山西省長治市長子縣壁村中學(xué)高三物理期末試卷含解析

山西省長治市長子縣壁村中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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）2013年12月2日，牽動億萬中國心的嫦娥三號探測器順利發(fā)射。嫦娥三號要求一次性進(jìn)入近地點210公里、遠(yuǎn)地點約36．8萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道，如圖所示，經(jīng)過一系列的軌道修正后，在P點實施一次近月制動進(jìn)入環(huán)月圓形軌道I，再經(jīng)過系列調(diào)控使之進(jìn)入準(zhǔn)備“落月”的橢圓軌道II。嫦娥三號在地月轉(zhuǎn)移軌道上被月球引力捕獲后逐漸向月球靠近，繞月運行時只考慮月球引力作用。下列關(guān)于嫦娥三號的說法正確的是A．沿軌道I運行的速度小于月球的第一宇宙速度B．沿軌道I運行至P點的速度等于沿軌道II運行至P點的速度

C.沿軌道I運行至P點的加速度等于沿軌道II運行至P點的加速度D．在地月轉(zhuǎn)移軌道上靠近月球的過程中月球引力做正功參考答案：ACD2.A、B兩質(zhì)點從同一點開始沿直線運動，右圖中的①、②分別為二者的υ-t圖線，則下列判斷中正確的是（

）A．0~4s內(nèi)A做勻加速直線運動，加速度大小為0.5m/s2B．1s~4s內(nèi)，B向正方向做勻加速直線運動，但加速度比A小C．B在前4s內(nèi)的平均速度為0.75m/sD．t=4s時，A、B兩質(zhì)點相遇參考答案：A0-2s內(nèi)，B向負(fù)方向運動，位移為-1m，2-4s內(nèi)，B向正方向運動，位移為2m，故B在前4s內(nèi)的平均速度為0.25m/s；0~4s內(nèi)A做勻加速直線運動，加速度大小為0.5m/s2，t=4s時，A、B兩質(zhì)點速度相同，但位移不同，不可能相遇，只有選項A正確。3.如圖所示，從A點以初速度V0平拋一小球，恰好垂直撞擊在傾角為30°的斜面上的B點，則撞擊的速度為（）A．2V0 B．V0 C．V0 D．V0參考答案：A【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，抓住水平分速度不變，結(jié)合平行四邊形定則求出撞擊的速度．【解答】解：小球垂直撞擊斜面，對速度進(jìn)行分解，有：sinθ=，解得：．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．4.伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實驗”，對于這個研究過程，下列說法正確的是：(

)A．斜面實驗放大了重力的作用，便于測量小球運動的路程B．斜面實驗“沖淡”了重力的作用，便于運動時間的測量C．通過對斜面實驗的觀察與計算，直接得到落體運動的規(guī)律D．根據(jù)斜面實驗結(jié)論進(jìn)行合理的外推，得到落體的運動規(guī)律參考答案：BD5.做勻加速沿直線運動的質(zhì)點在第一個3s內(nèi)的平均速度比它在第一個5s內(nèi)的平均速度小3m/s，則質(zhì)點的加速度大小為（

）A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略7.如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數(shù)。參考答案：減小

可能

8.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負(fù)值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運動全過程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運動時間為：t1=1s由運動學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，409.在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時，某實驗小組先用如圖（a）所示的實驗裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運動，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實驗中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實驗四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．a(chǎn)/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實驗小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_____

__________；（3）如果實驗時，在小車和重物之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實驗圖線的斜率將___________．（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略

（2）傾角過大

（3）變大10.在“觀察水波的干涉”實驗中得到如圖所示的干涉圖樣．O1、O2為波源，實線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且O1P=O2P．（1）P點是振動加強點（選填“加強”或“減弱”）．（2）（單選題）若有一小紙片被輕放在P點浮于水面上，則此后紙片運動情況是D（A）一定沿箭頭A方向運動

（B）一定沿箭頭B方向運動（C）一定沿箭頭C方向運動

（D）在P點處隨水面上下運動．參考答案：解：（1）據(jù)圖可知，兩列波的波長相同，所以兩列波的頻率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差為半個波長的整數(shù)倍，所以該點P為振動加強點．（2）據(jù)波傳播的特點，各質(zhì)點并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運動，所以小紙片在P點隨水面上下運動，故ABC錯誤，D正確．故答案為：（1）加強；（2）D．11.高三年級的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識設(shè)計了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過拍攝照片來記錄機(jī)動車輛闖紅燈時的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開關(guān)接收到某種顏色光時，開關(guān)自動閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車輛。光控開關(guān)未受到該種光照射就自動斷開，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（2分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時自動閉合；（2）（4分）已知控制電路電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵會被吸引。則只有質(zhì)量超過___________kg的車輛違規(guī)時才會被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：1）紅（2）400kg12.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）13.（實驗）在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個連續(xù)的清晰點，標(biāo)記為0、1、2，已知打點頻率為50Hz，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實現(xiàn)？若你認(rèn)為小能實現(xiàn)，請說明理南；若實現(xiàn)請算出P點的速度：

．（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖）參考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根據(jù)刻度尺可知：0-1的距離x1=8cm，1-2的距離x2=18-8=10cm，物體做勻變速直線運動，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根據(jù)勻加速直線運動相鄰的相等時間內(nèi)的位移之差是一個定值△x=0.2cm，則打第3個點的位置為x3=1.8+1.2=3cm，

打第4個點的位置為x4=3+1.4=4.4cm，

打第5個點的位置為x5=4.4+1.6=6cm，

打第6個點的位置為x5=6+1.8=7.8cm，

由圖可知，P點的位置為7.8cm，所以P點就是打的第6個點．

物體做勻變速直線運動，根據(jù)時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度有：v1==0.45m/s；則vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中：

(1)裝置如圖，①②③④⑤是器材編號，能夠增大光屏上相鄰亮紋之間距離的操作是

。

A．增大③和④之間的距離

B．增大④和⑤之間的距離

C．將紅色濾光片改為綠色濾光片

D．增大雙縫之間的距離(2)實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時(圖a)，螺旋測微器的讀數(shù)為0．4790cm．，第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時(圖b)，螺旋測微器的讀數(shù)如圖c所示，己知雙縫間距離為0．2mm，從雙縫到屏的距離為0．75m．則圖c中螺旋測微器的讀數(shù)為

mm，所測光波的波長為

nm。參考答案：（1）B；（2）13.870，605。15.在做“平拋物體的運動”的實驗時，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖11所示的裝置，將一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡B；又將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，再得到痕跡C.若測得木板每次后移距離x，A、B間距離y，B、C間距離y。根據(jù)以上直接測量的物理量導(dǎo)出測小球初速度的公式為v0=_________.（用題中所給字母x,y,y和g表示）；若距離x=20.00cm，距離y1=4.70cm，距離y2=14.50cm.小球初速度值為_______m/s.（g取9.80m/s2

結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

2.0由勻變速直線運動的相關(guān)規(guī)律結(jié)合平拋運動的知識可解答。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，圓形導(dǎo)線框中磁場B1的大小隨時間周期性變化，使平行金屬板M、N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬板垂直，N板右側(cè)勻強磁場（磁感應(yīng)強度為B2）的區(qū)域足夠大。絕緣檔板C垂直N板放置，距小孔Q點的距離為h?，F(xiàn)使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿PQ方向釋放出質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（其重力、初速度、相互間作用力忽略不計）。（1）在0～時間內(nèi)，B1大小按的規(guī)律增大，此時M板電勢比N板高，請判斷此時B1的方向。試求，圓形導(dǎo)線框的面積S多大才能使M、N間電壓大小為U？（2）若其中某一帶電粒子從Q孔射入磁場B2后打到C板上，測得其落點距N板距離為2h，則該粒子從Q孔射入磁場B2時的速度多大？（3）若M、N兩板間距d滿足以下關(guān)系式：，則在什么時刻由P處釋放的粒子恰能到達(dá)Q孔但不會從Q孔射入磁場？結(jié)果用周期T的函數(shù)表示。參考答案：（1）由楞次定律可知，B1垂直紙面向里。

（“楞次定律”1分，“B1垂直紙面向里”1分，共2分）∵

（或）

∴

故（結(jié)果寫成或的不給此分）（2）設(shè)粒子從Q點射入磁場時速度為v，粒子做圓周運動的半徑為R，則

（或）（寫成不給此分）

解得

（結(jié)果中磁感應(yīng)強度不是的不給此分）

（3）解法一：設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

或（寫成的不給此分）

解得

即此粒子釋放的時刻

此后粒子反向加速的時間（此式不寫能正確作出下式判斷的，此式的1分累積到下式中，即此時，下式計3分）。

由于，則粒子反向運動時一定會從P點射出電場

因而此粒子釋放的時刻為

（，1，2…）

解法二：設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

解得

即此粒子釋放的時刻

此后粒子反向加速的時間

該時間內(nèi)粒子運動的位移為

解得

故粒子此后粒子反向從P點射出電場。因而此粒子釋放的時刻為（，1，2…）

解法三：若粒子從時刻由P點釋放，則在～時間內(nèi)的位移為

解得

∵而，∴從時刻由P點釋放的粒子會在～時間內(nèi)從Q點射出電場。故在～內(nèi)的某一時刻釋放的粒子，會經(jīng)過一個加速與減速的過程，恰好到達(dá)Q點時速度為零，此后將折返，并將從P點射出電場。

設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

解得

即此粒子釋放的時刻

以及

17.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長為L、帶有正電，電量為Q且均勻分布。在水平面上O點右側(cè)有勻強電場，場強大小為E，其方向為水平向左，BO距離為x0，若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開始運動。求：（1）棒的B端進(jìn)入電場L/8時的加速度大小和方向；（2）棒在運動過程中的最大動能。（3）棒的最大電勢能。（設(shè)O點處電勢為零）參考答案：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律，得，方向向右。（2）設(shè)當(dāng)棒進(jìn)入電場x時，其動能達(dá)到最大，則此時棒受力平衡，有得 x=L/4，由動能定理：（3）棒減速到零時，棒可能全部進(jìn)入電場，也可能不能全部進(jìn)入電場，設(shè)恰能全部進(jìn)入電場，則有：,

得x0=L；當(dāng)x0<L，棒不能全部進(jìn)入電場，設(shè)進(jìn)入電場x解之得：當(dāng)x0>L，棒能全部進(jìn)入電場，設(shè)進(jìn)入電場x得：18.在豎直面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，曲線y=位于第一象限的部分如圖，在曲線上不同點以初速度v0向x軸負(fù)方向水平拋出質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，小球下落過程中都