山西省長(zhǎng)治市西仵中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、山西省長(zhǎng)治市西仵中學(xué)高三物理下學(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. （多選）如圖所示，質(zhì)量為2的物體2放在車(chē)廂的水平底板上，用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪與質(zhì)量為1的物體1相連車(chē)廂正沿水平直軌道向右行駛，此時(shí)與物體1相連的細(xì)繩與豎直方向成角，由此可知車(chē)廂的加速度大小為繩對(duì)1的拉力大小為1底板對(duì)物體2的支持力大小為（21）底板對(duì)2的摩擦力大小為2an參考答案：BD2. （單選）斜面體固定在水平面上，斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，如圖甲所示，在沿斜面向上的力F作用下，物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)；如圖乙所示，若換為沿斜面向下的力作用下，物體沿斜面向

2、下勻速運(yùn)動(dòng)物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為（）AcosBtanCcotDtan參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；滑動(dòng)摩擦力專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題分析：對(duì)物體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡，列出方程組，求出物體與斜面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)的大小解答：解：當(dāng)物體勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得：F=mgsin+mgcos，當(dāng)物體勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得：聯(lián)立兩式解得：=故B正確，A、C、D錯(cuò)誤故選：B點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解3. （單選）如圖5，甲、乙兩顆衛(wèi)星分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙的軌道半徑為甲的2倍，下列說(shuō)法正確的是A甲的向心加速度比乙的小 B

3、甲的運(yùn)行周期比乙的小C甲的角速度比乙的小 D甲的線(xiàn)速度比乙的小參考答案：B4. 總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m高的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)2 s拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，如圖所示是跳傘過(guò)程中的v-t圖，試根據(jù)圖像可知：（g取10m/s2） A在t=1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度約為8m/s2B14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落高度約為300mC運(yùn)動(dòng)員落地前飛行時(shí)間為24sD運(yùn)動(dòng)員在下降過(guò)程中空氣阻力一直在增大參考答案：A5. 下列關(guān)于彈力和摩擦力的說(shuō)法中，正確的是 A相互接觸的物體之間必有彈力作用 B相互有彈力作用的物體必定相互接觸C相互有彈力作用的物體之間必定有摩擦力存D相互有摩擦力作用的物體之間必有彈力作用參考答案

4、：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. （單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢(shì)能分別取決于氣體的()A.溫度與體積 B體積和壓強(qiáng) C.溫度和壓強(qiáng) D壓強(qiáng)和溫度參考答案：A7. 總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為，方向水平釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?參考答案： （3） 8. （4分）下圖是某繩波形成過(guò)程示意圖，1、2、3、4為繩上的一系列等間距的質(zhì)點(diǎn)，繩處于水平方向。質(zhì)點(diǎn)1在外力作用下沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)2、3、4各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振

5、動(dòng)從繩的左端傳到右端。t0時(shí)質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為T(mén)。經(jīng)過(guò)四分之一周期，質(zhì)點(diǎn)5開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已發(fā)生的位移為6cm,則當(dāng)t 時(shí)質(zhì)點(diǎn)5的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?；t時(shí)質(zhì)點(diǎn)9運(yùn)動(dòng)的路程為 。參考答案：豎直向上 6cm9. 如圖所示，實(shí)線(xiàn)表示兩個(gè)相干波源S1、S2發(fā)出的波的波峰位置，則圖中的點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，圖中的點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置。參考答案：答案： b，a10. 參考答案：11. 用中子轟擊鋰核()，發(fā)生的核反應(yīng)為：，式中n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核，同時(shí)釋放出4.8 MeV的核能(l eV=1.6xl0 J)。則新核中的中子數(shù)為 ，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損為 kg(計(jì)算結(jié)果保留兩位

6、有效數(shù)字)。參考答案：2 12. 一個(gè)晴朗的天氣，小明覺(jué)得湖水中魚(yú)兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫(huà)了一幅魚(yú)兒戲水的圖畫(huà)（如圖所示）。但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫(huà)有不符合物理規(guī)律之處，請(qǐng)根據(jù)你所掌握的物理知識(shí)正確畫(huà)出草圖，并指出這樣畫(huà)的物理依據(jù)。（2分）請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上畫(huà)上你認(rèn)為正確的草圖（3分）依據(jù) （2分）如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對(duì)外做的功 （填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量。參考答案：因上層水溫較高和壓強(qiáng)較小，故小氣泡在上升過(guò)程中氣泡內(nèi)壓強(qiáng)減小，溫度升高，體積增大?！靶∮凇?3. (4分)兩個(gè)單擺甲和乙，它們的擺長(zhǎng)之比為41，若它們?cè)谕坏攸c(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則它們的

7、周期之比T甲:T乙= 。在甲擺完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，乙擺完成的全振動(dòng)次數(shù)為 。參考答案：答案：2：1 20三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （7分）欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線(xiàn)的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：A電池組（3 V，內(nèi)阻1）B電流表（03 A，內(nèi)阻0.0125 ）C電流表（00.6 A，內(nèi)阻0.125 ）D電壓表（03 V，內(nèi)阻3 k）E電壓表（015 V，內(nèi)阻15 k）F滑動(dòng)變阻器（020 ，額定電流1 A）G滑動(dòng)變阻器（0200 ，額定電流0.3 A） H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)（1）上述器材中應(yīng)選用的是_；（填寫(xiě)各器材的字母代號(hào)）（2

8、）實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表_接法；（填“內(nèi)”或“外”）（3）為使通過(guò)待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)的電流能在00.5 A范圍內(nèi)改變,請(qǐng)按要求在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線(xiàn)電阻Rx的電路原理圖.參考答案：（1） （2分）（2）外（2分）（3）電路如圖 （3分）15. （9分）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e1，非彈性碰撞的e1。某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示）驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下：安

9、裝好實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線(xiàn)所指的位置O。 第一步：不放小球2，讓小球 1 從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置。第二步：把小球 2 放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球 1 從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置。第三步：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O 點(diǎn)的距離，即線(xiàn)段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。上述實(shí)驗(yàn)中， P點(diǎn)是_的平均位置，M點(diǎn)是_的平均位置， N點(diǎn)是_的平均位置，請(qǐng)寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)的原理 寫(xiě)出用測(cè)量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式 三個(gè)落地點(diǎn)

10、距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？_參考答案： 答案：P點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)的平均位置M點(diǎn)是小球1與小球2碰撞后小球1落點(diǎn)的平均位置N點(diǎn)是小球2落點(diǎn)的平均位置小球從槽口C飛出后作平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，設(shè)為t，則有 OPv10t OMv1t ONv2t 小球2碰撞前靜止， v200 OP與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 速調(diào)管是用于甚高頻信號(hào)放大的一種裝置（如圖11所示），其核心部件是由兩個(gè)相距為s的腔組成，其中輸入腔由一對(duì)相距為l的平行正對(duì)金屬板構(gòu)成（圖中虛線(xiàn)框內(nèi)的部分）。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，為計(jì)算

11、方便，在以下的討論中電子之間的相互作用力及其重力均忽略不計(jì)。（1）若輸入腔中的電場(chǎng)保持不變，電子以一定的初速度v0從A板上的小孔沿垂直A板的方向進(jìn)入輸入腔，而由B板射出輸入腔時(shí)速度減為v0/2，求輸入腔中的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及電子通過(guò)輸入腔電場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間t；（2）現(xiàn)將B板接地（圖中未畫(huà)出），在輸入腔的兩極板間加上如圖12所示周期為T(mén)的高頻方波交變電壓，在 t=0時(shí)A板電勢(shì)為U0，與此同時(shí)電子以速度v0連續(xù)從A板上的小孔沿垂直A板的方向射入輸入腔中，并能從B板上的小孔射出，射向輸出腔的C孔。若在nT（n+1）T的時(shí)間內(nèi)（n=0，1，2，3），前半周期經(jīng)板射出的電子速度為v1（未知），后半周期經(jīng)

12、B板射出的電子速度為v2（未知），求v1與v2的比值；（由于輸入腔兩極板間距離很小，且電子的速度很大，因此電子通過(guò)輸入腔的時(shí)間可忽略不計(jì)）（3）在上述速度分別為v1和v2的電子中，若t時(shí)刻經(jīng)B板射出速度為v1的電子總能與t+T/2時(shí)刻經(jīng)B板射出的速度為v2的電子同時(shí)進(jìn)入輸出腔，則可通過(guò)相移器的控制將電子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出腔中的電場(chǎng)能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)甚高頻信號(hào)進(jìn)行放大的作用。為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，輸出腔的C孔到輸入腔的右極板B的距離s應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？參考答案：（1）設(shè)電子在輸入腔中做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有-v-02=2（-a）l解得a=根據(jù)牛頓第二定律有eE=ma解得E=電子通過(guò)輸入腔

13、的時(shí)間t=（2）在nT（n+1）T的時(shí)間內(nèi)，前半周期電子減速通過(guò)輸入腔，設(shè)射出的速度為v1，則根據(jù)動(dòng)能定理有 -eU0=mv12-mv02解得v1=后半周期電子加速通過(guò)輸入腔，設(shè)射出的速度為v2，則根據(jù)動(dòng)能定理有eU0=mv22-mv02解得v2=所以有（3）設(shè)以速度v1經(jīng)B板射出的電子經(jīng)過(guò)時(shí)間t1到達(dá)C孔處，則s=v1t1以速度v2經(jīng)B板射出的電子經(jīng)過(guò)時(shí)間t2到達(dá)C孔處，則s=v2t2為實(shí)現(xiàn)放大作用，依題意應(yīng)有t2=t1-T/2 解得17. （16分）為了測(cè)定小木板和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。在小木板上固定一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（質(zhì)量不計(jì)），彈簧測(cè)力計(jì)下吊一個(gè)光滑小球，將木板連同小

14、球一起放在斜面上，如圖所示，用手固定住木板時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，放手后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2 ，測(cè)得斜面傾角為，由測(cè)量的數(shù)據(jù)可求出木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多大？ 參考答案：解析：手固定住木板時(shí)，對(duì)小球有：F1=mgsin 木板沿斜面下滑時(shí)，對(duì)小球有：mgsin-F2 = ma 木板與小球一起下滑有共同的加速度，整體有：（M+m）gsin-Ff=(M+m)a Ff=(M+m)gcos 聯(lián)立式解得：=tan18. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻

15、R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過(guò)程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，兩平行軌道中夠長(zhǎng)。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）當(dāng)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)，施加一豎直向上的恒定外力F=mg的作用，求導(dǎo)體棒ab從開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)II到停止運(yùn)動(dòng)所通過(guò)的距離和電阻R2上所產(chǎn)生的熱量。參考答案：見(jiàn)解析（1）（6分）以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)I中切割磁感線(xiàn)，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得 （1分）式中 （1