高三上学期期末考试物理(六)(有答案)

高三上学期期末考试物理（六）一．选择题：本大题共10小题，每小题分。在每小题给出的四个选项中，第1—6题只有一项符合题目要求，第7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分．有选错的得0分。1、关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（）A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．质点、点电荷、重心的概念用了“理想化模型”的方法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比D．合力与分力、总电阻用的是“等效替代”的方法2、如图7甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器。传感器下方挂一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球。小球随升降机一起运动,若升降机在运行过程中突然停止,并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度，则（）A．升降机突然停止前在做向上的加速运动B．t1~t2时间内小球向下运动,小球动能先减小后增大C．0~t1时间内小球处于失重状态,t1~t2内处于超重状态D．t3~t4时间内弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量3、据天文学观测,某行星在距离其表面高度等于该行星半径3倍处有一颗同步卫星。已知该行星的平均密度与地球的平均密度相等，地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星周期为T,则该行星的自转周期为（）A．3TB．4TC．33TD．8T4、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知以下说法中不正确的是（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能比Q点大C．带电质点通过P点时的动能比Q点大D．带电质点通过P点时的加速度比Q点大5、在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()．A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz6、如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E；在第一、四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等。有一个带电粒子以初速度v0从x轴上的P点垂直进入匀强电场，恰好与y轴45º角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场。已知O、P之间的距离为d，则带电粒子A．在电场中运动的时间为dv02B．在磁场中做圆周运动的半径为d2C．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为dv074D．从进入电场时开始计时，粒子在运动过程中第二次经过x轴的时间为024681020401220-40-)(V)(mmx7、如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中()A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定不变C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大D．地面对斜面体的摩擦力一定变大8、如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（）A．B物体的机械能一直减小B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量xy0v0P9、一平行板电容器充电后与电源断开，负极接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图2所示，E表示两板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到虚线所示的位置，则（）A.U变小，E不变；B.E变大，W变大；C.U变小，W不变；D.U不变，W不变；10、如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程()A．杆的速度最大值为F－μmgRB2d2B．流过电阻R的电量为BdlR＋rC．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量二、实验题11、（1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得1，计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝________m／s，2，小车的加速度大小a＝________m／s2。（2）从图中读出金属丝的直径为mm.12、（9分）利用如图所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA=6.0Ω），开关。实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱对应的阻值；③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。回答下列问题（1）分别用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为。（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：①，②。（3）在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率=A-1Ω-1，截距=A-1。（4）根据图线求得电源电动势=V，内阻=Ω。三、解答题13、质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=300的光滑斜面上处于静止状态.轻质弹簧一端与物块B连接.另一端与固定档板连接.弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的F.使物块A沿斜面向上做匀加速运动.已知力F在前0.2s内为变力.0.2s后为恒力.求：（g=10m/s2）（1）力F的最大值与最小值；（2）力F由最小值到最大值的过程中.物块A所增加的重力势能。14、如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F0已知。求：（1）棒ab离开磁场右边界时的速度（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能（3）d0满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动图7RMNPQabcdefd0dBFOxFOxF02F0d0d0+d15、如图所示，在NOQ范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场I，在MOQ范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场II，M、O、N在一条直线上，∠MOQ=60°。这两个区域磁场的磁感应强度大小均为B。离子源中的离子（带电量为+q，质量为m）通过小孔O1进入极板间电压为U的加速电场区域（可认为初速度为零），离子经电场加速后通过小孔O2射出，从接近O点外进入磁场区域I。离子进入磁场的速度垂直于磁场边界MN，也垂直于磁场。不计离子的重力。（1）当加速电场极板电压U=U0，求离子进入磁场中做圆周运动的半径R；（2）在OQ有一点P，P点到O点距离为L，当加速电场极板电压U取哪些值，才能保证离子通过P点。16、如图甲所示，在xoy平面内加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律如图乙所示（规定竖直向上为电场强度的正方向，垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在t=0时刻，质量m、电荷量为q的带正电粒子自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正向水平射出。已知电场强度E0=、磁感应强度B0=，不计粒子重力。求：（1）t=1s末粒子速度的大小和方向；（2）1s—2s内，粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期；（3）画出0—4s内粒子的运动轨迹示意图（要求：体现粒子的运动特点）；（附加题）如图1所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0＝0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l＝0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为B＝kt，比例系数k＝0.020T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直，在t＝0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力。高三上学期期末考试物理（六）答案题号12345678910答案CDDCBDBDABDACBD11、(2)0.520±0.00212、（1）（2）0.1109.09（3）图线如下，（4），13、（1）（2分）（1分）（1分）（2分）（2）（2分）14、【解析】（1）设离开右边界时棒ab速度为，则有BIrRI对棒有：020BIlF解得：220)(2lBrRF（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：02122000mWdFdF安由功能关系：安电WE解得：4422000)(2)2(lBrRmFddFE电（3）设棒刚进入磁场时的速度为0，则有0212000mdF当0，即44200)(2lBrRmFd时，进入磁场后一直匀速运动。15、解：（1）离子在电场中加速时离子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力解得（2）离子进入磁场时的运动轨迹如图所示由几何关系可知OP'=P'P=R0要保证离子通过P点，则I=nR0解得其中n=1，2，3，…，其中n=1，2，3，…16、解：（1）在0~1s内，粒子在电场力作用下带电粒子在x方向上做匀速运动Y方向做匀加速运动1s末粒子的速度V1与水平方向的夹角α，则代入数据解得，(2)在1s~2s内，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得m粒子做圆周运动的周期（3）粒子运动轨迹如图所示（附加题）由图2据ktB，ktB（斜率）金属杆的速度：atv③回路的面积：LlS④回路的电动势等于感生电动势与动生电动势的代数和BlvtBS⑤感应电流：Ri⑥作用于杆的安培力：BliF⑦解以上诸式得trlkF022123，代入数据为NF31044.1高三上学期期末考试物理（六）答题纸题号12345678910答案二、实验题11、（1）、（2）12、（1）（2）、（3）、（4）、三、解答题13、图714、RMNPQabcdefd0dBFOxFOxF02F0d0d0+d15、16、附加题：