山東省菏澤市單縣南城中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省菏澤市單縣南城中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.物體在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則物體（

）A．下落的時間越短

B．下落的時間越長C．落地時的速度越小

D．落地時速度越大參考答案：D2.（單選）現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為A．13.6eV

B．3.4eV

C．10.2eV

D．12.09eV參考答案：D3.如圖甲所示，一圓形金屬線圈放置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．現(xiàn)讓線圈繞其一條直徑以50Hz的頻率勻速轉(zhuǎn)動，較長時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q；若線圈不動，讓磁場以圖乙所示規(guī)律周期性交化，要在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q．乙圖中磁場變化的周期T以s為單位，數(shù)值應(yīng)為（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】法拉第電磁感應(yīng)定律．【分析】線圈勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的是正弦交變電流，求出感應(yīng)電動勢的有效值；當(dāng)線圈不動，磁場周期性變化時，線圈中產(chǎn)生交流電，根據(jù)電流熱效應(yīng)求出電動勢的有效值，結(jié)合題意相同時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量相等，所以兩種情況感應(yīng)電動勢相等，從而求出T【解答】解：設(shè)圓形金屬線圈面積為S，當(dāng)圓形線圈繞其一條直徑勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦交流電，感應(yīng)電動勢的最大值有效值圖乙中感應(yīng)電動勢的大小不變，方向改變感應(yīng)電動勢的大小==根據(jù)楞次定律，0～，感應(yīng)電流沿逆時針方向；～，感應(yīng)電流沿順時針方向；～，感應(yīng)電流沿順時針方向；～T，感應(yīng)電流沿逆時針方向畫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象根據(jù)電流的熱效應(yīng)，有解得：根據(jù)題意，金屬線圈在兩種情況下，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，所以甲、乙兩電路的有效值相等其中：ω=2πf=100π代入解得：，故C正確，ABD錯誤；故選：C4.升降機(jī)底板上放有一質(zhì)量為100kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5m時速度達(dá)到4m/s，則此過程中（g?。?/p>

）A升降機(jī)對物體做功5800J

B合外力對物體做功5800JC物體的重力勢能增加5000J

D物體的機(jī)械能增加5000J參考答案：AC5.如圖中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為.變壓器的原線圈接的電壓u=100sin50πt（V），電壓表為理想電表接在副線圈兩端。則A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電壓表的讀數(shù)100VC．電壓表的讀數(shù)約為10VD．電壓表的讀數(shù)與電阻R有關(guān)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）有一種測定導(dǎo)電液體深度的傳感器，它的主要部分是包著一層電介質(zhì)的金屬棒與導(dǎo)電液體形成的電容器（如圖所示）。如果電容增大，則說明液體的深度h

（填“增大”、“減小”或“不變”）；將金屬棒和導(dǎo)電液體分別接電源兩極后再斷開，當(dāng)液體深度h減小時，導(dǎo)電液與金屬棒間的電壓將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：

答案：增大（3分）

增大（3分）7.若將一個電量為3.0×10－10C的正電荷，從零電勢點移到電場中M點要克服電場力做功9.0×10－9J，則M點的電勢是

V；若再將該電荷從M點移到電場中的N點，電場力做功1.8×10－8J，則M、N兩點間的電勢差UMN＝

V。參考答案：8.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。

①在某次實驗中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個計數(shù)點（A點為第一個計數(shù)點，以后每5個計時點取一個計數(shù)點），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點時小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運動的加速度a=

m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?.沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形如圖所示，P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于和處。在時，質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置；則t2＝

s時，質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當(dāng)t1＝0.9s時，質(zhì)點P的位移為

cm。參考答案：答案：0.6，2解析：由波動圖像可知，質(zhì)點P現(xiàn)在向上振動。經(jīng)過第一次處于波峰。在時質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置，說明經(jīng)過了，可求出周期。質(zhì)點Q現(xiàn)在處于平衡位置具有向下的速度，至少要經(jīng)過半個周期才能在平衡位置具有向下的速度。因為波傳播時間超過一個周期，所以。當(dāng)時，波傳播了，所以質(zhì)點P運動到了正的最大位移處，所以位移為。10.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關(guān)系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細(xì)線跨過滑輪拉相同質(zhì)量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復(fù)實驗多次，記錄多組數(shù)據(jù)，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發(fā)射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學(xué)做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學(xué)做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發(fā)射器（2分）（2）小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量（2分）（3）②（1分）；①（1分）11.（4分）兩個額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計，此時L2的實際功率約為________W。參考答案：答案：99，17.512.小球A以初速度v-0做豎直上拋運動,上升的最大高度為H。小球B以初速度v-0沿著足夠長的光滑斜面上滑；小球C以初速度v-0沿著光滑的圓軌道（O為圓軌道的圓心，圓軌道的半徑為R，且R<H）從最低點上滑，如圖所示。則B、C兩球上升的最大高度與H的關(guān)系為__________。

參考答案：13.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關(guān)系圖線如圖實－2－10所示。(實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長度為________cm；該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。圖實－2－10參考答案：10

50三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，內(nèi)壁光滑長度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計．原長3l、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點．開始活塞D距汽缸B的底部3l．后在D上放一質(zhì)量為的物體．求：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲繀⒖即鸢福航猓海?）開始時被封閉氣體的壓強(qiáng)為，活塞C距氣缸A的底部為l，被封氣體的體積為4lS，重物放在活塞D上穩(wěn)定后，被封氣體的壓強(qiáng)為：活塞C將彈簧向左壓縮了距離，則活塞C受力平衡，有：根據(jù)玻意耳定律，得：解得：x=2l活塞D下降的距離為：（2）升高溫度過程中，氣體做等壓變化，活塞C的位置不動，最終被封氣體的體積為，對最初和最終狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得解得：答：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)?77℃【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）開始時，活塞質(zhì)量不計，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓，彈簧處于原長；在活塞D上放上質(zhì)量為m的物體后，活塞D下降后再次達(dá)到平衡時，由對活塞C受力平衡條件求得容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）升高氣缸內(nèi)氣體溫度，當(dāng)活塞D剛好回到初始位置，此過程中壓強(qiáng)不變，彈簧的形變量不變，C的位置不變，對最初和最終根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式即可求出氣體溫度17.如圖所示，板間距為d、板長為L的兩塊平行金屬板EF、GH水平放置，在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三角形底邊BC與GH在同一水平線上，頂點A與EF在同一水平線上．一個質(zhì)量為m、電量為﹣q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入，若在兩板之間加某一恒定電壓，粒子離開電場后垂直AB邊從D點進(jìn)入磁場，BD=AB，并垂直AC邊射出（不計粒子的重力），求：（1）粒子離開電場時瞬時速度v的大小；兩極板間電壓U的大??；（2）三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）若兩板間不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里，要使粒子進(jìn)入磁場區(qū)域后能從AB邊射出，試求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．參考答案：考點：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：（1）粒子離開電場后速度垂直AB邊，由幾何知識可求出速度的偏向角，根據(jù)速度的分解則能求出粒子離開電場時瞬時速度的大??；粒子在電場中做類平拋運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出電壓．（2）粒子垂直進(jìn)入三角形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場后做勻速圓周運動，畫出軌跡，由于粒子垂直AB邊射入和AC邊射出，由幾何知識求出粒子圓周運動的半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）若兩板間不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)粒子剛好與BC邊相切時，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，作出軌跡，由幾何知識求出最小半徑，由牛頓第二定律即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值．解答：解：（1）粒子運動過程如圖所示，由幾何知識得：粒子離開電場時偏轉(zhuǎn)角為θ=300，則粒子離開電場時瞬時速度的大小為…①在電場中豎直方向：…②由幾何關(guān)系得：tanθ=…③解得：…④；（2）如圖由幾何關(guān)系得：…⑤設(shè)在磁