河北省石家莊市第三十五中學高三物理期末試卷含解析

河北省石家莊市第三十五中學高三物理期末試卷含解析一、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1所示，一個物體放在粗糙的水平地面上。在t=0時刻，物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運動。在0到t0時間內(nèi)物體的加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)處處相等。則

A．t0時刻，力F等于0

B．在0到t0時間內(nèi)，力F大小恒定C．在0到t0時間內(nèi)，物體的速度逐漸變大D．在0到t0時間內(nèi)，物體的速度逐漸變小參考答案：C2.許多科學家在物理學發(fā)展過程中作出了重要的貢獻，下列說法符合物理學史實的是

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過實驗測出引力常量

B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，并得出電磁感應定律

C．伽利略通過實驗，為牛頓第一定律的建立奠定基礎(chǔ)

D．哥白尼提出了日心說，并發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律參考答案：C3.（單選）如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動．下列說法正確的是（）A．太陽對小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運動的周期小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；向心力．專題：萬有引力定律的應用專題．分析：小行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)半徑關(guān)系分析選項即可．解答：解：小行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力知：A、太陽對小行星的引力F=，由于各小行星軌道半徑質(zhì)量均未知，故不能得出太陽對小行星的引力相同的結(jié)論，故A錯誤；B、由周期T=知，由于小行星軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)半徑，故小行星的周期均大于地球公轉(zhuǎn)周期，即大于一年，故B錯誤；C、小行星的加速度a=知，小行星內(nèi)側(cè)軌道半徑小于外側(cè)軌道半徑，故內(nèi)側(cè)向心加速度大于外側(cè)的向心加速度，故C正確；D、線速度知，小行星的軌道半徑大于地球半徑，故小行星的公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故D錯誤．故選：C．點評：本題抓住萬有引力提供圓周運動向心力，根據(jù)題意給出的半徑關(guān)系展開分析．掌握萬有引力和向心力的表達式是解決本題的關(guān)鍵．4.質(zhì)量一定的某物體放在粗糙的水平面上處于靜止狀態(tài)，若用一個方向始終沿水平方向，大小從零開始緩慢增大的變力F作用在物體上，如圖所示是作用在物體上的變力F與物體的加速度a關(guān)系圖象，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體與水平面間的最大靜摩擦力14NB．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.15C．物體的質(zhì)量為2kgD．由圖可知力F和物體的加速度a成正比參考答案：C【分析】根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖象列式求解質(zhì)量和動摩擦因數(shù)，從而求出最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律求出F﹣a表達式，從而判斷是否成正比關(guān)系．【解答】解：A、根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖象可知，F(xiàn)1﹣μmg=ma1，F(xiàn)2﹣μmg=ma2，代入數(shù)據(jù)得：7﹣μmg=0.5m，14﹣μmg=4m解得：m=2kg，μ=0.3，則最大靜摩擦力f=μmg=6N，故C正確，AB錯誤；D、根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)=ma+μmg=2a+6，是線性關(guān)系，不是正比關(guān)系，故D錯誤．故選：C5.（04年全國卷Ⅳ）如圖所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于xy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流I（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的變化圖線I—t圖可能是下圖中的哪一個？

參考答案：答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡諧橫波在t0=0時刻的波形圖象，波速v=l.0m/s。此時x=0.15m的P點沿y軸負方向運動，則該波的傳播方向是

(選填“x軸正向”或“x軸負向”)，P點經(jīng)過

s時間加速度第一次達到最大。

參考答案：7.在《測定勻變速直線運動的加速度》的實驗中，電火花打點計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實驗的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項易得答案。8.一處于基態(tài)的氫原子，撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài)，且動能均為10.2eV。已知氫原子基態(tài)能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是

eV；②碰撞前運動氫原子的最小動能是

eV。參考答案：9.如圖所示，甲帶正電，乙是不帶電的絕緣物塊，空間中有垂直紙面向里的勻強磁場。甲、乙疊放在一起，二者無相對滑動地沿粗糙的斜面，由靜止開始加速下滑，在加速階段，甲、乙兩物塊間的摩擦力將

乙物塊與斜面間的摩擦力將

（填增大、減小或不變）參考答案：減小，增大；10.(選修模塊3－4)（4分）如圖所示為一列簡諧橫波t=0時刻的波動圖象，已知波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.4m/s。則在圖示時刻質(zhì)點a、b所受的回復力大小之比為________，此時刻起，質(zhì)點c的振動方程是：____cm。

參考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）11.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點的振動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。參考答案：正向，0.8m，根據(jù)圖（b）可知，圖線在t=0時的切線斜率為正，表示此時質(zhì)點沿y軸正向運動；質(zhì)點在圖（a）中的位置如圖所示。設(shè)質(zhì)點的振動方程為(cm)，當t=0時，,可得.當時，y=2cm達到最大。結(jié)合圖（a）和題意可得，解得12.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負電荷在P點的電勢能，若保持正極板不動，將負極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變13.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學設(shè)計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據(jù)運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；(2)該同學通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進行了多次實驗，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應為直線，標度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學到實驗室做“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：待測電源（電動勢約為4V，內(nèi)阻約為2Ω）定值電阻R0，阻值約為3Ω電壓表兩塊（有5V、15V兩個量程，5V量程內(nèi)阻約3kΩ）電流表（內(nèi)阻約為1Ω，量程0.6A）滑動變阻器A（0～20Ω，3A）滑動變阻器B（0～200Ω，0.2A）電鍵一個，導線若干．該同學想在完成學生實驗“測電源電動勢和內(nèi)阻”的同時精確測出定值電阻R0的阻值，設(shè)計了如圖所示的電路．實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)．在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、I的一系列值．其后他在兩張坐標紙上各作了一個圖線來處理實驗數(shù)據(jù)，并計算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的阻值．根據(jù)題中所給信息解答下列問題：①在電壓表V1接入電路時應選擇的量程是5V，滑動變阻器應選擇A（填器材代號“A”或“B”）；②在坐標紙上作圖線時，用來計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線的橫坐標軸用I表示，縱坐標軸用U1表示；用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標軸、縱坐標軸分別應該用I、U1﹣U2表示．（填“U1、U2、I”或由它們組成的算式）③若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得的定值電阻R0的值大于其真實值，電源電動勢E的測量值小于其真實值．（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：解：①待測電動勢4V，電壓表的量程應選擇5V，有利于讀數(shù)減小誤差，滑動變阻器調(diào)節(jié)范圍較大且便于操作，應選擇0～20Ω的滑動變阻器A；②計算電源電動勢和內(nèi)阻的圖線應為路端電壓U1與干路電流I的關(guān)系圖線，縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大小．計算定值電阻R0的圖線應為R0兩端的電壓（U1﹣U2）與電流I的關(guān)系圖線；直線的斜率代表的定值電阻R0．③R0兩端的電壓（U1﹣U2）沒有誤差，電流表示數(shù)比R0的實際電流偏小，故R0的測量值偏大．如果實驗中測得的電源電動勢和內(nèi)阻誤差較大，在不考慮偶然誤差及電表內(nèi)阻的影響外，原因還可能是未知電阻R0的阻值太大．由圖甲所示可知，相對于電源來說，實驗采用電流表外接法，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，電源的U﹣I圖象如圖所示，由圖象可知，電源電動勢的測量值小于真實值，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值．故答案為：①5V；A；②I；U1；I；U1﹣U2；③大于；小于．15.為測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)．某同學設(shè)計實驗裝置如圖，一端帶有定滑輪，表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一滑塊一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，接通打點計時器電源，釋放滑塊，在紙帶上打出一系列的點．(1)下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，連續(xù)5個點為一個計數(shù)點，x1=3.19cm,x2=5.70cm,x3=8.21cm,x4=10.72cm,x5=13.20cm,x6=15.70cm．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=______m/s2，計數(shù)點6的瞬時速度v6=____m/s．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．(2)為測量動摩擦因數(shù)，下列說法正確的是（______）

A.砝碼和托盤的總質(zhì)量應遠小于滑塊的質(zhì)量

B.需要測出滑塊的質(zhì)量MC.需要測出托盤和砝碼的總質(zhì)量m

D.需要測出木板的長度L(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=_______（用(1)(2)中被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．參考答案：

(1).2.5m/s2；

(2).1.45m/s；

(3).BC；

(4).解：（1）由△x=aT2即可算出加速度：；計數(shù)點6的瞬時速度（2）根據(jù)牛頓第二定律mg-μMg=(M+m)a，解得可知，還需測出滑塊的質(zhì)量M以及托盤和砝碼的總質(zhì)量m，所以選BC.

（3）滑塊與木板間的動摩擦因數(shù).【點睛】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；此題中必須要先根據(jù)牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù)的表達式，然后通過表達式確定要測量的物理量．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖11所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中。取g=10m/s2。（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變。求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功；（3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微粒回到出發(fā)點時的動能。參考答案：見解析（1）設(shè)電場強度為E，則

Eq=mg……2分

E=N/C=2.0×103N/C，方向向上………………2分（2）在t=0時刻，電場強度突然變化為E2=4.0×103N/C，設(shè)微粒的加速度為a，在t=0.20s時間內(nèi)上升高度為h，電場力做功為W，則qE2-mg=ma1……2分

解得：a1=10m/s2

……2分

解得：h=0.20m

W=qE2h……2分

解得：W=8.0×10-4J……1分（3）設(shè)在t=0.20s時刻突然撤掉電場時粒子的速度大小為v，回到出發(fā)點時的動能為Ek，則

v=at……2分Ek=mgh+……2分

解得：Ek=8.0×10-4J……1分17.同學設(shè)計出如圖所示實驗裝置.將一質(zhì)量為0.2kg的小球(可視為質(zhì)點)放置于水平彈射器內(nèi),壓縮彈簧并鎖定,此時小球恰好在彈射口,彈射口與水平面AB相切于A點,AB為粗糙水平面,小球與水平面間動摩擦因數(shù),彈射器可沿水平方向左右移動,BC為一段光滑圓弧軌道.(O′為圓心,半徑,與O′B之間夾角為,以C為原點,在C的右側(cè)空間建立豎直平面內(nèi)的坐標xOy,在該平面內(nèi)有一水平放置開口向左且直徑稍大于小球的接收器D,,(1)某次實驗中該同學使彈射口距離B處處固定,解開鎖定釋放小球,小球剛好到達C處,求彈射器釋放的彈性勢能;

(2)把小球放回彈射器原處并鎖定,將彈射器水平向右移動至離B處L2=0.8m處固定彈射器并解開鎖定釋放小球,小球?qū)腃處射出,恰好水平進入接收器D,求D處坐標;

(3)每次小球放回彈射器原處并鎖定,水平移動彈射器固定于不同位置釋放小球,要求小球從C處飛出恰好水平進入接收器D,求D位置坐標y與x的函數(shù)關(guān)系式.參考答案：（1）1.8J（2）(，)（3）y=x（1）從A到C的過程中，由定能定理得：

W彈-μmgL1-mgR（1-cosθ）=0，

解得：W彈=1.8J．

根據(jù)能量守恒定律得：EP=W彈=1.8J；

（2）小球從C處飛出后，由動能定理得：

W彈-μmgL2-