山西省運(yùn)城市北辛高級(jí)中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市北辛高級(jí)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.（單選）如題4圖所示，兩個(gè)完全相同的金屬球a、b（可視為質(zhì)點(diǎn)），金屬球a固定在絕緣水平面上，金屬球b在離a高h(yuǎn)的正上方由靜止釋放，與a發(fā)生正碰后回跳的最大高度為H，若碰撞中無(wú)能量損失，空氣阻力不計(jì)，則

A．若a、b帶等量同種電荷，b球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，a、b兩球系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．若a、b帶等量異種電荷，則h>H C．若a、b帶不等量同種電荷，則h<H

D．若a、b帶不等量異種電荷，則h>H參考答案：C2.（多選）如圖所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩板之間等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球（不計(jì)兩帶電小球之間的電場(chǎng)影響），P小球從緊靠左極板處由靜止開(kāi)始釋放，Q小球從兩極板正中央由靜止開(kāi)始釋放，兩小球沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都打到右極板上的同一點(diǎn)，則從開(kāi)始釋放到打到右極板的過(guò)程中 A．它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系為 B．它們的電荷量之比為 C．它們的動(dòng)能增量之比為

D．它們的電勢(shì)能減少量之比為參考答案：AD3.（單選）關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下面的幾種說(shuō)法中正確的是 ()．A．平拋運(yùn)動(dòng)是一種不受任何外力作用的運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C．平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)D．平拋運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量越小，落點(diǎn)就越遠(yuǎn)，質(zhì)量越大，落點(diǎn)就越近參考答案：C平拋運(yùn)動(dòng)的物體除了受自身重力外，不受其他外力，A錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線(xiàn)，它的速度方向不斷改變，物體的加速度是重力加速度，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，C正確；平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，在相同高度的情況下，初速度越大，落點(diǎn)就越遠(yuǎn)，D錯(cuò)誤．所以答案選C.4.如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板（可理解為無(wú)限大），金屬板原來(lái)不帶電。在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個(gè)帶正電、電荷量為q的點(diǎn)電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場(chǎng)分布。P是點(diǎn)電荷右側(cè)，與點(diǎn)電荷之間的距離也為d的一個(gè)點(diǎn)，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題很難。幾位同學(xué)經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場(chǎng)得到了一些啟示，經(jīng)過(guò)查閱資料他們知道：圖甲所示的電場(chǎng)分布與圖乙中虛線(xiàn)右側(cè)的電場(chǎng)分布是一樣的。圖乙中兩異號(hào)點(diǎn)電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線(xiàn)是兩點(diǎn)電荷連線(xiàn)的中垂線(xiàn)。由此他們分別求出了P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，一共有以下四個(gè)不同的答案（答案中k為靜電力常量），其中正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：A5.（多選題）甲、乙兩車(chē)在平直公路上同向行駛，其v﹣t圖象如圖所示．已知兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，則（）A．在t=1s時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)后B．在t=0時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)前7.5mC．兩車(chē)另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2sD．甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m參考答案：BD【考點(diǎn)】勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】由圖象可知，1到3s甲乙兩車(chē)的位移相等，兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，所以?xún)绍?chē)在t=1s時(shí)也并排行駛；v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據(jù)圖象可求甲乙兩車(chē)的加速度；再根據(jù)位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由圖象可知，1到3s甲乙兩車(chē)的位移相等，兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，所以?xún)绍?chē)在t=1s時(shí)也并排行駛，故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)前7.5m，故B正確；C．由AB分析可知，甲乙兩車(chē)相遇時(shí)間分別在1s和3s，故C錯(cuò)誤；D.1s末甲車(chē)的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲車(chē)的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D正確．故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開(kāi)始時(shí)，小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車(chē)運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車(chē)的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車(chē)的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）7.通電直導(dǎo)線(xiàn)A與圓形通電導(dǎo)線(xiàn)環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時(shí)，通電直導(dǎo)線(xiàn)A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當(dāng)A、B中電流大小保持不變，但同時(shí)改變方向時(shí)，通電直導(dǎo)線(xiàn)A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。參考答案：答案：右、右8.在“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點(diǎn)．如果每隔5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點(diǎn)】探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．【解答】解：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一次點(diǎn)．如果每隔5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s9.電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)。如圖所示，是研究它們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路。為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0，把它們一起看作新電源（圖中虛線(xiàn)框內(nèi)部分）。新電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R0之和，用r表示，電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示。

①寫(xiě)出新電源的輸出功率P跟E、r、R的關(guān)系式：

。（安培表、伏特表看作理想電表）。

②在實(shí)物圖中按電路圖畫(huà)出連線(xiàn)，組成實(shí)驗(yàn)電路。

③表中給出了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在方格紙中畫(huà)出P-R關(guān)系圖線(xiàn)。根據(jù)圖線(xiàn)可知，新電源輸出功率的最大值約是

W，當(dāng)時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻約是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

參考答案：①；②如圖所示；③（1.0—1.1）W；R＝5歐；10.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

①通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開(kāi)始減速。②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：11.（5分）如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波的一段圖象，已知d點(diǎn)到達(dá)波峰的時(shí)間比c早1s/200，a、c兩點(diǎn)間水平距離為3m，則該波的傳播方向?yàn)?/p>

，波速為

m/s。

參考答案：

答案：向左

20012.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表1是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；（2）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測(cè)到的加速度

m/s2．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49

參考答案：(1)0.401

(2)1.4513.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開(kāi)始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)到擋板的水平距離為L(zhǎng)。（空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為_(kāi)_______。②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_________________。③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差c．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：①

②③bd①由于同時(shí)聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說(shuō)明小球和滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根據(jù)幾何關(guān)系可知：sinα=，cosα=；對(duì)滑塊由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，聯(lián)立方程解得μ=．③由μ的表達(dá)式可知，能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是長(zhǎng)度L、h、H測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差，同時(shí)要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)也會(huì)造成誤差，故選bd。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過(guò)程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過(guò)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過(guò)機(jī)械能守恒定律求出通過(guò)C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過(guò)D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長(zhǎng)線(xiàn)上S點(diǎn)有一點(diǎn)光源，發(fā)出的一條光線(xiàn)由D點(diǎn)射入玻璃磚，如圖所示．光線(xiàn)經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過(guò)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(guò)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。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，OO′為正對(duì)放置的水平金屬板M、N的中線(xiàn)。熱燈絲逸出的電子(初速度重力均不計(jì))在電壓為U的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，從小孔O射入兩板間正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)后沿OO′做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已知兩板間的電壓為2U，兩板長(zhǎng)度與兩板間的距離均為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。(1)求板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變，使兩金屬板均不帶電，求從小孔O射入的電子打到N板上的位置到N板左端的距離x。參考答案：（1）垂直紙面向外；（2）【分析】（1）在電場(chǎng)中加速度，在復(fù)合場(chǎng)中直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理和力的平衡求解即可；（2）洛倫茲力提供向心力同時(shí)結(jié)合幾何關(guān)系求解即可；【詳解】（1）電子通過(guò)加速電場(chǎng)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有：由于電子在兩板間做勻速運(yùn)動(dòng)，則，其中聯(lián)立解得：根據(jù)左手定則可判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；（2）洛倫茲力提供電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，有：，其中由（1）得到設(shè)電子打在N板上時(shí)的速度方向與N板的夾角為，由幾何關(guān)系有：由幾何關(guān)系有