山西省長治市西仵中學高三物理下學期期末試卷含解析

1、山西省長治市西仵中學高三物理下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. （多選）如圖所示，質量為2的物體2放在車廂的水平底板上，用豎直細繩通過光滑定滑輪與質量為1的物體1相連車廂正沿水平直軌道向右行駛，此時與物體1相連的細繩與豎直方向成角，由此可知車廂的加速度大小為繩對1的拉力大小為1底板對物體2的支持力大小為（21）底板對2的摩擦力大小為2an參考答案：BD2. （單選）斜面體固定在水平面上，斜面的傾角為，物體的質量為m，如圖甲所示，在沿斜面向上的力F作用下，物體沿斜面向上勻速運動；如圖乙所示，若換為沿斜面向下的力作用下，物體沿斜面向

2、下勻速運動物體與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為（）AcosBtanCcotDtan參考答案：考點：牛頓第二定律；滑動摩擦力專題：牛頓運動定律綜合專題分析：對物體受力分析，根據(jù)共點力平衡，列出方程組，求出物體與斜面間的滑動摩擦因數(shù)的大小解答：解：當物體勻速向上運動時，根據(jù)共點力平衡得：F=mgsin+mgcos，當物體勻速向下運動時，根據(jù)共點力平衡得：聯(lián)立兩式解得：=故B正確，A、C、D錯誤故選：B點評：解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，根據(jù)共點力平衡進行求解3. （單選）如圖5，甲、乙兩顆衛(wèi)星分別繞質量為M和2M的行星做勻速圓周運動，乙的軌道半徑為甲的2倍，下列說法正確的是A甲的向心加速度比乙的小 B

3、甲的運行周期比乙的小C甲的角速度比乙的小 D甲的線速度比乙的小參考答案：B4. 總質量為80kg的跳傘運動員從離地500m高的直升機上跳下，經(jīng)過2 s拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v-t圖，試根據(jù)圖像可知：（g取10m/s2） A在t=1s時運動員的加速度約為8m/s2B14s內(nèi)運動員下落高度約為300mC運動員落地前飛行時間為24sD運動員在下降過程中空氣阻力一直在增大參考答案：A5. 下列關于彈力和摩擦力的說法中，正確的是 A相互接觸的物體之間必有彈力作用 B相互有彈力作用的物體必定相互接觸C相互有彈力作用的物體之間必定有摩擦力存D相互有摩擦力作用的物體之間必有彈力作用參考答案

4、：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. （單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度與體積 B體積和壓強 C.溫度和壓強 D壓強和溫度參考答案：A7. 總質量為M的火箭被飛機釋放時的速度為，方向水平釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質量為m的燃氣，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?參考答案： （3） 8. （4分）下圖是某繩波形成過程示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質點，繩處于水平方向。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2、3、4各個質點依次上下振動，把振

5、動從繩的左端傳到右端。t0時質點1開始豎直向上運動，質點振動周期為T。經(jīng)過四分之一周期，質點5開始運動，此時質點1已發(fā)生的位移為6cm,則當t 時質點5的運動方向為 ；t時質點9運動的路程為 。參考答案：豎直向上 6cm9. 如圖所示，實線表示兩個相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的點為振動加強的位置，圖中的點為振動減弱的位置。參考答案：答案： b，a10. 參考答案：11. 用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應為：，式中n代表中子，X代表核反應產(chǎn)生的新核，同時釋放出4.8 MeV的核能(l eV=1.6xl0 J)。則新核中的中子數(shù)為 ，核反應過程中的質量虧損為 kg(計算結果保留兩位

6、有效數(shù)字)。參考答案：2 12. 一個晴朗的天氣，小明覺得湖水中魚兒戲水時吐出小氣泡的情景很美，于是畫了一幅魚兒戲水的圖畫（如圖所示）。但旁邊的同學認為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請根據(jù)你所掌握的物理知識正確畫出草圖，并指出這樣畫的物理依據(jù)。（2分）請在答題紙上畫上你認為正確的草圖（3分）依據(jù) （2分）如果認為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對外做的功 （填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量。參考答案：因上層水溫較高和壓強較小，故小氣泡在上升過程中氣泡內(nèi)壓強減小，溫度升高，體積增大?！靶∮凇?3. (4分)兩個單擺甲和乙，它們的擺長之比為41，若它們在同一地點做簡諧運動，則它們的

7、周期之比T甲:T乙= 。在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi)，乙擺完成的全振動次數(shù)為 。參考答案：答案：2：1 20三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （7分）欲用伏安法測定一段阻值約為5左右的金屬導線的電阻，要求測量結果盡量準確，現(xiàn)備有以下器材：A電池組（3 V，內(nèi)阻1）B電流表（03 A，內(nèi)阻0.0125 ）C電流表（00.6 A，內(nèi)阻0.125 ）D電壓表（03 V，內(nèi)阻3 k）E電壓表（015 V，內(nèi)阻15 k）F滑動變阻器（020 ，額定電流1 A）G滑動變阻器（0200 ，額定電流0.3 A） H開關、導線（1）上述器材中應選用的是_；（填寫各器材的字母代號）（2

8、）實驗電路應采用電流表_接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）為使通過待測金屬導線的電流能在00.5 A范圍內(nèi)改變,請按要求在虛線框內(nèi)畫出測量待測金屬導線電阻Rx的電路原理圖.參考答案：（1） （2分）（2）外（2分）（3）電路如圖 （3分）15. （9分）碰撞的恢復系數(shù)的定義為，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復系數(shù)e1，非彈性碰撞的e1。某同學借用驗證動量守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質小球1和2，（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質量大于小球2的質量。實驗步驟如下：安

9、裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重垂線所指的位置O。 第一步：不放小球2，讓小球 1 從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置。第二步：把小球 2 放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球 1 從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。第三步：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O 點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。上述實驗中， P點是_的平均位置，M點是_的平均位置， N點是_的平均位置，請寫出本實驗的原理 寫出用測量量表示的恢復系數(shù)的表達式 三個落地點

10、距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質量是否有關？_參考答案： 答案：P點是在實驗的第一步中小球1落點的平均位置M點是小球1與小球2碰撞后小球1落點的平均位置N點是小球2落點的平均位置小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，設為t，則有 OPv10t OMv1t ONv2t 小球2碰撞前靜止， v200 OP與小球的質量無關，OM和ON與小球的質量有關四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 速調(diào)管是用于甚高頻信號放大的一種裝置（如圖11所示），其核心部件是由兩個相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對相距為l的平行正對金屬板構成（圖中虛線框內(nèi)的部分）。已知電子質量為m，電荷量為e，為計算

11、方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計。（1）若輸入腔中的電場保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直A板的方向進入輸入腔，而由B板射出輸入腔時速度減為v0/2，求輸入腔中的電場強度E的大小及電子通過輸入腔電場區(qū)域所用的時間t；（2）現(xiàn)將B板接地（圖中未畫出），在輸入腔的兩極板間加上如圖12所示周期為T的高頻方波交變電壓，在 t=0時A板電勢為U0，與此同時電子以速度v0連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射入輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔。若在nT（n+1）T的時間內(nèi)（n=0，1，2，3），前半周期經(jīng)板射出的電子速度為v1（未知），后半周期經(jīng)

12、B板射出的電子速度為v2（未知），求v1與v2的比值；（由于輸入腔兩極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過輸入腔的時間可忽略不計）（3）在上述速度分別為v1和v2的電子中，若t時刻經(jīng)B板射出速度為v1的電子總能與t+T/2時刻經(jīng)B板射出的速度為v2的電子同時進入輸出腔，則可通過相移器的控制將電子的動能轉化為輸出腔中的電場能，從而實現(xiàn)對甚高頻信號進行放大的作用。為實現(xiàn)上述過程，輸出腔的C孔到輸入腔的右極板B的距離s應滿足什么條件？參考答案：（1）設電子在輸入腔中做勻減速運動的加速度大小為a，根據(jù)運動學公式有-v-02=2（-a）l解得a=根據(jù)牛頓第二定律有eE=ma解得E=電子通過輸入腔

13、的時間t=（2）在nT（n+1）T的時間內(nèi)，前半周期電子減速通過輸入腔，設射出的速度為v1，則根據(jù)動能定理有 -eU0=mv12-mv02解得v1=后半周期電子加速通過輸入腔，設射出的速度為v2，則根據(jù)動能定理有eU0=mv22-mv02解得v2=所以有（3）設以速度v1經(jīng)B板射出的電子經(jīng)過時間t1到達C孔處，則s=v1t1以速度v2經(jīng)B板射出的電子經(jīng)過時間t2到達C孔處，則s=v2t2為實現(xiàn)放大作用，依題意應有t2=t1-T/2 解得17. （16分）為了測定小木板和斜面間的動摩擦因數(shù)，某同學設計了如下的實驗。在小木板上固定一個彈簧測力計（質量不計），彈簧測力計下吊一個光滑小球，將木板連同小

14、球一起放在斜面上，如圖所示，用手固定住木板時，彈簧測力計的示數(shù)為F1，放手后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為F2 ，測得斜面傾角為，由測量的數(shù)據(jù)可求出木板與斜面間的動摩擦因數(shù)是多大？ 參考答案：解析：手固定住木板時，對小球有：F1=mgsin 木板沿斜面下滑時，對小球有：mgsin-F2 = ma 木板與小球一起下滑有共同的加速度，整體有：（M+m）gsin-Ff=(M+m)a Ff=(M+m)gcos 聯(lián)立式解得：=tan18. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻

15、R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應強度大小均為B。現(xiàn)有質量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，兩平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）當導體棒進入磁場II時，施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用，求導體棒ab從開始進入磁場II到停止運動所通過的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。參考答案：見解析（1）（6分）以導體棒為研究對象，棒在磁場I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應電動勢，導體棒ab從A下落r/2時，導體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得 （1分）式中 （1