處靜止釋放，經過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC．設球經過B點前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運動到C的過程中平均速率為2.1m/s．參考答案：考點：平均速度．專題：直線運動規律專題．分析：根據和加速度的定義a==，=解答．解答：解：設AB=BC=x，AB段時間為t1，BC段時間為t2，根據知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案為：9：7，2.1m/s．點評：本題考查基本概念的應用，記住和加速度的定義a==，=．8.兩名日本學者和一名美籍日本科學家10月７日分享了2008年諾貝爾物理學獎。３名物理學家分別通過數學模型“預言”了量子世界自發性對稱破缺現象的存在機制和根源。這一模型融合了所有物質最微小的組成部分，使４種基本相互作用中的３種在同一理論中得到解釋。這里所述的4種基本相互作用是指萬有引力、

▲、強相互作用、

▲。參考答案：電磁相互作用，

弱相互作用

9.現要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規律。給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面(如圖)、小車、計時器一個、米尺。(1)填入適當的公式或文字，完善以下實驗步驟(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

，重復上述測量。

⑤以h為橫坐標，1/t2為緞坐標，根據實驗數據作圖。如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，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，某同學設計的方案是：

①調節斜面傾角，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、方案的理論依據有問題，小車所受摩擦力與斜面傾向有關。

其中合理的意見是

。參考答案：10.一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，t=0時波形如圖甲所示，位于x=0.5m處的A點振動圖象如圖乙所示．則該波的傳播速度是10m/s；則t=0.3s，A點離開平衡位置的位移是﹣8cm．參考答案：①由圖甲知波長為λ=2m，由圖乙可知波的周期是T=0.2s；則波速為v==10m/s．由乙圖知：t=0.3s時，A點到達波谷，其位移為﹣8cm11.質量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對M、N做正功D．M的運行時間大于N的運行時間參考答案：A12.如圖所示，陰極射線管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的B極接在直流高壓電源的____極.此時，熒光屏上的電子束運動軌跡________偏轉(選填“向上”、“向下”或“不”).參考答案：答案：正、向下13.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.3三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質射向光疏介質時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.（4分）現用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路，請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.大風可能給人們的生產和生活帶來一些危害，同時風能也是可以開發利用的清潔能源。（1）據北京市氣象臺監測顯示，2012年3月23日北京刮起了今年以來最大的風，其短時風力達到近十級。在海淀區某公路旁停放的一輛小轎車被大風吹倒的數字信息亭砸中，如圖甲所示。已知該信息亭形狀為長方體，其高度為h，底面是邊長為l的正方形，信息亭所受的重力為G，重心位于其幾何中心。①求大風吹倒信息亭的過程中，至少需要對信息亭做多少功；②若已知空氣密度為ρ，大風的風速大小恒為v，方向垂直于正常直立的信息亭的豎直表面，大風中運動的空氣與信息亭表面作用后速度變為零。求信息亭正常直立時，大風給它的對時間的平均作用力為多大。（2）風力發電是利用風能的一種方式，風力發電機可以將風能（氣流的動能）轉化為電能，其主要部件如圖乙所示。已知某風力發電機風輪機旋轉葉片正面迎風時的有效受風面積為S，運動的空氣與受風面作用后速度變為零，風力發電機將風能轉化為電能的效率和空氣密度均保持不變。當風速為v且風向與風力發電機受風面垂直時，風力發電機輸出的電功率為P。求在同樣的風向條件下，風速為時這臺風力發電機輸出的電功率。利用風能發電時由于風速、風向不穩定，會造成風力發電輸出的電壓和功率不穩定。請你提出一條合理性建議，解決這一問題。參考答案：1）①信息亭被大風吹倒的過程中，其重心上升的最大高度為Dh=……………………2分當信息亭重心最高時速度為零，風對信息亭所做的功最少。設風吹倒信息亭至少做的功為W，由動能定理，有

W-GDh=0

…………………1分解得

W=…………1分②在Dt時間內垂直于信息亭表面吹來的風的空氣質量為Dm=ρhlvDt………………1分設信息亭對空氣的作用力為F，由動量定理，有

-FDt=0-ρhlv2Dt………………1分解得

F=ρhlv2………………………1分根據牛頓第三定律可知，大風（空氣）對信息亭的作用力F′=F=ρhlv2………………………1分（2）單位時間內垂直吹向旋轉葉片有效受風面積的空氣的質量為m=rSv這些空氣所具有的動能為

Ek=rSv3………………1分設風力發電機將風能轉化為電能的效率為k，則風力發電機輸出的電功率為

P=kEk=krSv3

……………………1分當風速為時輸出的電功率

…………1分若風向改變，可以調整風車的葉面朝向，使葉面與風速垂直，風力發電機更多地接受風能；風大時可以讓風力發電機將多余的電能給蓄電池充電，把電能儲存起來，發電機輸出功率變小時用蓄電池輔助供電等。……17.如圖所示，兩根足夠長的固定的平行粗糙金屬導軌位于傾角θ=30°的斜面上，導軌上、下端所接的電阻R1=R2=10Ω，導軌自身電阻忽略不計，導軌寬度l=2m．垂直于導軌平面向上的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，質量為m=0.1kg、電阻r=5Ω的金屬棒ab在高處由靜止釋放，金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好，當金屬棒ab下滑高度h=3m時，速度恰好達到最大值v=2m/s．（g取10m/s2）求：（1）金屬棒ab速度達到最大時，電阻R1消耗的功率；（2）金屬棒ab從靜止釋放到速度最大的過程中，電阻R2上產生的焦耳熱．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律；焦耳定律．專題：電磁感應與電路結合．分析：（1）金屬棒ab先向下做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，速度達到最大，此時金屬棒受力平衡，根據E=BLv求出ab棒產生的感應電動勢，由閉合電路歐姆定律求出通過R1的電流，即可由P1=I12R1求解R1上消耗的功率．（2）先根據安培力公式F=BIL求出金屬棒穩定時所受安培力的大小，由平衡條件可求出摩擦力，即可根據能量守恒列式求出電路中產生的總熱量，結合電路的連接關系，求得