山西省大同市希望學(xué)校高三物理期末試卷含解析

山西省大同市希望學(xué)校高三物理期末試卷含解析一、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.橫截面為直角三角形的兩個相同斜面如圖緊靠在一起，固定在水平面上，它們的豎直邊長都是底邊長的一半。小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上。其中三個小球的落點分別是a、b、c。圖中三小球比較，下列判斷正確的是

[LU20]

(

)（A）落在c點的小球飛行時間最短

（B）落在a點的小球飛行過程速度的變化量最大

（C）落在c點的小球飛行過程速度變化最快

（D）無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直參考答案：2.如圖所示，矩形線圈abcd與理想變壓器原線圈組成閉合電路．線圈在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強度大小為B，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，匝數(shù)為N，線圈電阻不計．下列說法正確的是A．將原線圈抽頭P向上滑動時，燈泡變暗B．電容器的電容C變大時，燈泡變暗C．線圈處于圖示位置時，電壓表讀數(shù)為0D．若線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)?ω，則電壓表讀數(shù)變?yōu)樵瓉?倍參考答案：AD3.（多選）在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m=2kg的物塊，物塊與水平輕彈簧相連，并由一與水平方向成θ=45°角的拉力F拉著物塊，如圖所示，此時物塊處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對物塊的彈力恰好為零．取g=10m/s2，以下說法正確的是（）A．此時輕彈簧的彈力大小為20NB．當(dāng)撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度大小為8m/s2，方向向左C．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2，方向向右D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度為0參考答案：考點：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：先分析撤去力F前彈簧的彈力和輕繩的拉力大??；再研究撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出瞬間的加速度大小；剪斷彈簧的瞬間，因為繩子的作用力可以發(fā)生突變，小物塊瞬間所受的合力為零．解答：解：A、小物塊受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=20×1=20N，故A正確；B、撤去力F的瞬間，彈簧的彈力仍然為20N，小物塊此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用；小物塊所受的最大靜摩擦力為：f=μmg=0.2×20N=4N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：a===8m/s2；合力方向向左，所以向左加速．故B正確；C、D、剪斷彈簧的瞬間，彈簧的拉力消失，其它力不變，物塊加速度a==5m/s2，故C錯誤，D錯誤；故選：AB．點評：解決本題的關(guān)鍵知道撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變，剪短彈簧的瞬間，輕繩的彈力要變化，結(jié)合牛頓第二定律進行求解．4.如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無磁場，第三象限，存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xy平面（紙面）向里的勻強磁場，在第四象限，存在沿y軸負(fù)方向、場強大小與第三象限電場場強相等的勻強電場。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點，從y軸上y=h處的P1點以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進入第二象限。然后經(jīng)過x軸上x=－2h處的P2點進入第三象限，帶電質(zhì)點恰好能做勻速圓周運動，之后經(jīng)過y軸上y=－2h處的P3點進入第四象限。已知重力加速度為g。求：（1）粒子到達(dá)P2點時速度的大小和方向；（2）第三象限空間中電場強度和磁感應(yīng)強度的大?。唬?）帶電質(zhì)點在第四象限空間運動過程中最小速度的大小和方向。

參考答案：（1）質(zhì)點從P1到P2，由平拋運動規(guī)律

（2分）得

（1分）

（1分）求出

（2分）方向與x軸負(fù)方向成45°角

（1分）5.（單選）下列說法正確的是（

）A．用很強的紅光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，用很弱的紫光也一定不行B．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，要釋放一定頻率的光子，同時電子的動能增加，電勢能減小C．目前核電站是利用熱核反應(yīng)釋放的核能D．10個某放射性原子核，經(jīng)過一個半衰期后，一定有5個發(fā)生了衰變參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖所示，n個相同的木塊（可視為質(zhì)點），每塊的質(zhì)量都是m，從右向左沿同一直線排列在水平桌面上，相鄰木塊間的距離均為l，第n個木塊到桌邊的距離也是l，木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ．開始時，第1個木塊以初速度v0向左滑行，其余所有木塊都靜止，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運動。最后第n個木塊剛好滑到桌邊而沒有掉下．則在整個過程中因碰撞而損失的總動能

參考答案：

7.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測量原長8.在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，作出了如圖9所示的(a)、(b)圖象，圖(a)中三線表示實驗中小車的______________不同；圖(b)中圖線不過原點的原因是________________________________．參考答案：9.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中，某同學(xué)利用右圖所示的實驗裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與托盤相連，滑塊右端連一條紙帶，通過打點計時器記錄其運動情況．開始時，托盤中放少許砝碼，釋放滑塊，通過紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線a．然后在托盤上添加一個質(zhì)量為m=0.05kg的砝碼，再進行實驗，得到圖線b．已知滑塊與長木板間存在摩擦，滑塊在運動過程中，繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和，g取10m/s2，則X①通過圖象可以得出，先后兩次運動的加速度之比為

；②根據(jù)圖象，可計算滑塊的質(zhì)量為

kg．參考答案：（1）①3:4（2分），②2.510.位于坐標(biāo)原點的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，已知t＝0時，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，由此可以得到波源開始振動時方向沿y軸

方向（填正或負(fù)），若波源向x軸負(fù)方向運動，則接收器接收到的波的頻率

波源的頻率（填大于或小于）。參考答案：負(fù)方向

小于11.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計右側(cè)管

（填“向上”或“向下”）移動．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A12.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設(shè)共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.13.（9分）某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的

，溫度

，體積

。

參考答案：熱量，升高，增大解析：當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程PV/T=C可知，氣體體積增大。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一炮豎直向上發(fā)射炮彈，炮彈的質(zhì)量為M=6.0kg（內(nèi)含炸藥的質(zhì)量可以忽略不計），射出的初速度v0=60m/s．當(dāng)炮彈到達(dá)最高點時爆炸為沿水平方向運動的兩片，其中一片質(zhì)量為m=4.0kg．現(xiàn)要求這一片不能落到以發(fā)射點為圓心、以R=600m為半徑的圓周范圍內(nèi)，則剛爆炸完時兩彈片的總動能至少多大？（g=10/s2，忽略空氣阻力）參考答案：解：設(shè)炮彈止升到達(dá)最高點的高度為H，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，有解得：H=180m設(shè)質(zhì)量為m的彈片剛爆炸后的速度為v，另一塊的速度為V，根據(jù)動量守恒定律，有mv=（M﹣m）V設(shè)質(zhì)量為m的彈片運動的時間為t，根據(jù)平拋運動規(guī)律，有解得t=6s．R=vt解得v=100m/s，V=200m/s．炮彈剛爆炸后，兩彈片的總動能解以上各式得代入數(shù)值得答：剛爆炸完時兩彈片的總動能至少6.0×104J．【分析】當(dāng)炮彈到達(dá)最高點時爆炸為沿水平方向運動的兩片，兩片炸彈做平拋運動，根據(jù)平拋運動的知識求出一片炸彈的初速度，根據(jù)動量守恒定律得出另一塊炸彈的初速度，從而得出剛爆炸完時兩彈片的總動能．17.（10分）如圖所示，小燈泡的規(guī)格為“2V、4W”，連接在光滑水平導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌相距0.1m，電阻不計，金屬棒ab垂直擱置在導(dǎo)軌上，電阻1Ω，整個裝置處于磁感強度B=1T的勻強磁場中，為使小燈正常發(fā)光，求：

（1）ab的滑行速度多大？（2）拉動金屬棒ab的外力的功率多大？參考答案：解析：（1）燈泡正常發(fā)光時路端電壓U=2V，干路上電流=2A由閉合電路歐姆定律E=U+Ir=4V而E=Bdv得v=40m/s（2）金屬棒所受安培力的大小為F安=BId=0.2N故外力的功率P=Fv=F安v=8W18.如圖，光滑水平面上存在水平向右、場強為E的勻強電場，電場區(qū)域?qū)挾葹長。質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場左邊界由靜止開始運動，離開電場后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起，碰撞時間極短。B的右側(cè)拴接一處于原長的輕彈簧，彈簧右端固定在豎直墻壁上（A、B均可視為質(zhì)點）。求物體A在電場中運動時的加速度大??；物體A與B碰撞過程中損失的機械能；彈簧的最大彈性勢能。參考答案：解：（1）小球受到合外力為F=qE

(2分)