山西省長(zhǎng)治市坑?xùn)|中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省長(zhǎng)治市坑?xùn)|中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣

（

）

A．放熱

B．壓強(qiáng)減小

C．分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇

D．分子間的引力和斥力都減少參考答案：A2.(單選)如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0V、2.0V、3.0V，則下列說法正確的是A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m

B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為V/mC．電荷量為C的正點(diǎn)電荷從E點(diǎn)移到F點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功為JD．電荷量為C的負(fù)點(diǎn)電荷從F點(diǎn)移到D點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能減少J參考答案：B3.（多選）某游樂場(chǎng)開發(fā)了一個(gè)名為“翻天滾地”的游樂項(xiàng)目。原理圖如圖所示：一個(gè)圓弧形光滑圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的減振墊，左端M正好位于A點(diǎn)．讓游客進(jìn)入一個(gè)中空的透明彈性球，人和球的總質(zhì)量為m，球的直徑略小于圓管直徑。將球（內(nèi)裝有參與者）從A處管口正上方某處由靜止釋放后，游客將經(jīng)歷一個(gè)“翻天滾地”的刺激過程。不考慮空氣阻力，彈性球可看作質(zhì)點(diǎn)。那么以下說法中正確的是

（

）A．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度至少為B．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度至少為C．若球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小為D．要使球能通過C點(diǎn)落到墊子上，球離A點(diǎn)的最大高度是參考答案：BCD4.如圖所示，邊長(zhǎng)為上的正方形金屬框ABCD在水平恒力F作用下，穿過寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知d<L，AB邊始終與磁

場(chǎng)邊界平行。若線框AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

則線框AB邊穿過磁場(chǎng)的過程和CD邊穿過磁場(chǎng)的過程相比較

A．線框中感應(yīng)電流的方向相反

B．線框均做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C．水平恒力F做的功相等

D．線框中產(chǎn)生的電能相等參考答案：AC5.如圖所示，在滅火搶險(xiǎn)的過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè).為了節(jié)省救援時(shí)間，人沿梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)消防車勻速后退，從地面上看，下列說法中正確的是A．消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．消防隊(duì)員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng)D．消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一只表頭的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=30Ω，現(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時(shí)是_______表，量程為_______；（2）斷開電鍵S，接入Ob兩端時(shí)是_______表，量程為_______。參考答案：7.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長(zhǎng)5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動(dòng)。他們分析位移—時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為1s，則彈簧振子的振動(dòng)頻率為

Hz；以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）8.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端9.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①

分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（4分）（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，10.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為________m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為________。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.0411.如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）閃光頻率是__________Hz。（2）小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是__________m/s。參考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。12.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置，采用控制變量的方法來研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。（1）此實(shí)驗(yàn)小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從O點(diǎn)開始，在紙帶上取A、B、C三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（OA間的各點(diǎn)沒有標(biāo)出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實(shí)驗(yàn)小組得到的圖線AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）

A、小車與軌道之間存在摩擦

B、導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大

D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C13.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖10所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．圖10

其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是

．（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處）（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖11所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a＝_________．（3）在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是

．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝

．參考答案：1）BCD(2分)

（2）(2分)（3）重錘的質(zhì)量m，(2分)

15.（8分）如圖所示電路中，定值電阻R0=10Ω，R為電阻箱，S2為單刀雙擲開關(guān)．閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其阻值為R1，記錄電壓傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)為Ul，然后保持電阻箱阻值不變，將S2切換到b，記錄電壓傳感器示數(shù)為U2．則電阻Rx的表達(dá)式：____________________。若電阻Rx＝2.5Ω，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱阻值R和記錄對(duì)應(yīng)的電壓傳感器數(shù)據(jù)U，對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪出如圖（2）所示的圖線．則電源電動(dòng)勢(shì)E＝_________(V)，內(nèi)阻r=_______(Ω)．參考答案：；2；1四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有時(shí)飛機(jī)需要在航空母艦的甲板上起飛，將飛機(jī)起飛的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知某型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起飛時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度為4.5m/s2，所需的起飛速度為60m/s，請(qǐng)分析：（1）若飛機(jī)僅依靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)需要的跑道至少應(yīng)多長(zhǎng)？（2）若航空母艦的跑道長(zhǎng)300m，那么幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)應(yīng)使飛機(jī)至少具有多大的初速度？參考答案：解：（1）根據(jù)速度位移關(guān)系知，飛機(jī)達(dá)到起飛速度所通過的位移x=即飛機(jī)需要跑道至少應(yīng)為400m；（2）若飛機(jī)的跑道x′=300m，根據(jù)速度位移關(guān)系知，飛機(jī)獲得的初速度至少為：=答：（1）若飛機(jī)僅依靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)需要的跑道至少應(yīng)為400m；（2）若航空母艦的跑道長(zhǎng)300m，那么幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)應(yīng)使飛機(jī)至少具有30m/s的初速度【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系分析求解飛機(jī)加速所產(chǎn)生的位移即為飛機(jī)跑道的最小長(zhǎng)度；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系求彈射系統(tǒng)給飛機(jī)的初速度．17.（12分）如圖所示，一個(gè)內(nèi)軌光滑外軌粗糙的圓形軌道豎直放置，圓心處有一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷（內(nèi)外軌相距很近，半徑均可視為R），在軌道最低點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)電的小球，質(zhì)量為m，直徑略小于內(nèi)外軌的距離，現(xiàn)給小球一個(gè)水平初速度，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球在P、Q之間來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)不止，OP、OQ與豎直方向的夾角為θ=37°．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）試求：（1）小球能否通過最高點(diǎn)？（2）小球與圓心點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力；（3）整個(gè)過程中小球在最低點(diǎn)對(duì)外軌的最大壓力；（4）整個(gè)過程中小球克服摩擦所做的功Wf和庫(kù)侖力所做的功Wk．參考答案：見解析解：（1）假設(shè)沒有摩擦力，則過程中機(jī)械能守恒，因此由機(jī)械能守恒定律可知：解得：h=R，因此小球不可能到達(dá)最高點(diǎn)；（2）根據(jù)經(jīng)過一段時(shí)間后，小球在P、Q之間來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)不止，則說明不再受到摩擦力作用，則有當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，恰好由庫(kù)侖力與重力提供向心力，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：解得：v2=0.4gR再由牛頓第二定律可得：解得：F=1.4mg（3）整個(gè)過程中小球在最低點(diǎn)速度最大時(shí)，則球?qū)ν廛壍膲毫ψ畲?，因此根?jù)牛頓第二定律可得：解得：N=1.6mg（4）由于庫(kù)侖力與速度方向始終垂直，所以庫(kù)侖力不做功．即W庫(kù)=0再由動(dòng)能定理對(duì)小球在整個(gè)過程中，則有=0.8mgR答：（1）小球不能否通過最高點(diǎn)；（2）小球與圓心點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力為1.4mg；（3）整個(gè)過程中小球在最低點(diǎn)對(duì)外軌的最大壓力為1.6mg；（4）整個(gè)過程中小球克服摩擦所做的功Wf為0.8mgR和庫(kù)侖力所做的功Wk為零．18.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)正在自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)由空間端（衛(wèi)星）、地面端（中心控制系統(tǒng)）和用戶端（導(dǎo)航定位儀）三部分組成，預(yù)計(jì)2020年形成全球覆蓋能力。目前正在試用的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)也稱“雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)”，利用兩顆地球同步靜止軌道衛(wèi)星為用戶提供快速定位導(dǎo)航服務(wù)。（1）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)周期為T，求“北斗一號(hào)”同步靜止軌道衛(wèi)星距地面的高度。（2）雙星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理可簡(jiǎn)化為如下過程（其示意圖如圖甲所示）：中心控制系統(tǒng)首先向衛(wèi)星發(fā)出詢問信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星I轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶端S，用戶接收到該信號(hào)并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，分別經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)分別記錄下從發(fā)出詢問信號(hào)到接收到經(jīng)衛(wèi)星I、衛(wèi)星II傳回的兩個(gè)響應(yīng)信號(hào)的時(shí)間。因?yàn)榭刂浦行牡絻深w衛(wèi)星的距離一定，所以可以利用信號(hào)從用戶分別傳送到衛(wèi)星I和衛(wèi)星II的時(shí)間，計(jì)算出用戶所在的位置。在衛(wèi)星I、衛(wèi)星II和用戶S所在的平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系如圖乙所示，衛(wèi)星I、衛(wèi)星II的坐標(biāo)分別為（-L，0）和（L，0），已知電磁波的傳播速率為c，不計(jì)大氣層對(duì)信號(hào)傳播的影響。①若地面控制中心測(cè)出電磁信號(hào)從用戶S傳送到衛(wèi)星I所用的時(shí)間為t1，從用戶S傳送到衛(wèi)星II所用的時(shí)間為t2，求用戶S在此平面內(nèi)的位置；②實(shí)際導(dǎo)航定位過程中，為了確定用戶在空間中的位置，你認(rèn)為中心控制系統(tǒng)還需要測(cè)出并提供用戶所在位置的