山西省運(yùn)城市永濟(jì)第三中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市永濟(jì)第三中學(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)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線的截面圖。在如圖所示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線連線的中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線連線的中垂線上的兩點(diǎn)，與O點(diǎn)的距離相等，aM與MN夾角為θ。若兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的恒定電流I，單根導(dǎo)線中的電流在M處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，則關(guān)于線段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是

A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定相反B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0cosθ

C．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為2B0sinθ

D．在線段MN上有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)

參考答案：C2.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球。給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ。下列說(shuō)法中正確的是A.小球受重力、細(xì)繩的拉力和向心力作用

B.細(xì)繩拉力在水平方向的分力提供了向心力C.θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的周期越大

D.θ越大，小球運(yùn)動(dòng)的線速度越大參考答案：BD3.（多選）質(zhì)量為40kg的雪撬在傾角θ=37°的斜面上向下滑動(dòng)（如圖甲所示），所受的空氣阻力與速度成正比．今測(cè)得雪撬運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示，且AB是曲線的切線，B點(diǎn)坐標(biāo)為（4，15），CD是曲線的漸近線．根據(jù)以上信息，可以確定下列哪些物理量（）A．空氣的阻力系數(shù)B．雪撬與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)C．雪撬在斜面上下滑的最大速度D．雪撬達(dá)到最大速度時(shí)所用的時(shí)間參考答案：解：在A點(diǎn)時(shí)，加速度為：aA=m/s2=2.5m/s2．速度為：vA=5m/s根據(jù)牛頓第二定律得運(yùn)動(dòng)以后的加速度為：a=…①當(dāng)加速度a=0時(shí)，速度達(dá)到最大，vm=10m/s．有：mgsinθ﹣μmgcosθ﹣kvm=0…②聯(lián)立①②解得：μ=，k=20N/m．s﹣1由于該運(yùn)動(dòng)是加速度變化的加速運(yùn)動(dòng)，故無(wú)法求出雪橇到達(dá)最大速度所用的時(shí)間．故A、B、C正確，D錯(cuò)誤．故選ABC．4.如圖所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運(yùn)動(dòng)。若小車的向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是（

）A．F1不變，F(xiàn)2變大

B．F1變大，F(xiàn)2不變

C．F1、F2都變大

D．F1變大，F(xiàn)2減小

參考答案：B5.如圖所示，在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動(dòng)觸頭。當(dāng)變壓器輸入電壓發(fā)生變化以后，可上下調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P1、P2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220V，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220V，下列措施可行的是

（

）A．P1不動(dòng)，將P2向上移B．P2不動(dòng)，將P1向下移C．將P1向上移，同時(shí)P2向下移

D．將P1向下移，同時(shí)P2向上移參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.2011年11月3日，中國(guó)自行研制的神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在距地球343km的軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接。神舟八號(hào)飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設(shè)神舟八號(hào)在近圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號(hào)的運(yùn)行速度為

。參考答案：小于，7.在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T。測(cè)出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vc

。(寫出表達(dá)式)參考答案：（2分）

8.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開(kāi)始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽(tīng)到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測(cè)出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。測(cè)出H=1m，h=0.3m，x=0.5m。（空氣阻力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略,g取10m／s2）。①物體下滑的加速度表達(dá)式為

，計(jì)算得a=

m/s2。②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_________________，計(jì)算得動(dòng)摩擦因數(shù)等于

。參考答案：9.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥10.（4分）如圖所示，甲、乙、丙、丁四種情況，光滑斜面的傾角都是α，球的質(zhì)量都是m，球都是用輕繩系住處于平衡狀態(tài)，則球?qū)π泵鎵毫ψ畲蟮氖?/p>

圖情況；球?qū)π泵鎵毫ψ钚〉氖?/p>

圖情況。參考答案：乙、丙11.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－412.（1）如圖為一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，它是每隔1/30s的時(shí)間拍攝的。從某個(gè)稍大些的位置間隔開(kāi)始測(cè)量，照片上邊的數(shù)字表示的是這些相鄰間隔的序號(hào)，下邊的數(shù)值是用刻度尺測(cè)出的其中兩個(gè)間隔的長(zhǎng)度。根據(jù)所給的兩個(gè)數(shù)據(jù)，則可以求出間隔3的長(zhǎng)度約為

cm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）已知游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm，游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，它的總長(zhǎng)等于9mm，用這個(gè)游標(biāo)尺測(cè)得某物體長(zhǎng)度為2.37cm。則這時(shí)是游標(biāo)尺上的第

條刻度線與主尺上的第

條刻度線對(duì)齊。參考答案：13.真空中一束波長(zhǎng)為6×10﹣7m的可見(jiàn)光，頻率為

Hz，已知光在真空中的速度為3×108m/s．該光進(jìn)入水中后，其波長(zhǎng)與真空中的相比變

（選填“長(zhǎng)”或“短”）．參考答案：5×1014；短．【考點(diǎn)】電磁波的發(fā)射、傳播和接收．【專題】定量思想；推理法；光線傳播的規(guī)律綜合專題．【分析】根據(jù)波長(zhǎng)求出該可見(jiàn)光的頻率，再分析水相對(duì)真空是光密介質(zhì)，所以光進(jìn)入水中傳播速度減小，但頻率不變，由波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，判斷波長(zhǎng)的變化．【解答】解：由波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系得水相對(duì)真空是光密介質(zhì)，所以光進(jìn)入水中傳播速度減小，但頻率不變，由波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系可知其波長(zhǎng)與真空相比變短．故答案為：5×1014；短．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.豎直平面內(nèi)的半圓軌道光滑且與水平地面相切于B點(diǎn)，一質(zhì)量為1kg的堅(jiān)硬小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)），靜止在光滑的水平地面上，如圖所示．一顆質(zhì)量為10g的子彈以505m/s的速度向左飛來(lái)，正好打中并留在小物塊內(nèi)，它們一起向左運(yùn)動(dòng)，已知R=0.4m，g=10m/s2．求：①子彈打中小物塊并合成一個(gè)整體時(shí)的共同速度；②小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道頂端的壓力大??；③小物塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離．參考答案：解：①子彈打中小物塊的過(guò)程，取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=（m+M）v得共同體的速度為：v===5m/s②小物塊（含子彈）從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律得：=+（m+M）g?2R戴爾數(shù)據(jù)解得：vC=3m/s在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：N+（m+M）g=（m+M）代入數(shù)據(jù)解得N=12.625N由牛頓第三定律知，小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道頂端的壓力大小為：N′=N=12.625N；③小物塊離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：2R=x=vCt解得小物塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離為：x=1.2m答：①子彈打中小物塊并合成一個(gè)整體時(shí)的共同速度是5m/s；②小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道頂端的壓力大小是12.625N；③小物塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離是1.2m．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)；向心力．【分析】①子彈打擊小物塊的過(guò)程遵守動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求兩者并合成一個(gè)整體時(shí)的共同速度；②由于沒(méi)有摩擦，所以共同體從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求出共同體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度，再由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求從小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道頂端的壓力大?。虎坌∥飰K離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由分位移公式求落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離．17.如圖是一個(gè)十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動(dòng)助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時(shí)，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來(lái)，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動(dòng)，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長(zhǎng)4.8m，寬度可不計(jì)。（1）請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，是否會(huì)發(fā)生相撞事故？（2）若轎車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，而助力車立即作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，為避免發(fā)生相撞事故，助力車的加速度至少要多大？參考答案：（1）轎車車頭到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為t1==s=2.5s

轎車通過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為

Δt==s=0.6s

……………….(1分)助力車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為

t2==s=2.9s

…….(2分)因?yàn)閠1<t2<t1+Δt，所以會(huì)發(fā)生交通事故

……………..(2分)（2）阻力車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間小于t1=2.5s，可避免交通事故發(fā)生，設(shè)阻力車的最小加速度為am，則

x2=v2t1+amt

…….(2分)

解得am=0.8m/s2

18.如圖所示，K是粒子發(fā)生器，D1、D2、D3是三塊擋板，通過(guò)傳感器可控制它們定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，D1、D2的間距為L(zhǎng)，D2、D3的間距為。在以O(shè)為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系Oxy中有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸。現(xiàn)開(kāi)啟擋板D1、D3，粒子發(fā)生器僅在t=0時(shí)刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子，D2僅在t=nT（n=0，1，2…T為已知量）時(shí)刻開(kāi)啟，在t=5T時(shí)刻，再關(guān)閉擋板D3，使粒子無(wú)法進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。已知擋板的厚度不計(jì)，粒子帶正電，不計(jì)粒子的重力，不計(jì)粒子間的相互作用，整個(gè)裝置都放在真空中。（1）求能夠進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的粒子的速度大??；（2）已知從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)中速度最小的粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為（0，2cm）的P點(diǎn)，應(yīng)將磁場(chǎng)邊界MN在Oxy平面內(nèi)如何平移，才能使從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)中速度最大的粒子經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為