山西省忻州市杏園中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省忻州市杏園中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則()甲乙A．0～t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大

B．t2時(shí)刻物塊A的加速度最大C．t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng)

D．t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大參考答案：BD2.如圖所示，在兩個(gè)沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，分別放入兩個(gè)完全一樣的水平金屬圓盤a和b．它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連．當(dāng)圓盤a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同D．若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同參考答案：D【考點(diǎn)】楞次定律．【分析】對(duì)于左盤，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向；對(duì)于右盤，根據(jù)左手定則判斷安培力方向，確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向．【解答】解：①若B1B2同向上，從上向下看，a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從a′→O→b′→O′→a′；b盤電流從b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力逆時(shí)針（俯視）；②若B1B2同向下，從上向下看，a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從O→a′→O′→b′→；b盤電流從O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力逆時(shí)針（俯視）；③若B1向上，B2向下，從上向下看，a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從a′→O→b′→O′→a′；b盤電流從b′→O′，根據(jù)左手定則，安培力順時(shí)針（俯視）；④若B1向下，B2向上，從上向下看，a盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其半徑切割磁感線，感應(yīng)電流從O→a′→O′→b′→；b盤電流從O′→b′，根據(jù)左手定則，安培力順時(shí)針（俯視）；故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D．3.在α粒子穿過金箔發(fā)生大角度散射的過程中，以下說法正確的是A2012學(xué)年普陀模擬5（

）（A）α粒子一直受到金原子核的斥力作用（B）α粒子的動(dòng)能不斷減?。–）α粒子的電勢能不斷增加（D）α粒子發(fā)生散射，是與電子碰撞的結(jié)果參考答案：A4.滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾的喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小不變C.合外力做功一定為零D.機(jī)械能始終保持不變參考答案：C試題分析：根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析物體受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解出運(yùn)動(dòng)員與曲面間的正壓力變化情況，從而分析運(yùn)動(dòng)員所受摩擦力變化；根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能變化情況，結(jié)合動(dòng)能定理分析合外力做功；根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程中，是否只有重力做功來判斷運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能是否守恒；因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)，所以合力一定不為零，A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員受力如圖所示，重力垂直曲面的分力與曲面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力的合力充當(dāng)向心力，故有，運(yùn)動(dòng)過程中速率恒定，且在減小，所以曲面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力越來越大，根據(jù)可知摩擦力越來越大，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中速率不變，質(zhì)量不變，即動(dòng)能不變，動(dòng)能變化量為零，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做功為零，C正確；因?yàn)榭朔Σ亮ψ龉?，機(jī)械能不守恒，D錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】考查了曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理等；知道曲線運(yùn)動(dòng)過程中速度時(shí)刻變化，合力不為零；在分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要弄清楚合力充當(dāng)向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式，基礎(chǔ)題，難以程度適中．5.用光子能量為E的單色光照射容器中處于基態(tài)的氫原子。停止照射后，發(fā)現(xiàn)該容器內(nèi)的氫能夠釋放出三種不同頻率的光子，它們的頻率由低到高依次為1、2、3，由此可知，開始用來照射容器的單色光的光子能量可以表示為

（

）

A．h

1

B．h3

C．h（1+2）

D．h（1+2+3）

參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa．試分析：①根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算氣體在圖中A點(diǎn)時(shí)溫度TA=

K，及C點(diǎn)時(shí)壓強(qiáng)pC=

Pa；②由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的過程中，氣體對(duì)

(選填“內(nèi)”或“外”)做功；由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的過程中，氣體

(選填“吸收”或“放出”)熱量；由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)C的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能

(選填“增大”、“減小”或“不變”)．參考答案：7.氫原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ1的光子；從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氫原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將__________(填“吸收”或“放出”)波長為____________的光子。參考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子8.16．如圖甲所示，是某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置。其步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。b．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。c．取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，接通電源，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f，重力加速度為g。d．改變細(xì)沙質(zhì)量，重復(fù)a、b、c實(shí)驗(yàn)步驟。（1）步驟c中小車所受的合外力為________________。（2）為驗(yàn)證從O→C過程中小車合外力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為x0，OC間距離為x1，則C點(diǎn)的速度為________。需要驗(yàn)證的關(guān)系式為______________________________(用所測物理量的符號(hào)表示)。（3）用加細(xì)沙的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________。A．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度B．可以更容易做到m?MC．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考答案：①mg

②

mgx1＝

Cks5u9.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0.6s，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為

m/s，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為

s，從該時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為

cm．參考答案：5；1；y=﹣5sinπt【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】利用質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法判斷a點(diǎn)此刻的振動(dòng)方向，根據(jù)第一次到達(dá)波峰的時(shí)間求周期，讀出波長，即可求得波速．波在同一均勻介質(zhì)中勻速傳播．圖示時(shí)刻x=3m處波峰傳到b點(diǎn)處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b第一次到達(dá)波峰位置，由公式t=求出質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻．讀出振幅A，由y=﹣Asint寫出質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程．【解答】解：因?yàn)閍第一次到波峰的時(shí)間為T=0.6s，則得周期T=0.8s．由圖知波長λ=4m，波速為v==m/s=5m/s．圖示時(shí)刻x=3m處波峰傳到b點(diǎn)處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b第一次到達(dá)波峰位置，則質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為t==s=1s波沿x軸正方向傳播，此刻a質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為y=﹣Asint=﹣5sinπtcm=﹣5sinπtcm．故答案為：5；1；y=﹣5sinπt11.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣阻力不計(jì)。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時(shí)，小球A的速度最大，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時(shí)，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小12.如圖(a)所示為一實(shí)驗(yàn)小車自動(dòng)測速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過條形磁鐵時(shí)即有信號(hào)被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個(gè)鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對(duì)應(yīng)的車速為vb，（c）圖對(duì)應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據(jù)圖(c)標(biāo)出的數(shù)據(jù)，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。13.某防空雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率為f＝3×103MHz，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接收經(jīng)歷時(shí)間Δt＝0.4ms，那么被監(jiān)視的目標(biāo)到雷達(dá)的距離為________km；該雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長為____________m.參考答案：60

0.1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時(shí)和在玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點(diǎn)間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時(shí)間相等有可得

SD=d考點(diǎn)：光的折射定律。15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示在赤道某處的地面上，豎立著一根高20.0m的旗桿，正午時(shí)分，太陽恰好在旗桿的正上方。

（1）求在下午什么時(shí)刻，旗桿的影子長度等于20.0m。（2）在下午兩點(diǎn)整，旗桿的頂點(diǎn)在地面的影子速度等于多少？參考答案：解析：（1）旗桿的影子長度等于20.0m時(shí)，太陽轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)為太陽轉(zhuǎn)過所需時(shí)間t=×24=3h（2）太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

太陽在下午兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度=旗桿頂點(diǎn)在地面的影子與旗桿頂點(diǎn)距離為

旗桿頂點(diǎn)影子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度旗桿影子在地面的實(shí)際速度為故=1.94×10-3m/s17.電阻可忽略的光滑平行金屬

導(dǎo)軌長S=1.15m，兩導(dǎo)軌間距L=0.75m，導(dǎo)軌傾角為30°，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上.阻值r=0.5Ω，質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱.(取)求：(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功；(2)金屬棒下滑速度時(shí)的加速度．(3)為求金屬棒下滑的最大速度，有同學(xué)解答如下：由動(dòng)能定理，…….由此所得結(jié)果是否正確？若正確，說明理由并完成本小題；若不正確，給出正確的解答.參考答案：（1）下滑過程中安培力的功即為在金屬棒和電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，由于，因此

∴

（2）金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力

由牛頓第二定律

∴

(3)此解法正確.

金屬棒下滑時(shí)重力和安培力作用，其運(yùn)動(dòng)滿足上式表明，加速度隨速度增加而減小，棒作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng).無論最終是否達(dá)到勻速，當(dāng)棒到達(dá)斜面底端時(shí)速度一定為最大.由動(dòng)能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正確.

∴18.已知氘核的質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，氦3（）的質(zhì)量為3.