河南省焦作市博愛(ài)縣孝敬鎮(zhèn)界溝中學(xué)高三物理期末試題含解析

河南省焦作市博愛(ài)縣孝敬鎮(zhèn)界溝中學(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.（多選題）對(duì)下列各圖蘊(yùn)含的信息理解正確的是A．圖甲的重力—質(zhì)量圖像說(shuō)明同一地點(diǎn)的重力加速度相同B．圖乙的位移—時(shí)間圖像表示該物體受力平衡C．圖丙的重力勢(shì)能—時(shí)間圖像表示該物體克服重力做功D．圖丁的速度—時(shí)間圖像表示該物體的合力隨時(shí)間增大參考答案：AB2.不回收的航天器在使用后，將成為太空垃圾．如圖所示是飄浮在地球附近的太空垃圾示意圖，下列說(shuō)法中正確的是A．離地越高的太空垃圾運(yùn)行速率越大B．離地越高的太空垃圾運(yùn)行角速度越小C．離地越低的太空垃圾運(yùn)行周期越大D．太空垃圾只可能跟同一軌道上的航天器相撞參考答案：B3.（單選）如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一，該三角形平面與電場(chǎng)線(xiàn)平行，O為三條中線(xiàn)AE、BF、CD的交點(diǎn)。將一電荷量為2．0×10-8C的正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為6.0×10-7J；將該點(diǎn)電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為4.0×10-7J，設(shè)C點(diǎn)電勢(shì)為零。由上述信息通過(guò)計(jì)算或作圖不能確定的是（

）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向B．O點(diǎn)的電勢(shì)C．將該點(diǎn)電荷沿折線(xiàn)AOD由A點(diǎn)移到D點(diǎn)動(dòng)能的變化量D．過(guò)A點(diǎn)的等勢(shì)線(xiàn)參考答案：C4.如圖所示，在半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQM為圓內(nèi)接三角形，且PM為圓的直徑，三角形的各邊由材料相同的細(xì)軟彈性導(dǎo)線(xiàn)組成（不考慮導(dǎo)線(xiàn)中電流間的相互作用）。設(shè)線(xiàn)圈的總電阻為r且不隨形狀改變，此時(shí)∠PMQ=37°，下列說(shuō)法正確的是A.穿過(guò)線(xiàn)圈PQM中的磁通量大小為B.若磁場(chǎng)方向不變，只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，且B=B0+kt，則此時(shí)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為C.保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M點(diǎn)的過(guò)程中，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流且電流方向不變D.保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M點(diǎn)的過(guò)程中，線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱參考答案：A5.（單選）如圖，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高度h處的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上．忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，下列表述正確的是（）A．v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)B．v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C．運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無(wú)關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無(wú)關(guān)參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理．專(zhuān)題：平拋運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析：運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式和分速度公式列式求解即可．解答：解：A、運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，有，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、C、根據(jù)動(dòng)能定理，有mgh=，解得，故v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大，故B正確，C錯(cuò)誤；D、射程，初速度越大，射程越大，故D錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確運(yùn)動(dòng)員和滑板做平拋運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式和動(dòng)能定理列式分析討論．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了測(cè)定木塊A和木板B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)，圖甲為其實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：A．用彈簧秤測(cè)出木塊A的重力為G=6.00N；B．用彈簧秤測(cè)出木板B的重力為Gˊ=9.25N；C．按圖甲的裝置安裝器材，安裝過(guò)程中用手按住木塊和木板；D．松開(kāi)按住木塊和木板的手，讓其運(yùn)動(dòng)，待彈簧秤指針?lè)€(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。①該同學(xué)的上述操作中多余的步驟是

。（填步驟序號(hào)）②在聽(tīng)取意見(jiàn)后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為

N。根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得到木塊A和木板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。參考答案：①

B

；②

2.10

0.35

7.圖甲為某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓形卡紙的旁邊安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器，電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔是t。

下面是該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟：

I．使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸；

Ⅱ：?jiǎn)?dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；

Ⅲ．接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它正常工作；

Ⅳ．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器。研究卡紙上留下n個(gè)點(diǎn)的一段痕跡，如圖乙所示，寫(xiě)出角速度的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出的測(cè)量值。

①要得到角速度的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是

A．秒表

B．游標(biāo)卡尺

C．圓規(guī)

D．量角器

②寫(xiě)出的表達(dá)式為

，表達(dá)式中各個(gè)物理量的含義是：

。③為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計(jì)時(shí)器與盤(pán)面保持良好接觸的同時(shí)，可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線(xiàn)不是一個(gè)圓，而是類(lèi)似一種螺旋線(xiàn)，如圖丙所示。這對(duì)測(cè)量結(jié)果

（選填“有影響”或“沒(méi)有影響”），理由是：有

。參考答案：8.如圖所示，為在“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中小車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一系列的點(diǎn)，打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，小車(chē)在A(yíng)、B之間可描述為_(kāi)_______運(yùn)動(dòng)，C、D之間可描述為_(kāi)_______運(yùn)動(dòng)．小車(chē)離開(kāi)橡皮筋后的速度為_(kāi)_______m/s.參考答案：：加速度逐漸減小的加速直線(xiàn)勻速直線(xiàn)0.369.某同學(xué)進(jìn)行用實(shí)驗(yàn)測(cè)定玩具電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)．如圖1中M為玩具電動(dòng)機(jī)．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩個(gè)電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示．圖中AB、DC為直線(xiàn)，BC為曲線(xiàn)．不考慮電表對(duì)電路的影響．①變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)，V1讀數(shù)逐漸減?。ㄟx填：增大、減小或不變）②電路中的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V，內(nèi)電阻為2Ω．③此過(guò)程中，電源內(nèi)阻消耗的最大熱功率為0.18W．④變阻器的最大阻值為30Ω．參考答案：考點(diǎn)：路端電壓與負(fù)載的關(guān)系；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專(zhuān)題：恒定電流專(zhuān)題．分析：①由閉合電路歐姆定律明確電流及電壓的變化；②確定圖線(xiàn)與電壓表示數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系．根據(jù)圖線(xiàn)求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．③判斷V2讀數(shù)的變化情況．電源內(nèi)阻的功率由P=I2r求解．④當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，由歐姆定律求解變阻器的最大阻值．解答：解：①變阻器向左滑動(dòng)時(shí)，R阻值變小，總電流變大，內(nèi)電壓增大，路端電壓即為V1讀數(shù)逐漸減?。虎谟呻娐穲D甲知，電壓表V1測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線(xiàn)表示V1的電壓與電流的關(guān)系．此圖線(xiàn)的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為r=Ω=2Ω當(dāng)電流I=0.1A時(shí)，U=3.4V，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；③當(dāng)I=0.3A時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最大，最大功率Pmax=I2r=0.09×2=0.18W；④當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R=﹣r﹣rM=（﹣2﹣4）Ω=30Ω．故答案為：①減??；②3.6，2；③0.18；④30．點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)物理圖象的理解能力，可以把本題看成動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，來(lái)選擇兩電表示對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)．對(duì)于電動(dòng)機(jī)，理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵．10.有一個(gè)電壓表V，其內(nèi)阻為30kΩ、量程約25V～35V，共有30個(gè)均勻小格，但刻度已經(jīng)模糊。為了測(cè)量其量程并重新刻度，現(xiàn)有下列器材供選用：

標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻為3kΩ標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2:量程12V，內(nèi)阻為3kΩ電流表A:量程0～3A，內(nèi)阻未知滑動(dòng)變阻器R:總阻值1kΩ穩(wěn)壓電源E:30V，內(nèi)阻不能忽略開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干(1)根據(jù)上述器材，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。你認(rèn)為此電路設(shè)計(jì)是否可行？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：________________。(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路圖，畫(huà)在答題卡的方框內(nèi)，將所選用的器材用相應(yīng)的符號(hào)表示（要求V表指針的偏轉(zhuǎn)過(guò)半，并能測(cè)量多組數(shù)據(jù)）_________。(3)若某次測(cè)量時(shí)V表指針?biāo)父駭?shù)為N，寫(xiě)出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug=______；式中字母的意義是_______。參考答案：

(1).電流表A的量程太大，而電壓表與其串聯(lián)時(shí)實(shí)際流過(guò)的電流太小，即電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯；

(2).如圖所示；

(3).300U1/N

(4).其中N為V表指針?biāo)父駭?shù)，U1為V1表讀數(shù)【詳解】（1）用此電路，電流表A的量程太大，而電壓表與其串聯(lián)時(shí)實(shí)際流過(guò)的電流太小，即電流表的指針偏轉(zhuǎn)不明顯，則此電路不可行；（2）待測(cè)電壓表V的最大電流與標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1的最大電流接近相同，可用待測(cè)電壓表V與標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；電路如圖；（3）待測(cè)電壓表V的內(nèi)阻是標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1內(nèi)阻的10倍，則待測(cè)電壓表V兩端的電壓是標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1電壓的10倍，則當(dāng)V1讀數(shù)為U1時(shí)，待測(cè)電壓表兩端電壓為10U1，則量程為：；其中N為V表指針?biāo)父駭?shù)，U1為V1表讀數(shù)。11.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過(guò)程相符合的是

圖，該過(guò)程為

過(guò)程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，所以圖D正確。該過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。12.取一根柔軟的彈性繩，使繩處于水平伸直狀態(tài)。從繩的端點(diǎn)A開(kāi)始每隔0.50m標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)，依次記為B、C、D……如圖所示。現(xiàn)讓A開(kāi)始沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.7s波正好傳到O點(diǎn)，此時(shí)A點(diǎn)第二次到達(dá)正向最大位移，則波速為_(kāi)_____m/s，若A點(diǎn)起振方向向下，則波的周期為_(kāi)_____s。參考答案：10

0.4

13.一列簡(jiǎn)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(zhǎng)、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(zhǎng)，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(xiě)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(mén)=0.6s，則得周期T=0.8s．由圖知波長(zhǎng)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=﹣5sinπt三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線(xiàn)上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和半徑R=lm的光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，軌道DC所對(duì)應(yīng)的圓心角θ=37°，將一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊置于軌道ADC上離地面高為H=0.7m處由靜止釋放，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN=10N。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求:（1）求小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若H是變化的（從0開(kāi)始逐漸增大），請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出FN隨H變化的關(guān)系圖象（不要求寫(xiě)出解答過(guò)程，但要分別寫(xiě)出H=0m、H=0.2m、H=0.7m對(duì)應(yīng)的FN的值）．參考答案：17.（16分）如圖所示，在粗糙絕緣的水平面內(nèi)，存在一豎直向下的磁場(chǎng)區(qū)域，磁感強(qiáng)度B沿水平向右的方向均勻增加。若在該磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy，則磁感強(qiáng)度B的分布規(guī)律可表示為B=kx（x的單位為m，B的單位為T(mén)）。有一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為h、質(zhì)量為m、電阻為R的不變形的矩形金屬線(xiàn)圈，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。當(dāng)它在該平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將受到大小恒為f的阻力作用。（1）要讓線(xiàn)圈在水平外力F的作用下，從靜止開(kāi)始向右做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，求F隨時(shí)間t的變化規(guī)律。（2）若磁場(chǎng)區(qū)域以速