內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市四道灣子中學高三物理下學期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市四道灣子中學高三物理下學期期末試題含解析一、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）光滑水平面上放置兩個等量同種電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點，如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝1kg的小物塊自C點由靜止釋放，小物塊帶電荷量q＝2C，其運動的v－t圖線如圖乙所示，其中B點為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標出了該切線），則以下分析正確的是

A．B點為中垂線上電場強度最大的點，場強E＝1V／mB．由C點到A點物塊的電勢能先減小后變大C．由C點到A點，電勢逐漸降低D．B、A兩點間的電勢差為UBA＝8．25V參考答案：ACD2.如圖，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向(A)向左 (B)向右(C)垂直紙面向外 (D)垂直紙面向里參考答案：B當MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應電流方向順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項B正確。3.2012年6曰18日，神州九號飛船與天宮一號目標飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接。對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下面說法正確的是A．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．如不加干預，在運行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．如不加干預，天宮一號的軌道高度將緩慢降低D．航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用參考答案：BC4.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的A、B兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系圖線如圖所示，其中P點電勢最低，且AP＞BP，則以下說法正確的是（

）A.P點的電場強度最大B.q1的電荷量可能等于q2的電荷量C.q1和q2可能是同種電荷，也可能是異種電荷D.負電荷從P點左側(cè)移到P點右側(cè)，電勢能先增大后減小參考答案：D5.(多選)帶電粒子射入一個固定的點電荷Q的電場中，沿圖中虛線由a點運動到b點，a、b兩點到點電荷Q的距離分別為ra和rb（ra>rb）9若不計重力，則在這一運動過程中（

） A.電場力對粒子做負功 B.粒子在b點的電勢能小于在a點的電勢能 C.粒子在b點的動能大于在a點的動能 D.粒子在b點的加速度大于在a點的加速度參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強度為________A，此時每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。7..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運動的質(zhì)點，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運動和觀察者的運動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為使實驗結(jié)果較為準確，應選用10cm長的細線和小鐵球⑵如圖所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時間內(nèi)，質(zhì)點P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時P質(zhì)點剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點Q第一次到達波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s8.一個同學在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

10.2013年3月14日，歐洲核子研究中心的物理學家宣布，他們利用強子(質(zhì)子)對撞機發(fā)現(xiàn)了粒子物理標準模型所預言的希格斯粒子，它可用來解釋粒子獲得質(zhì)量的機制.希格斯與恩格勒因此獲得2013年度的諾貝爾物理學獎.希格斯粒子的能量約為125GeV(1GeV=109eV)，與之對應的質(zhì)量約為

kg(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).若對撞機中高速運動的質(zhì)子的速度為v，質(zhì)量為m，普朗克常量為h，則該質(zhì)子的物質(zhì)波波長為

參考答案：11.某實驗小組設(shè)計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應示數(shù)U，測出多組數(shù)據(jù)，利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為

，內(nèi)電阻為

。電動勢的測量值與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學過的物理定律列出表達式，再結(jié)合數(shù)學知識整理出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關(guān)系，對照數(shù)學一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應取，縱軸應取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無窮大時，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動勢。由于電源內(nèi)阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動勢的真實值。12.兩點電荷間距離為r時，相互作用力為F，當距離變?yōu)閞/2時，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點電荷的電量可同時為原來的_________________倍.參考答案：4

，

13.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變

，可驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實驗時通過改變

，可驗證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使不變，所以應該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)運動學規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學驗證動能定理的實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一易拉罐相連，易拉缺罐和里面的細沙總質(zhì)量為；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t,d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點間的距離，滑塊與導軌間沒有摩擦，用g表示重力加速度。(1)該同學首先用游標卡尺測量了遮光片的寬度，如下圖所示，遮光片的寬度d=_______cm.(2)該同學首先調(diào)整導軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在滑塊上，讓滑塊恰好在A點靜止，剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為_________.(3)為驗證從A→B過程中小車合外力做功與滑功動能變化的關(guān)系，需要驗證的關(guān)系式為_________.（用題目中所給的物理量符號表示）。參考答案：

(1).1.14cm;

(2).mg;

(3).;試題分析：（1）寬度d＝（11＋0．4）mm＝11．4mm＝1．14cm；（2）由于滑塊在A點靜止，因此滑塊的下滑分力等于易拉罐及細沙的總重力mg，又由于斜面與滑塊間無摩擦，因此滑塊下滑時，其受到的合外力等于mg；（3）本實驗應該驗證mgL＝Mv2，而到達B點時的速度v＝，代入可得mgL＝M．考點：驗證動能定理15.下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運動時，打點計時器所打的紙帶的一分．打點頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時間順序先后確定的計數(shù)點（每兩個計數(shù)點間有四個實驗點未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm． （1）那么小車的加速度大小是

m/s2，方向與小車運動的方向相

。 （2）若當時電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學并不知道，那么做實驗的這個同學測得的物體加速度的測量值與實際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏?。海?）每兩個計數(shù)點間有四個實驗點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s

根據(jù)運動學公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計數(shù)點位移逐漸減小，所以紙帶做減速運動，加速度方向與小車運動的方向相反．

如果在某次實驗中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實際打點周期變小，

根據(jù)運動學公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏大，

所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范圍。參考答案：17.如圖，Q為一個原來靜止在光滑水平面上的物體，其DB段為一半徑為R的光滑圓弧軌道，AD段為一長度為L=R的粗糙水平軌道，二者相切于D點，D在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi).物塊P的質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點），P與AD間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，物體Q的質(zhì)量為M=2m，重力加速度為g.（1）若Q固定，P以速度v0從A點滑上水平軌道，沖至C點后返回A點時恰好靜止，求v0的大小和P剛越過D點時對Q的壓力大小.

（2）若Q不固定，P仍以速度v0從A點滑上水平軌道，求P在光滑圓弧軌道上所能達到的最大高度h.參考答案：（1）P從A到C又返回A的過程中，由動能定理有

=

①（2分）

將L=R代入①解得

②（2分）

若P在D點的速度為vD，Q對P的支持力為FD，由動能定理和牛頓定律有

=

③（2分）

④（2分）

聯(lián)立解得

⑤（2分）

由牛頓第三定律可知，P對Q的壓力大小也為1.2mg.（1分）（2）當PQ具有共同速度v時，P達到的最大高度h，由動量守恒定律有

v

⑥（2分）

由功能關(guān)系有

⑦（3分）

聯(lián)立解得

18.一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小