天津靜?？h陳官屯中學(xué) 高三物理期末試題含解析

天津靜?？h陳官屯中學(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，固定在水平桌面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬導(dǎo)軌接觸良好，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)M、P之間連接一電阻；其它部分電阻忽略不計(jì)．現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在桿ab上，使桿ab由靜止開始在導(dǎo)軌上向右滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于導(dǎo)軌．圖乙為一段時(shí)間內(nèi)桿ab受到的安培力F安隨時(shí)間t的變化圖象．設(shè)回路中的感應(yīng)電流為i，ab桿運(yùn)動(dòng)的速度為v，加速度為a，則圖丙中各物理量隨時(shí)間t的變化圖象正確的是(

)

參考答案：CD2.為了減少輸電線路中電力損失，發(fā)電廠發(fā)出的電通常是經(jīng)過變電所升壓后通過遠(yuǎn)距離輸送，再經(jīng)變電所將高壓變?yōu)榈蛪海匙冸娬緦㈦妷旱慕涣麟娊禐?20V供居民小區(qū)用電，則變電所變壓器(

)A．原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B．副線圈中電流的頻率是50HzC．原線圈的導(dǎo)線比副線圈的要粗D．輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和參考答案：AB3.在研究宇宙發(fā)展演變的理論中，有一種學(xué)說叫做“宇宙膨脹說”：宇宙是由一個(gè)大爆炸的火球開始形成的，大爆炸后各星球以不同的速度向外運(yùn)動(dòng)，這種學(xué)說認(rèn)為萬有引力常量G在緩慢地減小。根據(jù)這一理論，在很久很久以前，太陽系中地球的公轉(zhuǎn)情況與現(xiàn)在相比（

）A．公轉(zhuǎn)半徑R較大

B．公轉(zhuǎn)周期T較小C．公轉(zhuǎn)速率v較大

D．公轉(zhuǎn)角速度ω較小參考答案：B4.如圖所示，一質(zhì)量M＝3.0kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m＝1.0kg的小木塊A?，F(xiàn)以地面為參照系，給A和B以大小均為4.0m/s，方向相反的初速度，使A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A并沒有滑離B板。站在地面的觀察者看到在一段時(shí)間內(nèi)小木塊A正在做加速運(yùn)動(dòng)，則在這段時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻木板B相對(duì)地面的速度大小可能是（

）

A.2.4m/s

B.2.8m/s

C.3.0m/s

D.1.8m/s參考答案：答案：A5.如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢。若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率。調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為A．

B．

C．

D．參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，967.（4分）從某高度處水平拋出一物體，著地瞬間的速度方向與水平方向成角，則拋出時(shí)物體的動(dòng)能與重力勢能(以地面為參考平面)之比為

。參考答案：

答案：

8.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.9.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.06s時(shí)的波形圖，則6=0時(shí)P質(zhì)點(diǎn)向y軸________(選填“正”或“負(fù)”）方向運(yùn)動(dòng)。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：10.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離為1m；整個(gè)線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對(duì)線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進(jìn)入磁場前做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時(shí)，要注意線框進(jìn)入和穿出磁場兩個(gè)過程都要產(chǎn)生焦耳熱．11.為了測量兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.如圖所示,某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個(gè)相同的雙向力傳感器,該型號(hào)傳感器在受到拉力時(shí)讀數(shù)為正,受到壓力時(shí)讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動(dòng).B固定不動(dòng),通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架（O點(diǎn)為支架的圓心）.保持桿在水平方向,按如下步驟操作①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ②對(duì)兩個(gè)傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一根繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)鉤碼,記錄兩個(gè)傳感器的讀數(shù)④取下鉤碼,移動(dòng)傳感器A改變?chǔ)冉侵貜?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,得到表格.

F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

(1)根據(jù)表格,A傳感器對(duì)應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為________kg(保留1位有效數(shù)字)(2)本實(shí)驗(yàn)中多次對(duì)傳感器進(jìn)行調(diào)零,對(duì)此操作說明正確的是()A．因?yàn)槭孪韧浾{(diào)零

B．何時(shí)調(diào)零對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響C．為了消除橫桿自身重力對(duì)結(jié)果的影響

D．可以完全消除實(shí)驗(yàn)的誤差參考答案：(1)F10.05(2)C13.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)阻值為R、邊長為a的等邊三角形導(dǎo)線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢=Ba2，通過導(dǎo)線框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識(shí)求出時(shí)間內(nèi)磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢和平均感應(yīng)電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對(duì)稱性可知，小三角形的底邊長為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點(diǎn)評(píng)：求平均感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)應(yīng)用E=，q=來求．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.（9分）我國登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時(shí)間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動(dòng)周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他離開飛機(jī)后做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)距離地面125m時(shí)打開降落傘，傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以14.3m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)速度為5m/s，問：（1）運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)時(shí)距地面高度為多少？（2）離開飛機(jī)后，經(jīng)過多少時(shí)間才能到達(dá)地面？（g=10m/s2）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．A2A3【答案解析】(1)305m(2)9.85s

解析：（1）運(yùn)動(dòng)員打開傘后做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)打開傘時(shí)速度為v1，有：

解得：v1=60m/s

故運(yùn)動(dòng)員自由下落距離為：

運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)時(shí)距地面高度為：s=s1+s2=305m

（2）自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

打開傘后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

離開飛機(jī)后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=t1+t2=9.85s

【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)速度位移公式自由下落的末速度，結(jié)合速度位移公式求自由落體運(yùn)動(dòng)的位移，由數(shù)學(xué)關(guān)系可得離開飛機(jī)時(shí)距地面的高度

（2）自由落體時(shí)間與勻減速的時(shí)間之和為總時(shí)間解決本題的關(guān)鍵抓住自由落體運(yùn)動(dòng)的末速度與勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度相等，結(jié)合速度位移公式進(jìn)行求解

17.如圖，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，兩板間有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場．A板上有一小孔（忽略它對(duì)兩板間電場分布的影響），C、D為水平光滑絕緣軌道．軌道C端有一固定擋板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣薄板Q．一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的小球，在電場力作用下由靜止開始從兩板間的中點(diǎn)P向左運(yùn)動(dòng)，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷一段時(shí)間把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，它的電荷量變成剛與Q接觸時(shí)電荷量的k倍（k＜1）．不計(jì)機(jī)械能損失．（1）求彈簧第一次被壓縮到最左邊時(shí)的彈性勢能；（2）設(shè)小球第n次離開Q向右運(yùn)動(dòng)（最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板），速度由v減為零所需時(shí)間為tn，求n為多少？（3）設(shè)A板的電勢為零，當(dāng)k=時(shí)，若小孔右側(cè)的軌道粗糙，且與帶電小球間的滑動(dòng)摩擦力f=qE，求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量．參考答案：考點(diǎn)： 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；彈性勢能；功能關(guān)系．專題： 電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析： （1）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，即小球在電場力作用下獲得動(dòng)能，與Q接觸過程中，全部轉(zhuǎn)化成彈簧的彈性勢能．（2）分析知，小球每次離開Q時(shí)的速度大小相同，等于小球第一次與Q接觸時(shí)速度大小v，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求的n．（3）利用動(dòng)能定理求的彈回兩板間后向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)距A板的距離，利用E=qEl求的電勢能得變化解答： 解：（1）當(dāng)P由靜止釋放到彈簧第一次被壓縮到最左邊的過程中，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得彈性勢能為：EP=qEL（2）小球第