廣東省河源市嫻蘭中學(xué)高三物理上學(xué)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.如圖所示，用輕繩吊一個重為G的小球，欲施一力F使小球在圖示位置平衡(θ＜30°)，下列說法不正確的是(

)A．力F最小值為GsinθB．若力F與繩拉力大小相等，力F方向與豎直方向必成θ角C．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成θ角D．若力F與G大小相等，力F方向與豎直方向可能成2θ角參考答案：C2.我國于2007年10月發(fā)射了探月衛(wèi)星“嫦娥l號”。假設(shè)該衛(wèi)星的繞月軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的l/81，月球的半徑約為地球半徑的l/4，地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為（

）

A．0.4km/s

B．1.8km/s

C．1lkm/s

D．36km/s參考答案：B3.帶滑輪的平板C放在水平桌面上，小車A通過繞過滑輪的輕繩與物體B相連，如圖所示，A、C間及繩與滑輪間摩擦不計．C與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、C質(zhì)量均為m，小車A運動時平板C保持靜止，物體B的質(zhì)量M可改變．則下列說法正確的是（）A．當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為mgB．當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為C．在M改變時，保持C靜止的μ值必須滿足μ＞D．無論μ值為多大，C都會保持靜止參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．【分析】把AB看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對A根據(jù)牛頓第二定律求出繩子的拉力，從而求出繩子對C的作用力，對C受力分析，根據(jù)平衡條件求解即可．【解答】解：A、當M=m時，根據(jù)牛頓第二定律得：加速度a=繩子的拉力T=ma=，則繩子對C的作用力大小F=，方向與水平面成45°斜向下，對C受力分析，C處于靜止狀態(tài)，受力平衡，水平方向有f=Fcos45°=，故A錯誤，B正確；C、AB兩個物體做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：a=則繩子的拉力T=ma=，根據(jù)A得分析可知，繩子對C的作用力在水平方向的分量T′=，豎直分量F=，要使C保持靜止，則有則因為，所以μ≥，故CD錯誤．故選：B．4.（單選）如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸長的輕繩通過光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G.現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從B點沿支架緩慢地向C點靠近(C點與A點等高)．則繩中拉力大小變化的情況是()A．先變小后變大

B．先變小后不變

C．先變大后不變

D．先變大后變小參考答案：【知識點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．B4B1【答案解析】C解析：當輕繩的右端從B點移到直桿最上端時，設(shè)兩繩的夾角為2θ．以滑輪為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示．根據(jù)平衡條件得

2Fcosθ=mg得到繩子的拉力F=所以在輕繩的右端從B點移到直桿最上端時的過程中，θ增大，cosθ減小，則F變大．當輕繩的右端從直桿最上端移到C點時，設(shè)兩繩的夾角為2α．設(shè)繩子總長為L，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學(xué)知識得到sinα=，L、S不變，則α保持不變．再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力F保持不變．所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變．故C正確，ABD錯誤．故選：C【思路點撥】當輕繩的右端從B點移到直桿最上端時，兩繩的夾角增大．滑輪兩側(cè)繩子的拉力大小相等，方向關(guān)于豎直方向?qū)ΨQ．以滑輪為研究對象，根據(jù)平衡條件研究繩的拉力變化情況．當輕繩的右端從直桿的最上端移到C點的過程中，根據(jù)幾何知識分析得到滑輪兩側(cè)繩子的夾角不變，由平衡條件判斷出繩子的拉力保持不變．5.下列說法中正確的是A．質(zhì)點、位移都是理想化模型B．牛頓第一定律、牛頓第二定律都可以通實驗來驗證C．單位m、kg、s是一組屬于國際單位制的基本單位D．長度、時間、力是一組屬于國際單位制的基本單位的物理量參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，在真空中有兩個點電荷A和B，電量分別為-Q和+2Q，它們相距L，如果在兩點電荷連線的中點O有一個半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點，則球殼上的感應(yīng)電荷在。點處的場強大小為________，方向____．

參考答案：7.如圖，手用力握住一個豎直的瓶子，瓶子的重為250N，當瓶子靜止時，瓶子受到

摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動”）。摩擦力的大小為

N，摩擦力的方向

（選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時瓶子受到摩擦力大小

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜

250

豎直向上

不變8.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g?，F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動________R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

9.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當圓環(huán)在加速下落到某一時刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝10.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設(shè)兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：11.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

12.小楠同學(xué)利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況，實驗中得到一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則：（1）C點相對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為

cm；（2）打E點時小車運動的速度vE=

m/s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）小車運動的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】根據(jù)圖示刻度尺確定其分度值，然后讀出刻度尺示數(shù)；由△x=at2求出加速度，根據(jù)勻變速運動中平均速度等于中間時刻瞬時速度求解B點對應(yīng)的速度．【解答】解：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，由圖可知，C、D、E、F四點對應(yīng)的刻度分別是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用勻變速直線運動的推論得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小車的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案為：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．13.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當木板勻速下滑時將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當B在木板上無摩擦?xí)r，木板和B的加速度大小之比為；當B在木板上動量為時，木板的動量為

；當B在木板上動量為，木板的動量為

。參考答案：

答案：1：1，

，0三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一根玻璃棒的長度和直徑，測量的結(jié)果如圖所示，則此棒的長度L=

☆

cm，直徑d=

☆

mm．參考答案：15.①螺旋測微器的構(gòu)造如圖甲所示，測微螺桿P與固定刻度M之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進或后退

mm，而可動刻度N上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，P前進或后退

mm.②測量時，當測微螺桿P將要接觸被測物體時，要停止使用旋鈕K，改用

（填部件的字母代碼），當聽到“咔、咔…”聲后，操作

部件（填部件的字母代碼），即可讀數(shù)．③如圖乙所示，被測物體的長度是

mm.參考答案：①（2分）0.5；0.01

②（4分）H;

S

③（2分）2.151~2.155四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，兩根相距為L的金屬軌道固定于水平面上，導(dǎo)軌電阻不計，一根質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒兩端放于導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)為μ，棒與導(dǎo)軌的接觸電阻不計。導(dǎo)軌左端連有阻值為2R的電阻，在電阻兩端接有電壓傳感器并與計算機相連。有n段豎直向下的寬度為a間距為b的勻強磁場（a>b），磁感強度為B。金屬棒初始位于OO′處，與第一段磁場相距2a。

（1）若金屬棒有向右的初速為v0，為使金屬棒保持v0一直向右穿過各磁場，需對金屬棒施加一個水平向右的拉力，求金屬棒進入磁場前拉力F1的大小和進入磁場后拉力F2的大小；（2）在（1）的情況下，求金屬棒從OO′開始運動到剛離開第n段磁場過程中，拉力所做的功；（3）若金屬棒初速為零，現(xiàn)對棒施以水平向右的恒定拉力F，使棒穿過各段磁場，發(fā)現(xiàn)計算機顯示出的電壓隨時間以固定的周期做周期性變化，在給定的坐標中定性地畫出計算機顯示的圖像（從金屬棒進入第一段磁場開始計時）。（4）在（3）的情況下，求整個過程導(dǎo)軌左端電阻上產(chǎn)生的熱量，以及金屬棒從第n段磁場穿出時的速度。

參考答案：解析：（1）金屬棒進入磁場前

(1分)

金屬棒在磁場中運動時

(1分)

(1分)

（2）在非磁場區(qū)域外力F1所做的功為

(1分)

在磁場區(qū)域外力F2所做的功為

(1分)

在此過程拉力所做的總功

(1分)

（3）如圖。

(2分)

（4）（i）解法一：進入各磁場時的速度均相同，等于從OO′運動位移時的速度。

(1分)

每經(jīng)過一段磁場產(chǎn)生的電能相同，設(shè)為，根據(jù)動能定理，有

所以

(1分)

(1分)

解法二：由于進入每一段磁場的速度都相同，故在每一個周期中有，穿過每段磁場產(chǎn)生的電能均相同，所以

(2分)

得

(1分)

（ii）由電壓的周期性分析知，從第n段磁場穿出的速度為v等于從OO′運動位移時的速度

(1分)

得

(2分)17.中央電視臺近期推出了一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶。選手們從起點開始用力推瓶一段時間后，放手讓瓶向前滑動，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若瓶最后不停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下，均視為失敗，其簡化模型如圖所示，AC是長度L1＝5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L2＝1m，瓶子質(zhì)量m＝0.5kg，瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4。某選手作用在瓶子上的水平推力F＝20N，瓶子沿AC做直線運動（g取10m/s2），假沒瓶子可視為質(zhì)點，要想游戲獲得成功，試問：（1）推力作用在瓶子上的時間最長不得超過多少？（2）推力作用在瓶子上的距離最小