山東省聊城市武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省聊城市武訓(xùn)高級(jí)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.(單選題)如圖所示，小車的質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m，且M>m、人用恒力F拉繩,若人與車保持相對(duì)靜止，且地面為光滑的,又不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，則車對(duì)人的摩擦力可能是（

）A．，方向向右B．0C．，方向向左

D．，方向向右參考答案：A2.（多選）回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻交流電的頻率為f、電壓大小恒為U，若中心粒子源放射出的質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為+e，從靜止開始在加速器中被加速．不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用，則下列說(shuō)法正確有（）A．若該加速器能實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)子的加速，則上述物理量必須滿足B．若該加速器能實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)子的加速，則上述物理量必須滿足C．質(zhì)子最終由加速器加速獲得的最大速度隨電壓U的增大而增大D．質(zhì)子最終由加速器加速獲得的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大參考答案：考點(diǎn)：質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理．分析：回旋加速器運(yùn)用電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來(lái)加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動(dòng)能．在加速粒子的過(guò)程中，電場(chǎng)的變化周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等．解答：解：A、B、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，根據(jù)T=知，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、根據(jù)qvB=m得v=，則粒子的最大動(dòng)能Ekm=mv2=，質(zhì)子最終由加速器加速獲得的最大速度隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而增大，與加速的電壓無(wú)關(guān)．故D正確，C錯(cuò)誤．故選：AD．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，知道最大動(dòng)能與什么因素有關(guān)，以及知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與電場(chǎng)的變化的周期相等3.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為（

）A．

B.

C.

D.參考答案：C4.（單選題）如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A、B通過(guò)一勁度系數(shù)k的彈簧相連,開始時(shí)B放在地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)通過(guò)細(xì)繩將A向上拉起，當(dāng)B剛要離開地面時(shí)，A上升距離為L(zhǎng)，假設(shè)彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則

參考答案：A5.（多選）人站在岸上通過(guò)定滑輪用繩牽引低處的小船，如圖所示，若船受到水的阻力恒定不變，則在船勻速靠岸的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．繩子的速度的逐漸增大B．繩子的速度保持不變C．繩子的拉力逐漸增大D．船受到的浮力不斷減小參考答案：解：A、將船的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，根據(jù)平行四邊形定則得，v1=vcosθ，在船勻速靠岸的過(guò)程中，θ增大，則拉繩的速度減?。蔄B錯(cuò)誤．C、對(duì)船受力分析得，因?yàn)榇鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，合力為零，則Tcosθ=f，因?yàn)樽枇Σ蛔?，則θ增大，T增大．在豎直方向上，Tsinθ+F浮=mg，T增大，sinθ增大，則浮力減?。蔆D正確．故選：CD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時(shí)的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。7.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時(shí)，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調(diào)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

8.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過(guò)輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為________，此時(shí)彈簧對(duì)硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 9.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來(lái)測(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實(shí)驗(yàn)中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

10.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒?kù)吸收了8×106kJ的熱量，同時(shí)有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?kù)（冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對(duì)外做了kJ的功，熱機(jī)的效率％。參考答案：6×106，7511.如圖甲所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測(cè)量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長(zhǎng)度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測(cè)量斜面長(zhǎng)度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,12.某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，10.00cm長(zhǎng)為半徑畫圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交O、O'連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)。過(guò)A點(diǎn)作法線NN'的垂線AB交NN'于B點(diǎn)，過(guò)C點(diǎn)作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點(diǎn)，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.5013.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=8cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（3，8）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：10

cm/s，

D

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過(guò)程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（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(lái)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))四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，橫截面積S=100cm2的容器內(nèi)，有一個(gè)用彈簧和底面相連的活塞，活塞的氣密性良好，當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度T1=300K時(shí)，容器內(nèi)外的壓強(qiáng)均為p0=1.0×105Pa，活塞和底面相距L1=10cm，彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m；在活塞上放物體甲后，活塞最終下降d=2cm后保持靜止，容器內(nèi)氣體的溫度仍為T1=300K。活塞質(zhì)量及活塞與容器壁間的摩擦均不計(jì)，取g=10m/s2。（1）求物體甲的質(zhì)量m1；（2）在活塞上再放上物體乙，若把容器內(nèi)氣體加熱到T2=330K，系統(tǒng)平衡后，活塞保持放上物體甲平衡后的位置不變，求物體乙的質(zhì)量m2。參考答案：（1）27kg（2）12.5kg【詳解】(1)活塞上放上物體甲后，系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為：容器內(nèi)的氣體做等溫變化，則有：解得：(2)設(shè)活塞上再放上物體乙時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有：由平衡條件有：解得：17.如圖16所示．電阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,電容C=10μF，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻不計(jì)，若在工作過(guò)程中，電阻R2突然發(fā)生斷路。求:（1）通過(guò)電流計(jì)G的電流方向如何(用N-G-b或b-G-N表示)。（2）從電阻斷開到電路穩(wěn)定的過(guò)程中，流經(jīng)電流計(jì)的電量。參考答案：（1）N—G—b（2分）

（2）18.如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長(zhǎng)度相等，M、N兩點(diǎn)間的距離L＝2m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細(xì)均勻、單位長(zhǎng)度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時(shí)開始計(jì)時(shí)，⑴t=0時(shí)，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；⑵求0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q；⑶求導(dǎo)體棒通過(guò)整個(gè)金屬導(dǎo)軌的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解析：⑴導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv

（2分）

感應(yīng)電流

（2分）

安培力F安＝BIL

（2分）

由平衡條件得：mgsinθ＝F安

+F

（2分）F=0

聯(lián)立上式得：θ=300

（1分）

⑵感應(yīng)電流與導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度l無(wú)關(guān)

感應(yīng)電流大小A

（1分）

故0.2s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q＝It＝0.4C

（2分）

⑶解法(一)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)的位移為x,則t時(shí)刻導(dǎo)體棒切割的有效長(zhǎng)度Lx=L-2x

（1分）

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的安培力

（1分）

因安培力的大小與位移x成線性關(guān)系，故通過(guò)導(dǎo)軌過(guò)程中導(dǎo)體棒所受安培力的平均值

（1分）

產(chǎn)生的焦耳熱Q

（2分）

解法(二)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時(shí)間沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)的位移為