山西省朔州市山陰安榮鄉(xiāng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省朔州市山陰安榮鄉(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.如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L.現(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為()

A．mg

B.mg

C.mg

D.mg參考答案：C2.如圖7所示，A、B兩點(diǎn)接在恒壓電源上，內(nèi)阻不可忽略的電流表A1與A2并聯(lián)，示數(shù)分別為0．8A和1．6A，若將兩只電流表串聯(lián)起來(lái)接入原電路中，兩只電流表的示數(shù)均為1A，那么電路不接入電流表時(shí)，流過(guò)R的電流是

（

）

A．2．4A

B．3A

C．4A

D．4．8A參考答案：C3.靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的核，發(fā)生α衰變后生成Th核，衰變后的α粒子速度方向垂直于磁場(chǎng)方向，則以下結(jié)論中正確的是（

）A．衰變方程可表示為：B．衰變后的Th核和α粒子的軌跡是兩個(gè)內(nèi)切圓，軌道半徑之比為1:45C．Th核和α粒子的動(dòng)能之比為2:117D．若α粒子轉(zhuǎn)了117圈，則Th核轉(zhuǎn)了90圈參考答案：CD4.如圖所示，質(zhì)量為m0＝20kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝0.15。將質(zhì)量m＝10kg的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），以v0＝4m/s的速度從木板的左端滑上木板，小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g＝10m/s2。則以下判斷中正確的是（

）A．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊不能滑出木板B．木板一定靜止不動(dòng)，小木塊能滑出木板C．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊不能滑出木板D．木板一定向右滑動(dòng)，小木塊能滑出木板參考答案：C5.（單選）下列關(guān)于原子及原子核的說(shuō)法正確的是______;(填選項(xiàng)前的字母）A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的重核裂變反應(yīng)B．100個(gè)碳同位素146C的原子核，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，衰變了50個(gè)C．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個(gè)電子D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，原子總能量增加參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（7.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并完成以下填空：

圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點(diǎn)針的鐵條通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诩垘洗虺鳇c(diǎn)，丙圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點(diǎn)記時(shí)器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤(pán)而打出點(diǎn)，乙圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．8.如右圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長(zhǎng)為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是_______m/s.參考答案：9.“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)___________m/s。

參考答案：光電門(mén)

10

10.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，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(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(chēng)量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱(chēng)出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)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）（4分）（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動(dòng)能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律，有

對(duì)沙和沙桶，有mg-T=ma

對(duì)小車(chē)，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg

小車(chē)下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動(dòng)能增加量為：故答案為：mgL=11.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽(yáng)的質(zhì)量可表示為

。參考答案：

（2分），

12.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計(jì)空氣阻力)。經(jīng)時(shí)間s，此時(shí)石子的速度大小為

；重力對(duì)石子做功的瞬時(shí)功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W13.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動(dòng)頭C從A端滑至B端的過(guò)程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計(jì)電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響。則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度L=_____________mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如上圖乙所示，由圖可知其直徑D=

mm；（3）用伏安法較精確地測(cè)量該圓柱體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻Rx（其阻值約為200Ω）;電流表A（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ）;直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）；開(kāi)關(guān)S；導(dǎo)線若干。為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)趫D丙框中畫(huà)出測(cè)量的電路圖。（4）若測(cè)待測(cè)圓柱體電阻Rx時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ＝______________。（不要求計(jì)算，用題中所給字母表示）參考答案：（1）L=31.15

mm（2）D=4.200

mm（3）測(cè)量電路圖（4）15.某同學(xué)用如圖甲所示裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，得到如圖乙所示的紙帶，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz．（1）通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開(kāi)始減速．（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s（均保留三位有效數(shù)字）．（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開(kāi)始減速；（2）每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，5點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：v5==1.00m/s，6點(diǎn)的瞬時(shí)速度：v6==1.16m/s（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為2.00m/s2故答案為：（1）6、7（2）1.00，1.16．（3）2.00四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕質(zhì)支架ABO可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，支架A端擱在水平地面上，BO與地面垂直，AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)，與水平地面夾角為θ=37°．可看作質(zhì)點(diǎn)的帶正電小物塊P，質(zhì)量為m，帶電量為q，P與支架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其電量保持不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）給小物塊P一個(gè)初速度，使其從A端開(kāi)始沿AB向上滑，求P滑到距A端多遠(yuǎn)時(shí)支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）把另一可看作質(zhì)點(diǎn)的帶正電小物塊W固定在支架的A端，小物塊P能靜止在AB的中點(diǎn)處，已知物塊P與AB間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，求小物塊W可能的帶電量Q．（3）改變小物塊W的帶電量，將物塊P從B點(diǎn)由靜止釋放，P沿斜面剛好能到達(dá)AB的中點(diǎn)．求物塊P從斜面中點(diǎn)應(yīng)以多大的初速度v0上滑才能剛好到達(dá)B點(diǎn)（支架不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)）．參考答案：解：（1）設(shè)當(dāng)物塊P滑到距A端為x時(shí)支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．根據(jù)力矩平衡，有mgcos37°×（Lcos237°﹣x）=μmgcos37°×Lcos37°sin37°解得：x=0.4L（2）設(shè)小物塊W至少應(yīng)帶電量Qmin，此時(shí)物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由A指向B．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmin+fm=解得：設(shè)小物塊W至多應(yīng)帶電量Qmax，此時(shí)物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由B指向A．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmax﹣fm=解得：所以小物塊W可能的帶電量范圍是．（3）設(shè)物塊P從B點(diǎn)沿斜面到達(dá)AB的中點(diǎn)過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功W，由動(dòng)能定理根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，物塊P從斜面中點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程電場(chǎng)力對(duì)其做功也為W，由動(dòng)能定理解得：答：（1）給小物塊P一個(gè)初速度，使其從A端開(kāi)始沿AB向上滑，P滑到距A端0.4L時(shí)支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）小物塊W可能的帶電量是．（3）物塊P從斜面中點(diǎn)應(yīng)以的初速度v0上滑才能剛好到達(dá)B點(diǎn)．17.靜止在水平路面上的甲車(chē)，發(fā)現(xiàn)其后相距為x1＝50m處的乙車(chē)正以恒定速度v1＝10m／s徑直向其開(kāi)來(lái)。甲車(chē)立即開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速到速度v2＝8m／s后甲車(chē)以這個(gè)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲車(chē)運(yùn)動(dòng)x2＝100m時(shí)恰被追上。若甲、乙始終在同一直線上運(yùn)動(dòng)，且在乙車(chē)追上甲車(chē)前，甲車(chē)已經(jīng)達(dá)到v2＝8m／s的速度并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。求甲車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小參考答案：18.24．(20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面，其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N，其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。（1）判斷球面A、B的電勢(shì)高低，并說(shuō)明理由；（2）求等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）若半球面A、B和等勢(shì)面C的電勢(shì)分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說(shuō)明理由。參考答案：（1）電子（帶負(fù)電）做圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力方向指向球心，電場(chǎng)方向從B指向A，B板