山東省東營(yíng)市大營(yíng)鄉(xiāng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省東營(yíng)市大營(yíng)鄉(xiāng)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2018年2月2日，我國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的A.密度

B.向心力的大小

C.離地高度

D.線速度的大小參考答案：CD根據(jù)題意，已知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T，地球的半徑R，地球表面的重力加速度g，衛(wèi)星受到的外有引力充當(dāng)向心力，故有，衛(wèi)星的質(zhì)量被抵消，則不能計(jì)算衛(wèi)星的密度，更不能計(jì)算衛(wèi)星的向心力大小，AB錯(cuò)誤；由解得，而，故可計(jì)算衛(wèi)星距離地球表面的高度，C正確；根據(jù)公式，軌道半徑可以求出，周期已知，故可以計(jì)算出衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度，D正確；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力定律的兩個(gè)重要理論：1、萬有引力等于重力（忽略自轉(zhuǎn)），2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用。2.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，一共可以輻射出6種不同頻率的光子，其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子，則（

）A.6種光子中有2種屬于巴耳末系B.6種光子中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的C.若從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)D.使n=4能級(jí)的氫原子電離至少要0.85eV的能量參考答案：AD3.質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下，F(xiàn)與水平方向之間的夾角為θ,沿天花板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，物體與頂板間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體受摩擦力大小為

（）A.Fsinθ

B.FcosθC.μ(Fsinθ-mg)

D.μ(mg-Fsinθ)參考答案：BC4.如圖所示，電阻、、均為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，電路中的電壓表和電流表均為理想的。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是

A．電表、示數(shù)均減小，、示數(shù)均增大

B．電源的效率增大

C．電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值小于電流表示數(shù)

變化的絕對(duì)值

D．電壓表示數(shù)變化的絕對(duì)值大于電壓表示數(shù)變化

的絕對(duì)值參考答案：BC5.一架直升飛機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在上升過程中每秒的耗油量V0=pa+q(p、q均為常數(shù))．若直升飛機(jī)欲上升到某一定高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為

(

)

A．p/q

B．q/p

C．

D．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.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個(gè)帶負(fù)電的圓環(huán)，它的質(zhì)量為m、電量為q，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

7.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對(duì)導(dǎo)體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：18.某同學(xué)做了一次測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所得到的紙帶如圖所示，設(shè)O點(diǎn)是計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為，則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)的距離應(yīng)為__________，物體的加速度=_________.參考答案：4，19.一小球在桌面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動(dòng)過程中在每次曝光時(shí)的位置，并將小球的位置編號(hào)，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損．若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為1s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為________m/s2.位置4對(duì)應(yīng)的速度為________m/s，能求出4的具體位置嗎？________.求解方法是：____________________(不要求計(jì)算，但要說明過程)．參考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)

10.地面上放一開口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對(duì)氣體做功為6×105J，同時(shí)氣體通過氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內(nèi)能增加了1.8×105J11.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，小車內(nèi)可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz．

（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下，請(qǐng)將步驟②補(bǔ)充完整．

①在小車內(nèi)放人砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車內(nèi)砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作，

（2）上圖是鉤碼質(zhì)量為0．03kg，砝碼質(zhì)量為0．02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離s及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v（見表1），請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．

（3）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中△v2=（v2—v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

。要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測(cè)量的物理量是摩擦力和

。參考答案：12.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，導(dǎo)線中通有順時(shí)針方向大小為I的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場(chǎng)中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，穿過線圈的磁通量為；彈簧受到的拉力為mg+nBIL．參考答案：解：穿過線圈的磁通量為：=；根據(jù)左手定則可知，CD邊所受安培力為nBIL，而方向豎直向下；由杠桿平衡條件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL故答案為：，mg+nBIL13.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個(gè)物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設(shè)法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個(gè)物體受到的合外力之差為參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在空間建立直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)軸正方向如圖所示。空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，方面垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，II、III、IV象限（含x、y軸）有電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1N/C，豎直向下的電場(chǎng)。光滑1/4圓弧軌道圓心O`，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標(biāo)軸原點(diǎn)O。質(zhì)量為m1=1kg，帶電q1=-1C的小球A從O`處水平向右飛出，經(jīng)過一段時(shí)間，正好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)。質(zhì)量為m2=2kg，帶電q2=2C小球的B從與圓心等高處?kù)o止釋放，與A同時(shí)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球C。小球A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，所在空間無重力場(chǎng)作用。（1）小球A在O`處的初速度為多大；（2）碰撞完成后瞬間，圓弧軌道對(duì)小球C的支持力；（3）小球C從O點(diǎn)飛出后的瞬間，將磁場(chǎng)方向改為豎直向上。分析C球在后續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中，再次回到y(tǒng)軸時(shí)離O點(diǎn)的距離。參考答案：（1）1m/s

（2）1.5N

（3）【分析】A從飛出后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出小球A在處的初速度；由動(dòng)能定理求出B滑到O點(diǎn)的速度，A、B在O點(diǎn)發(fā)生完全非彈性碰撞，由動(dòng)量守恒定律求出碰后生成的C球速度；根據(jù)牛頓第二定律求出碰后瞬間軌道對(duì)C支持力；C球從軌道飛出后，受到豎直向下的電場(chǎng)力和垂直紙面向外的洛倫茲力，在電場(chǎng)力作用下，C球在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出再次回到y(tǒng)軸時(shí)離O點(diǎn)的距離；【詳解】解：(1)A從飛出后，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，解得：

(2)設(shè)B滑到O點(diǎn)的速度為，由動(dòng)能定理

解得：A、B在O點(diǎn)發(fā)生完全非彈性碰撞，設(shè)碰后生成的C球速度為，由動(dòng)量守恒定律

在碰后瞬間，C球做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道對(duì)C支持力為N，C球帶電量

解得：N=1.5N(3)C球從軌道飛出后，受到豎直向下的電場(chǎng)力和垂直紙面向外的洛倫茲力，在電場(chǎng)力作用下，C球在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每隔一個(gè)周期T，C球回到y(tǒng)軸上。

由：，及,解得C球圓周運(yùn)動(dòng)周期

C球豎直方向加速度

C球回到y(tǒng)軸時(shí)坐標(biāo)：

代入數(shù)據(jù)解得：（n=1、2、3.）17.一列長(zhǎng)為L(zhǎng)的火車在平直軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a．火車先后經(jīng)過A、B兩棵樹，所用時(shí)間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大?。?）從火車車頭的最前端到達(dá)A到火車車尾的最末端到達(dá)B所需的時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：平均速度；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出車頭通過A、B的瞬時(shí)速度，從而結(jié)合速度時(shí)間公式求出火車前端在A、B之間運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間．解答：解：（1）火車經(jīng)過A的平均速度：火車經(jīng)過B的平均速度（2）前端通過A后經(jīng)過時(shí)間火車速度達(dá)到=車頭最前端通過A的速度同理火車最末端通過B的速度由此得出A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間答：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大小，（2）從火車車頭的最前端到達(dá)A到火車車尾的最末端到達(dá)B所需的時(shí)間點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握平均速度的定義式，知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度．18.如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？參考答案：（1）7m/s

（2）0.6N試題分析：（1）小球恰能通過最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式求得最高點(diǎn)速度，再對(duì)從M到N過程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求初速度；（2）先對(duì)從M到P過程運(yùn)用動(dòng)能定理求得P點(diǎn)速度，在P點(diǎn)支持力提供向心力，根據(jù)向心力公式列式求解．解：（1）設(shè)滑塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為v，則由牛頓第二定律得：mg+qE=m，滑塊從開始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)Q點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得：﹣mg?