山東省青島市嶗山區(qū)第一中學(xué)高三物理期末試題含解析

山東省青島市嶗山區(qū)第一中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選)某節(jié)能運輸系統(tǒng)裝置的簡化示意圖如圖所示。小車在軌道頂端時，自動將貨物裝入車中，然后小車載著貨物沿不光滑的軌道無初速度下滑，并壓縮彈簧。當(dāng)彈簧被壓縮至最短時，立即鎖定并自動將貨物卸下。卸完貨物后隨即解鎖，小車恰好被彈回到軌道頂端，此后重復(fù)上述過程。則下列說法中正確的是(

)A.小車上滑的加速度小于下滑的加速度B.小車每次運載貨物的質(zhì)量必須是確定的C.小車上滑過程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過程中克服摩擦阻力做的功D.小車與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能參考答案：BC2.如圖是某質(zhì)點運動的速度圖像，由圖像得到的正確結(jié)果是A．0～1s內(nèi)的平均速度是2m/sB．0～1s內(nèi)的加速度等于2～4s內(nèi)的加速度C．0～1s內(nèi)的平均速度等于2～4s內(nèi)的平均速度D．0～1s內(nèi)的運動方向與2～4s內(nèi)的運動方向相反參考答案：C3.（多選題）如圖所示，有一個重力不計的方形容器，被水平力F壓在豎直的墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向容器內(nèi)注水，直到將容器剛好盛滿為止，在此過程中容器始終保持靜止，則下列說法中正確的是（）A．容器受到的摩擦力不變 B．容器受到的摩擦力逐漸增大C．水平力F可能不變 D．水平力F必須逐漸增大參考答案：BC【考點】靜摩擦力和最大靜摩擦力；滑動摩擦力．【分析】由題知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，合力為0；再利用二力平衡的條件再分析其受到的摩擦力和F是否會發(fā)生變化；【解答】解：由題知物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，摩擦力等于容器和水的總重力，所以容器受到的摩擦力逐漸增大，故A錯誤，B正確；C、水平方向受力平衡，力F可能不變，故C正確，D錯誤．故選BC4.物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能。若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個質(zhì)量為m0的質(zhì)點到質(zhì)量為M0的引力源中心的距離為r0時，其萬有引力勢能（式中G為引力常數(shù)）。一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1的圓形軌道環(huán)繞地球勻速飛行，已知地球的質(zhì)量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2，則衛(wèi)星上的發(fā)動機(jī)所消耗的最小能量為：（假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變，不計空氣阻力及其它星體的影響）：A．

B．C．

D．參考答案：A根據(jù)萬有引力提供向心力由：G=m，解得EK1=mv12=．G=m，解得EK2=mv22=．則動能的減小量為△EK=-．引力勢能的增加量△EP=--(-)=-,根據(jù)能量守恒定律，發(fā)動機(jī)消耗的最小能量E=△EP-△EK=．故選A．5.如圖所示，條形磁鐵放置在水平地面上，在其右端上方固定一根水平長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁體垂直，當(dāng)導(dǎo)線中通以垂直紙面向內(nèi)的電流時，則（）A．磁鐵對地的壓力減小，磁鐵受到向左的摩擦力B．磁鐵對地的壓力減小，磁鐵受到向右的摩擦力C．磁鐵對地的壓力增大，磁鐵受到向左的摩擦力D．磁鐵對地的壓力增大，磁鐵受到向右的摩擦力參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設(shè)電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢_____下側(cè)面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

7.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）8.（4分）演示光電效應(yīng)實驗的裝置如圖所示，實驗中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v09.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：①安裝好實驗裝置如圖所示．②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g鉤碼掛在拉線的掛鉤P上．④釋放小車，打開電磁打點計時器的電源，打出一條紙帶．(1)（4分）在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條．經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對小車做的功為________J，小車動能的增量為________J.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)（4分）此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大．顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_________________

______________________

___

___。參考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯誤：先放小車后接通電源10.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動勢E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：11.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實驗：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A?，F(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達(dá)C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)。

回答下列問題：

（1）你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）12.（選修3—3）如圖一活塞與汽缸密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸之間摩擦不計，可在汽缸中自有移動，汽缸固定在地面上不動。現(xiàn)通過一熱源對汽缸加熱，某同學(xué)測出氣體吸收的熱量為2.0×106J，算出活塞移動對外做功為2.5×106J，則氣體內(nèi)能______（選填“增加”或“減少”）______J,該同學(xué)測算出的數(shù)據(jù)有何問題？____________________________參考答案：答案：減少、5×10-4、違反熱力學(xué)第二定律13.（4分）如圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為的A、B兩點，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點移到B點，若沿直線AB移動該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動時，電場力做功的特點是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）某同學(xué)在實驗室用如圖6所示的裝置來研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問題。（1）為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用______________(填“電磁式打點計時器”或“電火花式計時器”)，同時需要將長木板的右端墊高，直到在沒有沙桶拖動下，小車拖動紙帶穿過計時器時能________。（2）在____________條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，在控制___________不變的情況下，可以探究加速度與合力的關(guān)系。（3）在此試驗中，此同學(xué)先接通計時器的電源，再放開紙帶，如圖7是在m=100g，M=1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖7，則小車的加速度為___________m/s2，打B點時小車的動能為EK=____________J，從開始運動到打擊C點時，繩的拉力對小車做功W=_______J。（保留2位有效數(shù)字）（g=9.8m/s2）

（4）在第（3）中繩的拉力對小車做功W和小車獲得的動能EK不相等，請你舉出導(dǎo)致不等的可能原因__________________________.參考答案：答案：（1）電火花式計時器

勻速運動（2）M＞＞m

小車的質(zhì)量（3）由Δs=aT2,解得a=0.95m/s2

VB=AC/2T=1m/s,動能EK=mv2/2=0.50J

繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力，W=mgh=0.51J(4)摩擦沒有能完全抵消或沙與沙桶的重力大于繩的拉力15.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究“加速度與力的關(guān)系”．彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d0開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小；再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F；然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運動到Q的時間t0（1）木塊的加速度可以用d、t表示為a=．（2）改變瓶中水的質(zhì)量，重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧秤的示數(shù)F的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是C（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是BC．A．可以改變滑動摩擦力的大小

B．可以更方便地獲取更多組實驗數(shù)據(jù)C．可以更精確地測出摩擦力的大小

D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度．參考答案：考點：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實驗題．分析：（1）長木板做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間關(guān)系公式列式求解加速度；（2）知道減小誤差的常用方法是多次測量取平均值；（3）知道當(dāng)水的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量時，水的重力近似等于繩子的拉力．解答：解：（1）根據(jù)勻變速直線運動公式得：d=at2；解得：a=（2）當(dāng)F1＞F0時，木板才產(chǎn)生加速度．隨著繼續(xù)向瓶中加水后，礦泉水瓶的質(zhì)量不斷增加，礦泉水瓶的質(zhì)量不能遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大，則圖象出現(xiàn)彎曲．故選：C．（3）A、不可以改變滑動摩擦力的大小，故A錯誤．

B．緩慢向瓶中加水，可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，故B正確．

C．緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故C正確．

D．并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數(shù)據(jù)以提高實驗精度．故D錯誤．故選：BC．故答案為：（1）；（2）C；（3）BC．點評