黑龍江省哈爾濱市第十五職業(yè)高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市第十五職業(yè)高級中學(xué)高三物理下學(xué)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.如圖10所示，一個小球（視為質(zhì)點）從H＝12m高處由靜止開始通過光滑弧形軌道ab進(jìn)入半徑R＝4m的豎直圓環(huán)，圓環(huán)軌道的動摩擦因數(shù)處處相等，當(dāng)小球到達(dá)圓環(huán)軌道的頂點c時對軌道的壓力剛好為零；沿cb滑下后進(jìn)入光滑弧形軌道bd，且到達(dá)高度為h的d點時速度為零，則h值可能為（g取10m/s2）A．9m

B．8mC．10m

D．7m參考答案：A2.一個負(fù)點電荷僅受電場力的作用，從某電場中的a點由靜止釋放，它沿直線運(yùn)動到b點的過程中，動能EK隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖中直線所示，則能與圖線相對應(yīng)的電場線分布圖是

參考答案：

答案：B3.如下圖所示，在M、N兩點分別固定兩個點電荷，電荷量均為＋Q,MN連線的中點為O.正方形ABCD以O(shè)點為中心，E、F、G、H分別是正方形四邊的中點.則下列說法中正確的是A.A點電勢低于B點電勢B.O點的電場強(qiáng)度為零，電勢不一定為零C.質(zhì)子沿直線從A到B，電勢能先減小后增大D.電子沿路徑A→D→C移動比沿路徑A→B移動，電場力做的功多參考答案：BC4.上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是

A．?dāng)[球機(jī)械能守恒

B．總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C．能量正在消失

D．只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化參考答案：B5.在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則A．t=0.005s時線框的磁通量變化率為零B．t=0.01s時線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢的頻率為100Hz參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：7.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強(qiáng)度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

8.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，

9.一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s[jf22]

。參考答案：1，1.110.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細(xì)線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細(xì)環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細(xì)線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠(yuǎn)些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．11.在測量重力加速度的實驗中，有位同學(xué)用一根細(xì)線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=12.如圖所示，一個硬質(zhì)圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點。開始時，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OA對O點的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OB對O點的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變??；一直變小。13.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點的速度大小；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運(yùn)用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運(yùn)動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動，后做自由落體運(yùn)動，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式求出小球的運(yùn)動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(11分)如圖所示，MN為紙面內(nèi)豎直放置的擋板，P、D是紙面內(nèi)水平方向上的兩點，兩點距離PD為L，D點距擋板的距離DQ為.一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子在紙面內(nèi)從P點開始以v0的水平初速度向右運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后在MN左側(cè)空間加上垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場維持一段時間后撤除，隨后粒子第二次通過D點且速度方向豎直向下.已知擋板足夠長，MN左側(cè)空間磁場分布范圍足夠大.粒子的重力不計.求：

(1)粒子在加上磁場前運(yùn)動的時間t；

(2)滿足題設(shè)條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值及B最小時磁場維持的時間t0的值.參考答案：解析：

(1)微粒從P點至第二次通過D點的運(yùn)動軌跡如圖所示，由圖可知在加上磁場前瞬間微粒在F點(圓和PQ的切點).在t時間內(nèi)微粒從P點勻速運(yùn)動到F點，

t=

由幾何關(guān)系可知：

PF=L+R

又R=

解得：t=

(2)微粒在磁場中作勻速圓周運(yùn)動時，當(dāng)R最大時，B最小，在微粒不飛出磁場的情況下，R最大時有：DQ=2R，即=2R可得B的最小值為：Bmin=

微粒在磁場中做圓周運(yùn)動，故有t0=，n=0，1，2，3，…

又：T=

即可得：t0=，(n=0，1，2，3，…)17.（18分）如圖所示，厚度可不計的圓環(huán)套在粗細(xì)均勻的圓柱棒上端。圓環(huán)和圓柱棒質(zhì)量分別為2m和m，圓環(huán)可在棒上滑動，它們之間滑動摩擦力和最大靜摩擦力相等，大小為2kmg(k為大于1的常數(shù))。設(shè)棒與地相碰時無機(jī)械能損失且碰撞時間極短。已知棒自由下落時下端距地面距離為H，與地經(jīng)過多次碰撞后圓環(huán)才從棒的下端滑脫。求出第一次碰地后第二次碰地前環(huán)沿棒的相對滑動停止瞬間棒速度大小。

參考答案：解析：第一次碰地瞬間的速度為，方向向下（3分）第一次碰地后瞬間，依題意知：，方向向上（1分），方向向下

（1分）之后棒的加速度：，方向向下（3分）環(huán)的加速度：，方向向上（3分）取向下方向為正方向，設(shè)經(jīng)過時間t有共同速度，則+(2k+1)gt=－(k－1)gt（4分）解得：

（1分）故相對靜止的速度為：（2分）18.如圖所示，左側(cè)為兩塊長為L=10cm，間距cm的平行金屬板，加U＝的電壓，上板電勢高；現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電微粒，微粒質(zhì)量m＝10－10kg，帶電量q＝+10－4C，初速度v0＝105m/s；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點A與上金屬板平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點P1恰好在下金屬板的右端點；三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場B2，且B2＝4B1；求；（1）帶電微粒從電場中射出時的速度大小和方向；（2）帶電微粒進(jìn)入中間三角形區(qū)域后，要垂直打在AC邊上，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少？（3）畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡，確定微粒最后出磁場區(qū)域的位置。參考答案：解: