山西省忻州市偏關(guān)縣水泉鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省忻州市偏關(guān)縣水泉鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(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.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N，則A.F1的大小是唯一的

B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個(gè)可能的方向

D.F2可取任意方向參考答案：C2.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2.0kg的物體，放在傾角為θ＝30°的斜面向上靜止不動(dòng)，若用豎直向上的為F＝5.0N提物體，物體仍靜止，下列結(jié)論正確的是

A．斜面受的壓力減小5.0NB．物體受到的合外力減小5.0NC．物體受的摩擦力減小5.0ND．物體對(duì)斜面的作用力減小5.0N參考答案：D解析：斜面受到物體的壓力及摩擦力的合力大小為物體的重力和豎直向上拉力合力的大小。故D正確。3.（單選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1；電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中R′為熱敏電阻（溫度升高時(shí)其電阻減?。琑為定值電阻．下列說法正確的是(

)A．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為VB．變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為1:4C．R′處溫度升高時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大，D．電壓表V2的示數(shù)為9V參考答案：D4.從地面豎直上拋一物體A，同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落，不計(jì)空氣阻力，兩物體在空中到達(dá)同一高度時(shí)的速率都是v，則下列說法中正確的是A．物體A上拋的初速度和物體B落地時(shí)的速度大小相等B．物體A、B落地時(shí)間相等C．物體A上升的最大高度和物體B開始下落時(shí)的高度相同D．兩物體在中到達(dá)的同一高度一定是物體B開始下落時(shí)高度的一半?yún)⒖即鸢福篈C5.（選修3-4）（3分）下列說法中正確的是

。A．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的B．通過測(cè)量星球上某些元素發(fā)出光波的頻率，然后與地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的頻率對(duì)照，就可以判斷出星球是靠近還是遠(yuǎn)離我們C．光導(dǎo)纖維有很多的用途，它由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率比內(nèi)芯要大D．在光的雙逢干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則干涉條紋間距變窄參考答案：

答案：AB（3分）（錯(cuò)選得0分，漏選得2分）二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（填空）（2013?杭州模擬）某同學(xué)拉著紙帶運(yùn)動(dòng)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶．他確定好起點(diǎn)之后，作了s﹣t圖象如圖所示．則在0﹣2.0s內(nèi)的平均速度大小為

m/s，在

s時(shí)的瞬時(shí)速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．參考答案：0.8；1.0或1.4解：由圖可知在0﹣2.0s內(nèi)的位移x=1.60﹣0=1.60m，則平均速度，由圖知0.6s時(shí)物體的位置在x=0.1m處，0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度m/s，圖象的斜率表示瞬時(shí)速度，由圖可知，當(dāng)曲線的斜率等于1.07時(shí)，瞬時(shí)速度與0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度相同，此時(shí)曲線的傾斜角約為45°．做出曲線的切線可得，當(dāng)時(shí)刻：t=1.0s或t=1.4s時(shí)，瞬時(shí)速度大小等于它在0.6﹣2.0s內(nèi)的平均速度．故答案為：0.8；1.0或1.47.某同學(xué)用如圖a所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0=3000Ω，G是理想電流計(jì)。改變R的阻值分別讀出電流計(jì)的讀數(shù)，做出1/R—1/I圖像如圖b所示，則：電源的電動(dòng)勢(shì)是

，內(nèi)阻是

參考答案：3v

1Ω8.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）9.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。

參考答案：6.4

J，0.8

N·s；10.(4分)假定兩個(gè)分子的距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為O，使一個(gè)分子固定，另一個(gè)分子在外力作用下從無窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個(gè)分子間距離為r0時(shí)分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時(shí)外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時(shí)分子勢(shì)能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（12.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)估算4mg的經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。參考答案：正電子

56天核反應(yīng)方程式為：，由質(zhì)量數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)子數(shù)為1，所以X為正電子；由圖象知半衰期大約為14天，由公式，得。13.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)保持小車的總質(zhì)量不變，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）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請(qǐng)估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對(duì))15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(15分)某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)(所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)，底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以Va=5m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出，從b點(diǎn)進(jìn)入軌道，依次經(jīng)過“8002”后從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，不計(jì)其它機(jī)械能損失。已知ab段長L=l.5m,數(shù)字“0”的半徑R=0.2m，小物體質(zhì)量m=0.0lkg，g=10m／s2。求：(1)小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程。(2)小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體作用力的大小和方向。參考答案：答案：（1）0.8m；（2）0.3N，方向豎直向下解析：（1）設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，對(duì)小物體由a運(yùn)動(dòng)到p過程應(yīng)用動(dòng)能定理得

①

②s=vt

③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得s=0.8m

④

（2）設(shè)在數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對(duì)小物體的作用力大小為F，取豎直向下為正方向

⑤聯(lián)立①⑤式，代入數(shù)據(jù)解得F＝0.3N

⑥方向豎直向下17.如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ=75°．今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點(diǎn)E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出，不考慮多次反射作用．試求玻璃的折射率n．參考答案：解：設(shè)光線射到AB面時(shí)入射角為α．光路圖如圖所示．

因E點(diǎn)為OA的中點(diǎn)，所以由幾何知識(shí)得：

α=30°①

β=θ=75°②

臨界角為：C=180°-2α-β=45°

③OB面恰好發(fā)生全反射，則

sinC=

④

得n=18.某甲設(shè)計(jì)了1個(gè)如圖復(fù)19-1所示的“自動(dòng)噴泉”裝置，其中A、B、C為3個(gè)容器，D、E、F為3根細(xì)管，管栓K是關(guān)閉的．A、B、C及細(xì)管D、E中均盛有水，容器水面的高度差分別為和如圖所示．A、B、C的截面半徑為12cm，D的半徑為0.2cm．甲向同伴乙說：“我若擰開管栓K，會(huì)有水從細(xì)管口噴出．”乙認(rèn)為不可能．理由是：“低處的水自動(dòng)走向高外，能量從哪兒來？”甲當(dāng)即擰開K，果然見到有水噴出，乙啞口無言，但不明白自己的錯(cuò)誤所在．甲又進(jìn)一步演示．在擰開管栓K前，先將噴管D的上端加長到足夠長，然后擰開K，管中水面即上升，最后水面靜止于某個(gè)高度處．

(1)．論證擰開K后水柱上升的原因．

(2)．當(dāng)D管上端足夠長時(shí)，求擰開K后D中靜止水面與A中水面的高度差．

(3)．論證水柱上升所需能量的來源．

參考答案：實(shí)踐證明，甲的設(shè)計(jì)是正確的，所以乙的結(jié)論肯定是錯(cuò)的。（1）設(shè)大氣壓為，水的密度為。擰開前的情況如圖復(fù)解19-l的（a）圖所示。由流體靜力學(xué)可知，、中氣體的壓強(qiáng)為

（1）中氣體的壓強(qiáng)為

（2）由（1）、（2）兩式可得

即，當(dāng)擰開后，中氣體壓強(qiáng)降至，此時(shí)

（3）

即管中容器水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以管中水柱上升。（2）擰開后，水柱上