湖北省十堰二中高三上学期期末考试物理---精品解析Word版
19页1、湖北省十堰二中高三年级(上)期末物理试卷一、选择题1.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能A. 与它所经历的时间成正比 B. 与它的位移成正比C. 与它的速度成正比 D. 与它的动量成正比【答案】B【解析】本题考查匀变速直线运动规律、动能、动量及其相关的知识点。根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v=at,由动能公式Ek=mv2,可知列车动能与速度的二次方成正比,与时间的二次方成正比,选项AC错误;由v2=2ax,可知列车动能与位移x成正比,选项B正确;由动量公式p=mv,可知列车动能Ek=mv2=,即与列车的动量二次方成正比,选项D错误。2.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】设物块P的质量为m,加速度为a,静止时弹簧的压缩量为x0,弹簧的劲度系数为k,由力的平衡条件得,mg=kx0
2、,以向上为正方向,木块的位移为x时弹簧对P的弹力:F1=k(x0-x),对物块P,由牛顿第二定律得,F+F1-mg=ma,由以上式子联立可得,F=k x+ma。可见F与x是线性关系,且F随着x的增大而增大,当x=0时,kx+ma0,故A正确,B、C、D错误。故选A。【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式,再选择图象,这是常用的思路,要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等。3.如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则( )A. a、b的电荷同号,B. a、b的电荷异号,C. a、b的电荷同号,D. a、b的电荷异号,【答案】D【解析】本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库仑力,若a对c的库仑力为排斥力, ac的电荷同号,则b对c的库仑力为吸引力,bc电荷为异号, ab的电荷为异号;若a对c的库仑力为引力,ac的电荷异号,则b对c的库仑力为斥力,b
3、c电荷为同号, ab的电荷为异号,所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得,Fac=k,Fbc=k,tan=3/4,tan= Fbc / Fac,ab电荷量的比值k=,联立解得:k=64/27,选项D正确。【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合,难度不大。4.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定过程;再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到过程。在过程、中,流过OM的电荷量相等,则等于A. B. C. D. 2【答案】B【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。过程I回路中磁通量变化1=BR2,设OM的电阻为R,流过OM的电荷量Q1=1/R。过程II回路中磁通量变化2=(B-B)R2,流过OM的电荷量Q2=2/R。Q2= Q1,联立解得:B/B=3/2,选项B正确。【点睛
4、】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合,经典中创新。5.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A. 2mgRB. 4mgRC. 5mgRD. 6mgR【答案】C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识,意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。设小球运动到c点的速度大小为vC,则对小球由a到c的过程,由动能定理得:F3R-mgR=mvc2,又F=mg,解得:vc2=4gR,小球离开c点后,在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2,小球在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移为x=at2=2R。由以上分析可知,小球从a点开始运动到
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