山東省東營市大營鄉(xiāng)中學高三物理下學期期末試題含解析

山東省東營市大營鄉(xiāng)中學高三物理下學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1.2018年2月2日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗衛(wèi)星“張衡一號”發(fā)射升空，標志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運動的周期，并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運動看作是勻速圓周運動，且不考慮地球自轉的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出衛(wèi)星的A.密度

B.向心力的大小

C.離地高度

D.線速度的大小參考答案：CD根據(jù)題意，已知衛(wèi)星運動的周期T，地球的半徑R，地球表面的重力加速度g，衛(wèi)星受到的外有引力充當向心力，故有，衛(wèi)星的質量被抵消，則不能計算衛(wèi)星的密度，更不能計算衛(wèi)星的向心力大小，AB錯誤；由解得，而，故可計算衛(wèi)星距離地球表面的高度，C正確；根據(jù)公式，軌道半徑可以求出，周期已知，故可以計算出衛(wèi)星繞地球運動的線速度，D正確；【點睛】解決本題的關鍵掌握萬有引力定律的兩個重要理論：1、萬有引力等于重力（忽略自轉），2、萬有引力提供向心力，并能靈活運用。2.如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子，則（

）A.6種光子中有2種屬于巴耳末系B.6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的C.若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應，則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應D.使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量參考答案：AD3.質量為m的物體在恒力F作用下，F(xiàn)與水平方向之間的夾角為θ,沿天花板向右做勻速運動，物體與頂板間動摩擦因數(shù)為μ，則物體受摩擦力大小為

（）A.Fsinθ

B.FcosθC.μ(Fsinθ-mg)

D.μ(mg-Fsinθ)參考答案：BC4.如圖所示，電阻、、均為定值電阻，為滑動變阻器，電路中的電壓表和電流表均為理想的。當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列說法正確的是

A．電表、示數(shù)均減小，、示數(shù)均增大

B．電源的效率增大

C．電流表示數(shù)變化的絕對值小于電流表示數(shù)

變化的絕對值

D．電壓表示數(shù)變化的絕對值大于電壓表示數(shù)變化

的絕對值參考答案：BC5.一架直升飛機以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在上升過程中每秒的耗油量V0=pa+q(p、q均為常數(shù))．若直升飛機欲上升到某一定高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應為

(

)

A．p/q

B．q/p

C．

D．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.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個帶負電的圓環(huán)，它的質量為m、電量為q，與桿間的動摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強電場與勻強磁場，電場強度大小為E、磁感應強度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運動過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

7.在同一光滑斜面上放同一導體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：18.某同學做了一次測定勻加速直線運動的加速度的實驗，實驗所得到的紙帶如圖所示，設O點是計數(shù)的起始點，兩計數(shù)點之間的時間間隔為，則第一個計數(shù)點與O點的距離應為__________，物體的加速度=_________.參考答案：4，19.一小球在桌面上做勻加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球運動過程中在每次曝光時的位置，并將小球的位置編號，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當，其中位置4處被污損．若已知攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s，則利用該照片可求出：小球運動的加速度約為________m/s2.位置4對應的速度為________m/s，能求出4的具體位置嗎？________.求解方法是：____________________(不要求計算，但要說明過程)．參考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)

10.地面上放一開口向上的氣缸，用一質量為m=0.8kg的活塞封閉一定質量的氣體，不計一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時，氣體的壓強為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對氣體做功為6×105J，同時氣體通過氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內能增加了1.8×105J11.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“動能定理”，小車內可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz．

（1）實驗的部分步驟如下，請將步驟②補充完整．

①在小車內放人砝碼，把紙帶穿過打點計時器限位孔，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，先

再

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關閉電源；

③改變鉤碼或小車內砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復②的操作，

（2）上圖是鉤碼質量為0．03kg，砝碼質量為0．02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0點的距離s及對應時刻小車的瞬時速度v（見表1），請將C點的測量結果填在表1中的相應位置．

（3）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結論是

。要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

。參考答案：12.如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，導線中通有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為；彈簧受到的拉力為mg+nBIL．參考答案：解：穿過線圈的磁通量為：=；根據(jù)左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案為：，mg+nBIL13.質量為m1

m2

m3的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質量為m2的那個物體受到的合外力之差為參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質射向光疏介質時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在空間建立直角坐標系，坐標軸正方向如圖所示?？臻g有磁感應強度為B=1T，方面垂直于紙面向里的磁場，II、III、IV象限（含x、y軸）有電場強度為E=1N/C，豎直向下的電場。光滑1/4圓弧軌道圓心O`，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標軸原點O。質量為m1=1kg，帶電q1=-1C的小球A從O`處水平向右飛出，經(jīng)過一段時間，正好運動到O點。質量為m2=2kg，帶電q2=2C小球的B從與圓心等高處靜止釋放，與A同時運動到O點并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球C。小球A、B、C均可視為質點，所在空間無重力場作用。（1）小球A在O`處的初速度為多大；（2）碰撞完成后瞬間，圓弧軌道對小球C的支持力；（3）小球C從O點飛出后的瞬間，將磁場方向改為豎直向上。分析C球在后續(xù)運動過程中，再次回到y(tǒng)軸時離O點的距離。參考答案：（1）1m/s

（2）1.5N

（3）【分析】A從飛出后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出小球A在處的初速度；由動能定理求出B滑到O點的速度，A、B在O點發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律求出碰后生成的C球速度；根據(jù)牛頓第二定律求出碰后瞬間軌道對C支持力；C球從軌道飛出后，受到豎直向下的電場力和垂直紙面向外的洛倫茲力，在電場力作用下，C球在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，在水平方向做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和運動規(guī)律求出再次回到y(tǒng)軸時離O點的距離；【詳解】解：(1)A從飛出后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，解得：

(2)設B滑到O點的速度為，由動能定理

解得：A、B在O點發(fā)生完全非彈性碰撞，設碰后生成的C球速度為，由動量守恒定律

在碰后瞬間，C球做圓周運動，設軌道對C支持力為N，C球帶電量

解得：N=1.5N(3)C球從軌道飛出后，受到豎直向下的電場力和垂直紙面向外的洛倫茲力，在電場力作用下，C球在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，在水平方向做勻速圓周運動，每隔一個周期T，C球回到y(tǒng)軸上。

由：，及,解得C球圓周運動周期

C球豎直方向加速度

C球回到y(tǒng)軸時坐標：

代入數(shù)據(jù)解得：（n=1、2、3.）17.一列長為L的火車在平直軌道上做勻加速直線運動，加速度為a．火車先后經(jīng)過A、B兩棵樹，所用時間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大?。?）從火車車頭的最前端到達A到火車車尾的最末端到達B所需的時間．參考答案：考點：平均速度；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，結合速度時間公式求出車頭通過A、B的瞬時速度，從而結合速度時間公式求出火車前端在A、B之間運動所需時間．解答：解：（1）火車經(jīng)過A的平均速度：火車經(jīng)過B的平均速度（2）前端通過A后經(jīng)過時間火車速度達到=車頭最前端通過A的速度同理火車最末端通過B的速度由此得出A到B運動的時間答：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大小，（2）從火車車頭的最前端到達A到火車車尾的最末端到達B所需的時間點評：解決本題的關鍵掌握平均速度的定義式，知道勻變速直線運動中，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．18.如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質量m=10g，與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點右側1.5m處，取g=10m/s2，求：(1)要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，則滑塊應以多大的初速度v0向左運動？(2)這樣運動的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？參考答案：（1）7m/s

（2）0.6N試題分析：（1）小球恰能通過最高點，在最高點重力和電場力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式求得最高點速度，再對從M到N過程運用動能定理列式求初速度；（2）先對從M到P過程運用動能定理求得P點速度，在P點支持力提供向心力，根據(jù)向心力公式列式求解．解：（1）設滑塊到達Q點時速度為v，則由牛頓第二定律得：mg+qE=m，滑塊從開始運動至到達Q點過程中，由動能定理得：﹣mg?