山西省大同市渾源縣西坊城中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省大同市渾源縣西坊城中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.物塊沿傾角為=37°的斜面向上滑動時，取沿斜面向上為正方向，則位移隨時間變化遵循，那么物塊在2s末的速度和2s內(nèi)的位移分別為

A．12m/s,0 B．0,6m C．,0 D．0,0參考答案：B由可知，物塊上滑時的初速度為12m/s，加速度大小為12，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得，，故當(dāng)物塊速度減小到零后將靜止在斜面上，運動時間，因此2s末的速度為0，2s內(nèi)的位移為，B項正確。2.夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進(jìn)低溫的冰箱中會變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（可看成理想氣體）

A．內(nèi)能減小，外界對其做功

B．內(nèi)能減小，吸收熱量

C．內(nèi)能增加，對外界做功

D．內(nèi)能增加，放出熱量參考答案：A3.（單選）如圖（1）所示為一列簡諧橫波在t=0s時的波形圖，圖（2）是這列波中的P點從此時開始的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是：A.v=25cm/s，向左傳播

B.v=25cm/s,向右傳播C.v=50cm/s，向左傳播

D.v=50cm/s，向右傳播參考答案：C4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面土上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，一端系在小球上，另一端固定在P點，小球靜止時彈簧與豎直方向的夾角為30°，則彈簧的伸長量為(

)A．

B．

C．

D．

參考答案：C5.（2015?邢臺四模）如圖，真空中M、N處放置兩等量異種點電荷，a、b、c表示電場中的三條等勢線，d點和e點位于等勢線a上，f點位于等勢線c上，df平行于M、N．已知一帶正電的試探電荷從d點移動到f點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判斷正確的是（）A．M點處放置的是正電荷B．若將帶正電的試探電荷沿圖中虛線de由d點移動到e點，則電場力先做正功、后做負(fù)功C．d點的電勢高于f點的電勢D．d點的場強(qiáng)與f點的場強(qiáng)完全相同參考答案：B：等勢面．解：A、因正電荷由d到f電場力做正功，電勢能增加，則電勢升高．故f點電勢高于d點電勢．則N點為正電荷，故A錯誤，C錯誤．B、將帶正電的試探電荷沿直線由d點移動到e點，電勢能先減小再增大到原來值，故電場力先做正功、后做負(fù)功．故B正確．D、d點與f點為關(guān)于兩電荷的中垂線對稱，則場強(qiáng)大小相等但方向不同，故D錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究。如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球為研究對象，對小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。7.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°8.某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機(jī)可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否9.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長10.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：11.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）12.1某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關(guān)系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離x，計算出它們與0點之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2—x坐標(biāo)系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖所示的描點，若測出小車質(zhì)量為0.2kg。(1)請你畫出Δv2—x變化圖象，(2)結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N.(3)若該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是：(

)

A.實驗前未平衡摩擦力

B.實驗前未平衡摩擦力過大C.實驗時所掛的鉤碼質(zhì)量太大

D.實驗時所掛的鉤碼質(zhì)量太小參考答案：(1)畫圖（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC13.一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過打點計時器打下一系列點，從打下的點中選取若干計數(shù)點，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個計數(shù)點之間都有四個點未畫出?，F(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點計時器電源頻率為50Hz。①打D點時，小車的瞬時速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車運動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止，本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個小車的加速度分別為a1和a2，上述四個物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.多用電表歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路如圖1所示，為測量多用電表內(nèi)部電阻r和電池的電動勢E，實驗過程如下：（1）將選擇開關(guān)旋至歐姆擋“×1”，紅、黑表筆短接，其中表筆a為

（填“紅表筆”或“黑表筆”），調(diào)節(jié)

，使指針位于表盤

（填“左”或“右”）側(cè)零刻度線處．

123456R（Ω）100.050.025.016.712.59.1（Ω﹣1）0.010.020.040.060.080.11U（V）1.200.950.740.600.500.40（V﹣1）0.831.051.351.682.002.50（2）將電阻箱R和電壓表V并聯(lián)后接在兩表筆a、b上，改變電阻箱R的阻值，記錄6組電壓表和電阻箱的示數(shù)U和R，再將和的值填寫在表格中，把第3、5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點在如圖2的坐標(biāo)系中補(bǔ)充標(biāo)出，并作出-圖線．（3）根據(jù)圖線可知電動勢E=

V，內(nèi)阻r=

Ω．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）由圖可知，右側(cè)表筆接電內(nèi)部電壓的正極，為保證電流由紅進(jìn)黑出，則右表筆應(yīng)接黑接線柱，左接線柱接紅接線柱；調(diào)零時指針應(yīng)指在右側(cè)的零刻度處，方向為調(diào)節(jié)R0，使指針指在右側(cè)零刻度處；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法得出對應(yīng)的圖象如圖所示；（3）由閉合電路歐姆定律可知：E=U+r；變形得：=+R；可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢的倒數(shù)，故有：E==1.43V；圖象的斜率表示，則有：r==23.0Ω故答案為：（1）紅表筆，R0，右；（2）如圖所示；（3）1.43，23.0．【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）根據(jù)多用電表的結(jié)構(gòu)及讀數(shù)方法可得出表筆的位置及讀數(shù)；知道歐姆調(diào)零的基本方法；（2）根據(jù)描點法得出對應(yīng)的圖象；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出方程，再由圖象的性質(zhì)明確電動勢和內(nèi)阻的大??；15.在“測電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，測量對象為一節(jié)新的干電池．（1）用圖（a）所示電路測量時，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，原因是：

．（2）為了提高實驗精度，采用圖乙所示電路，提供的器材：量程3V的電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆），滑動變阻：R1（0～10Ω）滑動變阻器R2（0～200Ω），單刀單擲開關(guān)S1、單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干①電路中，加接電阻凰有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數(shù)據(jù)測量，二是

②為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動變阻器應(yīng)選用

（填R1或R2）．③開始實驗之前，S1、S2都處于斷開狀態(tài)．現(xiàn)在開始實驗：A．閉合S1，S2打向1，測得電壓表的讀數(shù)U0，電流表的讀數(shù)為I0，則=

．（電流表內(nèi)阻用RA表示）B．閉合S1，S2打向2，改變滑動變阻器的阻值，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2．則新電池電動勢的表達(dá)式為E=

，內(nèi)阻的表達(dá)式r=

．參考答案：Ⅰ、電源內(nèi)阻很??；Ⅱ、①防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；②R0+RA．③；﹣【考點】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】（1）作出電源的U﹣I圖象，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內(nèi)阻，再分析電壓表讀數(shù)變化不明顯的原因．（2）①加接電阻R0，起保護(hù)作用，限制電流，防止電池被短路或電流表被燒壞．②由于電表的讀數(shù)在刻度盤中央附近，誤差較小，則要求電路中電流較大，在確保安全的前提下，可選擇阻值較小的變阻器．③根據(jù)歐姆定律分析A所測量的物理量．根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程組，可求出新電池電動勢和內(nèi)阻的表達(dá)式．【解答】解：（1）作出電源的U﹣I圖象，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內(nèi)阻，如圖，圖線1的斜率小于圖線2的斜率，則對應(yīng)的電源的內(nèi)阻圖線1的較小，由圖可以看出，圖線1電壓隨電流變化較慢．本實驗中發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)變化不明顯，原因是：電源內(nèi)阻很?。颌偌咏与娮鑂0，起保護(hù)作用，限制電流，防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞②滑動變阻器應(yīng)選用R1．因為R1的總電阻較小，使電路中電流較大，電流表指針能在刻度盤中央附近，測量誤差較?。鄹鶕?jù)歐姆定律可知，可以測出的物理量是定值電阻R0和電流表內(nèi)阻之和，用測量寫出表達(dá)式為：R0+RA=．B、根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）…①E=U2+I2（R0+RA+r）…②聯(lián)立解得：E=；r=故答案為：Ⅰ、電源內(nèi)阻很?。虎?、①防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；②R0+RA．③；﹣四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在同一水平面中的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m=1×10﹣14kg，帶電量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．且運動速度保持恒定．試求：（1）勻強(qiáng)磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運動的速度．參考答案：解：（1）帶負(fù)電的微粒受到重力和電場力處于靜止?fàn)顟B(tài)，因重力豎直向下，則電場力豎直向上，故M板帶正電．a(chǎn)b棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，ab棒等效于電源，感應(yīng)電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場方向豎直向下．（2）由由平衡條件，得

mg=Eq又E=所以MN間的電壓：UMN==V=0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過R3的電流I==A=0.05Aab棒兩端的電壓為Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動勢E感=BLv聯(lián)立上兩式得v=0.5m/s答：（1）勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下；（2）ab兩端的路端電壓為0.4V；（3）金屬棒ab運動的速度為0.5m/s．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電容；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）懸浮于電容器兩極板之間的微粒靜止，重力與電場力平衡，可判斷電容器兩板帶電情況，來確定電路感應(yīng)電流方向，再由右手定則確定磁場方向．（2）由粒子平衡，求出電容器的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路特點，求出ab兩端的路端電壓．（3）由歐姆定律和感應(yīng)電動勢公式求出速度．17.如圖所示，足夠長的傾角θ=37°的斜面與水平地面在P點平滑連接，通過輕繩連接的A、B兩物體靜置于水平地面上，質(zhì)量分別為m1=2kg，m2=4kg，此時輕繩處于水平且無拉力，物體A與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，物體B與接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.75，對物體B施加水平恒力F=76N，使兩物體一起向右加速運動，經(jīng)過時間t=2s物體B到達(dá)斜面底端P點，此時撤去恒力F，若兩物體均可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）兩物體加速時輕繩上的張力T；（2）物體A進(jìn)入斜面后，兩物體恰好不相撞，求輕繩的長度L．參考答案：解：（1）兩物體加速時對整體研究有：F﹣μ1m1g﹣μ2m2g