山西省忻州市單寨中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省忻州市單寨中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ．若此人所受重力為G，則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為（） A． G B． Gsinθ C． Gcosθ D． Gtanθ參考答案：考點(diǎn)： 力的合成．專題： 受力分析方法專題．分析： 人受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，合力為零．人受力可以看成兩部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分對(duì)他的作用力的合力．根據(jù)平衡條件求解．解答： 解：人受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)，人受力可以看成兩部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分對(duì)他的作用力的合力．根據(jù)平衡條件得椅子各部分對(duì)他的作用力的合力與重力等值，反向，即大小是G．故選A．點(diǎn)評(píng)： 通過(guò)受力分析和共點(diǎn)力平衡條件求解．2.（單選）一個(gè)國(guó)際研究小組借助于智利的超大望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。假設(shè)在演變的過(guò)程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過(guò)程中

A．體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大，線速度也變大

B．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷變大C．體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大，線速度變小

D．它們做圓周運(yùn)動(dòng)的萬(wàn)有引力保持不變

參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】

A解析：B、設(shè)體積較小的星體質(zhì)量為m1，軌道半徑為r1，體積大的星體質(zhì)量為m2，軌道半徑為r2．雙星間的距離為L(zhǎng)．轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為△m．對(duì)m1：①對(duì)m2：②

由①②得：ω=，總質(zhì)量m1+m2不變，兩者距離L不變，則角速度ω不變．故B錯(cuò)誤．AC、由②得：ω2r2=G，ω、L、m1均不變，△m增大，則r2增大，即體積較大星體圓周運(yùn)動(dòng)軌跡半徑變大．由v=ωr2得線速度v也增大．故A正確、C錯(cuò)誤．D、它們之間的萬(wàn)有引力為F=，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，隨著△m的增大，F(xiàn)先增大后減小．故D錯(cuò)誤．故選：A．【思路點(diǎn)撥】雙星繞兩者連線的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由相互之間萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)萬(wàn)有引力定律、牛頓第二定律和向心力進(jìn)行分析．本題是雙星問(wèn)題，要抓住雙星系統(tǒng)的條件：角速度與周期相同，運(yùn)用牛頓第二定律采用隔離法進(jìn)行研究．3.設(shè)某高速公路的水平彎道可看成半徑是的足夠大的圓形彎道，若汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。那么關(guān)于汽車在此彎道上能安全轉(zhuǎn)彎的速度，下列四種說(shuō)法中正確的是（

）A．大于

B．最好是小于C．一定等于

D．對(duì)轉(zhuǎn)彎速度沒(méi)有什么要求，駕駛員水平高，轉(zhuǎn)彎速度可大些參考答案：B4.如圖所示，有些地區(qū)的鐵路由于彎多、彎急、路況復(fù)雜，依靠現(xiàn)有車型提速的難度較大，鐵路部門通過(guò)引進(jìn)擺式列車來(lái)解決轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)小造成的離心問(wèn)題，擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車。當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在電腦控制下，車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，當(dāng)列車行走在直線上時(shí)，車廂又恢復(fù)原狀，就像玩具“不倒翁”一樣。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠在現(xiàn)有線路上運(yùn)行，無(wú)需對(duì)線路等設(shè)施進(jìn)行較大的改造。運(yùn)行實(shí)踐表明：擺式列車通過(guò)彎道的速度可提高，最高可達(dá)，擺式列車不愧為“曲線沖刺能手”。假設(shè)有一超高速擺式列車在水平面內(nèi)行駛，以的速度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為，則質(zhì)量為的乘客在拐彎過(guò)程中所受到的火車給他的作用力約為(

)A．

B．

C．

D．參考答案：D5.某人正通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處，滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙.下列判斷正確的是（

）A.圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值

B.圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mgC.圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m

D.貨物始終處于超重狀態(tài)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.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長(zhǎng)木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.7.（4分）在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)。若v很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為__________。

參考答案：答案：

8.某興趣小組利用圖甲所示電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.99.如圖14-1所示，是在高速公路上用的超聲波測(cè)速儀測(cè)量車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度．圖7中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來(lái)的信號(hào)．設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖14-2可知，汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是______m，汽車的速度是________m/s.參考答案：1717.9解析測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔為1.0s，由題圖可知p1、p2之間有30小格，故每一小格對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔t0＝＝s，p1、n1間有12個(gè)小格，說(shuō)明p1、n1之間的間隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之間的間隔t2＝0.3s.因而汽車接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)時(shí)離測(cè)速儀的距離分別為x1＝v·，x2＝v·.汽車這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x＝x1－x2＝v()＝17m.汽車在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)刻應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于題圖中p1、n1之間的中點(diǎn)和p2、n2之間的中點(diǎn)，其間共有28.5個(gè)小格，故接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)的時(shí)間間隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽車速度為v車＝≈17.9m/s.10.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時(shí)乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左11.如圖所示是自行車傳動(dòng)裝置的示意圖．假設(shè)踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進(jìn)的速度有多大，還需測(cè)量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請(qǐng)?jiān)趫D中用字母標(biāo)注出來(lái)，并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：___________．參考答案：．如圖所示，測(cè)量R、r、R′．自行車的速度為：12.質(zhì)量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力恒定。當(dāng)汽車的加速度為a、速度為v時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是P1，則當(dāng)功率是P2時(shí)，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：13.如圖所示是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________．(2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出．從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x＝________cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________m/s。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.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）15.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過(guò)程和說(shuō)明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO＇射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t0；當(dāng)在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓（如圖乙所示）時(shí)，所有電子均能從兩板間通過(guò)，然后進(jìn)入豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計(jì)。（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的最小距離和最大距離；（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，①求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平寬度L；求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度。參考答案：見解析（1）由題意可知，從0、2t0、4t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的距離最大，在這種情況下，電子的最大距離為：

（4分）從t0、3t0、……等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的距離最小，在這種情況下，電子的最小距離為：

（4分）（2）①設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)為：（2分）設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為vt，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏向角為：，式中

（2分）又：

（1分）

解得：

（1分）②由于各個(gè)時(shí)刻從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出的電子的速度大小相等，方向相同，因此電子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也相同，都能垂直打在熒光屏上。

（2分）由第（1）問(wèn)知電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的位置到OO＇的最大距離和最小距離的差值為：

（2分）所以垂直打在熒光屏上的電子束的寬度為：

（2分）17.一端封閉而另一端開口的玻璃管總長(zhǎng)L=62cm，初始時(shí)玻璃管開口向上豎直靜止放置，管中有一段高h(yuǎn)=5cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)l1=35cm的空氣柱，如圖甲，接著將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)至開口向下的豎直位置，如圖乙，此時(shí)上端空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)閘2=40cm，氣體的溫度保持不變，（1）求大氣壓強(qiáng)P0位多少cmHg？（2）從玻璃管管口塞入一個(gè)薄活塞，活塞不漏氣，緩慢向上推動(dòng)活塞，直到上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為l1=35cm，如圖丙，求此時(shí)活塞離管口的距離d．參考答案：解：（1）空氣柱原來(lái)的氣壓為：①倒立后空氣柱的氣壓為：②氣體發(fā)生等溫變化有：代入數(shù)據(jù)解得大氣壓強(qiáng)：（2）上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為，氣壓恢復(fù)為，下方封閉的氣柱壓強(qiáng)為：氣體同樣發(fā)生等溫變化，有：代入數(shù)據(jù)解得最后下方封閉的氣柱長(zhǎng)度為l′=15cm此時(shí)活塞離管口的距離=62﹣35﹣5﹣15=7cm答：（1）求大氣壓強(qiáng)為75cmHg；（2）從玻璃管管口塞入一個(gè)薄活塞，活塞不漏氣，緩慢向上推動(dòng)活塞，直到上端空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為l1=35cm，如圖丙，此時(shí)活塞離管口的距離d為7cm【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】（1）以封閉氣體為研究對(duì)象發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可求出大氣壓強(qiáng)（2）上方空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)為，根據(jù)玻意耳定律易知上端空氣的壓強(qiáng)；根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)系求出下端空氣柱的壓強(qiáng)，對(duì)下端氣體根據(jù)玻意耳定律即可求出下端封閉氣體的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何關(guān)系求出活塞離管口的距離；18.一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，用此電動(dòng)機(jī)提升所受重力為4N的物體時(shí)，通