山西省大同市天鎮(zhèn)縣第四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市天鎮(zhèn)縣第四中學(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.光滑平行導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，用長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線懸掛，懸線豎直時(shí)導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌良好接觸且細(xì)線處于張緊狀態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，導(dǎo)體棒被向右擺出，擺到最大高度時(shí)，細(xì)線與豎直方向成角，則A．磁場(chǎng)方向一定豎直向下B．磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小C．導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前通過棒的電量為D．導(dǎo)體棒離開導(dǎo)軌前電源提供的電能大于mgl(1–cos)參考答案：BD解析：當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應(yīng)小于導(dǎo)體棒所受重力，否則導(dǎo)體棒會(huì)向上跳起而不是向右擺，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向斜向下或豎直向下都成立，A錯(cuò)；當(dāng)滿足導(dǎo)體棒“向右擺起”時(shí)，若磁場(chǎng)方向豎直向下，則安培力水平向右，在導(dǎo)體棒獲得的水平?jīng)_量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應(yīng)強(qiáng)度也最小，B正確；設(shè)導(dǎo)體棒右擺初動(dòng)能為Ek，擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，有Ek=mgl(1–cos)，導(dǎo)體棒的動(dòng)能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計(jì)，則電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，此時(shí)有W=IEt=qE=Ek，得W=mgl(1–cos)，，題設(shè)條件有電源內(nèi)阻不計(jì)而沒有“其他電阻不計(jì)”的相關(guān)表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流的功就大于mgl(1–cos)，通過的電量也就大于，C錯(cuò)D正確。2.a、b是放置在x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為Q1和Q2，沿x軸a、b之間各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)高低如圖中曲線所示，其中p點(diǎn)電勢(shì)最低，ap間的距離大于pb間的距離．從圖中可看出在x軸線上．以下說法中正確是（）A．Q1一定小于Q2B．a(chǎn)和b一定是同種電荷，且均為負(fù)電荷C．電勢(shì)最低的p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小D．a(chǎn)p和pb間各點(diǎn)的電場(chǎng)方向均由a指向b參考答案：C【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)．【分析】φ﹣x圖線的切線斜率的絕對(duì)值表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，得到Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向得出兩電荷一定是正電荷．【解答】解：A、P點(diǎn)電勢(shì)最低，切線斜率為零，而φ﹣x圖線的切線斜率的絕對(duì)值表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，最小．兩電荷在P點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，P點(diǎn)距離Q1較遠(yuǎn)，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式知，Q1的電量大于Q2的電量．從坐標(biāo)a到b電勢(shì)先減小后增大，因?yàn)檠仉妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，知Q1和Q2一定是同種電荷，且都為正電荷，故AB錯(cuò)誤，C正確；D、根據(jù)順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知，P點(diǎn)的左側(cè)電場(chǎng)方向向右，P點(diǎn)的右側(cè)電場(chǎng)方向向左，故D錯(cuò)誤．故選：C3.如圖所示，質(zhì)量m1＝4kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L＝1m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝3m/s從左端滑上小車。己知物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，則物塊滑上小車后（）A.滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.經(jīng)過一段時(shí)間從小車右端滑下D.整個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為6J參考答案：AD【詳解】A．由于地面光滑，所以滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故A正確；B．由于滑塊和小車間有摩擦力，要產(chǎn)生內(nèi)能，所以滑塊和小車構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．假設(shè)物塊最終與小車共速，共同速度為v。取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v，根據(jù)能量守恒定律得：μm2gd＝m2v02﹣（m1+m2）v2。解得滑塊相對(duì)于小車滑行的距離為：d＝0.6m＜L＝1m，所以物塊不會(huì)小車右端滑下，故C錯(cuò)誤；D．整個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q＝μm2gd＝6J，故D正確。4.（多選）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t秒與（t+0.2）秒兩個(gè)時(shí)刻，x軸上（-3m，3m）區(qū)間的波形完全相同，如圖所示。并且圖中M、N兩質(zhì)點(diǎn)在t秒時(shí)位移均為，下列說法中不正確的是_______________A．該波的最大波速為20m/sB．（t+0.1）秒時(shí)刻，x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定是aC．從t秒時(shí)刻起，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D．從t秒時(shí)刻起，在質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)平衡位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N恰好到達(dá)波峰E．該列波在傳播過程中遇到寬度為d=3m的狹縫時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象參考答案：ABD5.（單選）如圖所示電路中，電源的內(nèi)阻為r．在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩電表的示數(shù)變化情況為（

）A．電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大

B．電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少C．兩電表示數(shù)都增大

D．兩電表示數(shù)都減小參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對(duì)紅光的折射率為_____。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對(duì)紅光的折射率n==。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，由于玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率大于玻璃對(duì)紅光的折射率，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角大于60°。7.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是▲

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

▲

g；參考答案：①

（2分）

②2508.為了測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長(zhǎng)木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長(zhǎng)木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測(cè)量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測(cè)量長(zhǎng)木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測(cè)得木塊經(jīng)過光電門時(shí)的檔光時(shí)間為，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測(cè)量和算出的物理量可以得出木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）9.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉(zhuǎn)動(dòng)絞車，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計(jì)，桿AB和BC的質(zhì)量不計(jì)，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫出各個(gè)力，分別作出各個(gè)力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點(diǎn)，AB受到BC的支持力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點(diǎn)，BC受到AB的拉力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點(diǎn)評(píng)：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．10.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處靜止釋放，經(jīng)過B、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC．設(shè)球經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中平均速率為2.1m/s．參考答案：考點(diǎn)：平均速度．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)和加速度的定義a==，=解答．解答：解：設(shè)AB=BC=x，AB段時(shí)間為t1，BC段時(shí)間為t2，根據(jù)知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據(jù)a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據(jù)=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案為：9：7，2.1m/s．點(diǎn)評(píng)：本題考查基本概念的應(yīng)用，記住和加速度的定義a==，=．11.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若人相對(duì)車以u(píng)=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變?yōu)?.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．專題：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對(duì)象，以小車和車上的人組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象．接著選擇正方向，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍铌P(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向，跳前系統(tǒng)對(duì)地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車對(duì)地的速度為v，人對(duì)地的速度為﹣u+v．最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統(tǒng)，以小車前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，跳前系統(tǒng)對(duì)地的速度為v0，設(shè)跳離時(shí)車對(duì)地的速度為v，人對(duì)地的速度為﹣u+v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數(shù)據(jù)解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點(diǎn)評(píng)：運(yùn)動(dòng)動(dòng)量守恒定律時(shí)，一定要注意所有的速度都是相對(duì)于同一個(gè)參考系，因此該題的難點(diǎn)是人對(duì)地的速度為多大．12.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

13.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)清晰的點(diǎn)。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？你認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)說明理由；若能實(shí)現(xiàn)請(qǐng)算出P點(diǎn)的速度

。（如圖是小明用刻度尺測(cè)量紙帶時(shí)的示意圖。）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.22．（10分）要精確測(cè)量一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：電流表A1：量程100mA，內(nèi)阻r1約為4Ω；電流表A2：量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω；電壓表V：量程10V，內(nèi)阻r3約為l0kΩ；變阻器R0：阻值約10Ω；電池E：電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻很小；電鍵K，導(dǎo)線若干。（1）選出適當(dāng)器材并在答題卷中的虛線圖方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)；（2）需要測(cè)量的物理量是

；（3）根據(jù)所測(cè)物理量，求出電阻阻值的表達(dá)式Rx=

。參考答案：（1）作圖4分（分壓接法也給分）（2）A1表讀數(shù)I1和A2表讀數(shù)I2

（2分）

（3）

或

（4分）15.在探究彈簧彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)得到彈簧伸長(zhǎng)X與彈簧受到拉力F關(guān)系如圖a所示，由圖求得彈簧乙的勁度系數(shù)為

N/m；若要在兩根彈簧中選用一個(gè)來制作精確程度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧

；用制作好的彈簧秤來測(cè)量物體的重力，如圖b所示，物體重為

N。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，在和處有兩個(gè)與軸平行的水平界面和把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，在三個(gè)區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、、

，其大小滿足，方向如圖甲所示.在Ⅱ區(qū)域中的軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場(chǎng)、（圖中未畫出），忽略所有電、磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng).是以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心對(duì)稱的正方形，其邊長(zhǎng).現(xiàn)在界面上的處沿軸正方向發(fā)射一比荷的帶正電荷的粒子（其重力不計(jì)），粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)三點(diǎn)后回到點(diǎn)并做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡構(gòu)成一個(gè)“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時(shí)均做直線運(yùn)動(dòng).（1）求、場(chǎng)的大小和方向.（2）去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其他條件不變，仍在處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，請(qǐng)?jiān)冖蚝廷髤^(qū)城內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡成為上、下對(duì)稱的“8”字，且粒子運(yùn)動(dòng)的周期跟甲圖中相同，請(qǐng)通過必要的計(jì)算和分析，求出你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”.（上面半圓軌跡己在圖中畫出）參考答案：（1）I、III區(qū)域中

在2區(qū)域的電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)滿足方向水平向左同理：方向水平向左（2）根據(jù)對(duì)稱性，在區(qū)域3中只能存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，滿足，方向垂直紙面向外（2分）由于周期相等，所以往區(qū)域II中只能存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且方向必須與x軸平行（2分）從B點(diǎn)云頂至O點(diǎn)做類平拋云頂，時(shí)間（1分）沿y軸是方的位移是，則。

（1分）由牛頓第一定律

（1分）代入數(shù)據(jù)解得

（1分）根據(jù)對(duì)稱性電場(chǎng)方向如圖答所示．

（1分）17.如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S=1×10-4m2,內(nèi)裝水銀，右管內(nèi)有一質(zhì)量為m=0.1kg的活塞擱在固定卡口上，卡口比左管上端高出L=20cm，活塞與管壁間非常密封且無摩擦，右管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體.起初溫度為t0=27℃時(shí)，左、右