山西省忻州市北聯(lián)合學(xué)校高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市北聯(lián)合學(xué)校高三物理期末試卷含解析一、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.（多選題）如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖上未畫出），兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（）A．Q受到桌面的支持力變大 B．Q受到桌面的靜摩擦力變大C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大 D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大參考答案：BC解：A、金屬塊Q保持在桌面上靜止，對(duì)于金屬塊和小球研究，豎直方向沒有加速度，根據(jù)平衡條件得知，Q受到桌面的支持力等于兩個(gè)物體的總重力，保持不變．故A錯(cuò)誤．B、C、D設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，細(xì)線的拉力大小為T，細(xì)線的長度為L．P球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，如圖，則有T=，mgtanθ=mω2Lsinθ，得角速度ω=，周期T=使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，θ增大，cosθ減小，則得到細(xì)線拉力T增大，角速度增大，周期T減?。畬?duì)Q，由平衡條件得知，f=Tsinθ=mgtanθ，知Q受到桌面的靜摩擦力變大．故B、C正確，D錯(cuò)誤．故選：BC．2.在傾角為30°的足夠長的斜面上，有一重10N的物體，被平行于斜面的大小為8N的恒力F推著沿斜面勻速上滑，如圖所示，g取10m/s2。在推力F突然消失的瞬間（

）A．物體所受合力為8N

B．物體所受摩擦力方向與原來相反C．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)小于0.4

D．推力F消失后，物體將沿斜面上滑，最后靜止在斜面上參考答案：AC3.一質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng),振動(dòng)圖像如圖所示,在t1、t2時(shí)刻這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的（

）A．加速度相同

B．位移相同

C．速度相同

D．回復(fù)力相同參考答案：

答案：C4.2010年1月11日20∶58∶46，中國在境內(nèi)進(jìn)行了一次陸基中段反導(dǎo)攔截技術(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期目的．這一試驗(yàn)的成就和意義可與“兩彈一星”并論．假設(shè)敵方導(dǎo)彈發(fā)射t0時(shí)間后，我方反導(dǎo)攔截導(dǎo)彈發(fā)射經(jīng)時(shí)間t將其摧毀，則以下說法正確的是()A．?dāng)撤綄?dǎo)彈與我方反導(dǎo)攔截導(dǎo)彈運(yùn)行軌跡相同B．?dāng)撤綄?dǎo)彈與我方反導(dǎo)攔截導(dǎo)彈運(yùn)行時(shí)間差為t－t0C．?dāng)撤綄?dǎo)彈與我方反導(dǎo)攔截導(dǎo)彈運(yùn)行時(shí)間差為t0D．?dāng)撤綄?dǎo)彈與我方反導(dǎo)攔截導(dǎo)彈相撞時(shí)與地心距離相同參考答案：CD5.如圖所示，兩個(gè)直立的氣缸由管道連通。具有一定質(zhì)量的活塞a、b用鋼性桿固連，可在氣缸內(nèi)無摩擦地移動(dòng)。缸內(nèi)及管中封有一定質(zhì)量的氣體，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。大氣壓強(qiáng)不變?，F(xiàn)令缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高一點(diǎn)，則系統(tǒng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)

(

)（A）活塞向下移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變（B）活塞向下移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大（C）活塞向上移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減?。―）活塞的位置沒有改變，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦?shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；7.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8V，內(nèi)電阻r＝4Ω，Er

定值電阻R1＝6Ω，R為最大阻值是40Ω的滑動(dòng)變阻器．則在滑動(dòng)變阻器左右滑動(dòng)過程中，電壓表的最大讀數(shù)為V，電源的最大輸出功率為W．參考答案：6.4

3.848.處于激發(fā)狀態(tài)的原子，在入射光的電磁場(chǎng)的影響下，從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷，兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去，這種輻射叫做受激輻射。原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子頻率、發(fā)射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強(qiáng)，這就是激光產(chǎn)生的機(jī)理。那么，發(fā)生受激輻射時(shí)，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電勢(shì)能Ep、電子動(dòng)能Ek的變化情況是__________A．Ep增大、Ek減小、En減小

B．Ep減小、Ek增大、En減小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep減小、Ek增大、En不變參考答案：B9.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。10.(4分)質(zhì)量為1×10-2kg的氫氣球，受到浮力的大小為0.12N，距天花板距離為4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不計(jì)空氣阻力），當(dāng)它到達(dá)天花板時(shí)，水平位移是

，速度的大小為

（g取10m/s2）。

參考答案：

答案：6m；5m/s11.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞．兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強(qiáng)均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動(dòng)的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內(nèi)的氣體對(duì)外界做___________(填“正功”或“負(fù)功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：12.如圖所示豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同．使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為△VA___________△VB，壓強(qiáng)變化量為△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：等于，大于13.一物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，以它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質(zhì)量為m＝4kg，由表格中提供的數(shù)據(jù)可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)采用如下圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω，電壓表(0～3V內(nèi)阻約3kΩ)，電流表(0～0.6A內(nèi)阻約1.0Ω)，滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只．(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)．(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路．(3)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U－I圖像，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V；內(nèi)阻r＝________Ω.參考答案：R1

1.5

1.9415.某同學(xué)利用圖甲所示的電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻RA（約為10Ω和電源的電動(dòng)勢(shì)E。圖中R1和R2為電阻箱，S1和S2為開關(guān)，已知電流表的量程為100mA（1）斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使?jié)M偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2的阻值為5．2Ω時(shí)的示數(shù)為40mA．則電流表的內(nèi)阻的測(cè)量值RA=____Ω，該測(cè)量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。（2）保持S1閉合，斷開S2，多次改變R1的阻值，并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖乙所示，則此次R1的阻值為______Ω。（3）利用記錄的R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I—1－R1圖象，如圖丙所示，利用圖丙可求得E＝_____V，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

(1).（1）7.8

(2).小于

(3).（2）120.6

(4).（3）9.3（9.1-9.4）【分析】(1)根據(jù)題意應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電流表內(nèi)阻；(2)電阻箱各旋鈕示數(shù)與對(duì)應(yīng)倍率的乘積之和是電阻箱示數(shù)；(3)根據(jù)電路圖應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出表達(dá)式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)。(1)由題意可知，干電路電流不變?yōu)椋篒g=100mA，流過電阻箱R2的電流：I2=Ig-IA=100mA-40mA=60mA，電流表內(nèi)阻：，當(dāng)開關(guān)S2閉合后，并聯(lián)部分的電阻減小，總電流偏大，所以流過流過電阻箱R2的電流應(yīng)大于60mA，所以該測(cè)量值小于真實(shí)值；(2)由圖乙所示可知，電阻箱阻值為：1×100Ω+2×10Ω+0×1Ω+6×0.1Ω=120.6Ω；(3)斷開S2、閉合S1，由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E=I（r+R1+RA），則：圖象的斜率：，解得：E≈9.3V。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平面上兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為L，左端用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻．在間距為d的虛線MN、PQ之間，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨著與MN的距離變化而變化．質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，到達(dá)虛線MN時(shí)的速度為v0．此后恰能以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌電阻不計(jì)，始終與導(dǎo)體棒電接觸良好．求：（1）導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)的位置到MN的距離x；（2）磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR．參考答案：解：（1）導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)外，由動(dòng)能定理有：解得：（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv0由閉合電路歐姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛頓第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）導(dǎo)體棒穿過磁場(chǎng)過程，由牛頓第二定律有：F﹣F安=ma可得F安=F﹣ma，F(xiàn)、a、m恒定，則安培力F安恒定，則導(dǎo)體棒克服安培力做功為：W=F安d電路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=W電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：解得：答：（1）導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)的位置到MN的距離x是；（2）磁場(chǎng)左邊緣MN處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B是；（3）導(dǎo)體棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR是（F﹣ma）．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【分析】（1）導(dǎo)體在磁場(chǎng)外，只有F做功，由動(dòng)能定理求解x．（2）已知導(dǎo)體棒進(jìn)入后以加速度a在磁場(chǎng)中做勻加速運(yùn)動(dòng)．由法拉第定律、歐姆定律和安培力公式推導(dǎo)出安培力，再由牛頓第二定律求解B．（3）由牛頓第二定律得到安培力，由于安培力不變，根據(jù)克服安培力做功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱求解．17.（18分）如圖，圓形玻璃平板半徑為R，離水平地面的高度為h，可繞圓心O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣．玻璃板勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使木塊隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．

（1）若已知玻璃板勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T，求木塊所受摩擦力的大?。?）緩慢增大轉(zhuǎn)速，木塊隨玻璃板緩慢加速，直到從玻璃板滑出．已知木塊脫離時(shí)沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出，落地點(diǎn)與通過圓心O的豎直線間的距離為s．木塊拋出的初速度可認(rèn)為等于木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)即將滑離玻璃板時(shí)的線速度，滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為等于最大靜摩擦力，試求木塊與玻璃板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．參考答案：（1）木塊所受摩擦力等于木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

①（3分）（2）木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)即將滑離玻璃板時(shí)，靜摩擦力達(dá)到最大，有

②（3分）

木塊脫離玻璃板后在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，有

③（3分）

在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，水平位移ks5u

④（3分）x與距離s、半徑R的關(guān)系如圖所示，由圖可得（圖1分）