山西省忻州市朝陽(yáng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市朝陽(yáng)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.（多選）宇航員在探測(cè)某星球時(shí)有如下發(fā)現(xiàn)：（1）該星球帶負(fù)電，而且?guī)щ娋鶆?；?）該星球表面沒(méi)有大氣；（3）在一次實(shí)驗(yàn)中，宇航員將一個(gè)帶電小球（小球的帶電量遠(yuǎn)小于星球的帶電量）置于離星球表面某一高度處無(wú)初速釋放，帶電小球恰好能處于懸浮狀態(tài)。如果選距星球表面無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則根據(jù)以上信息可以推斷(

AD

)A．小球一定帶負(fù)電 B．小球的電勢(shì)能一定小于零C．只改變小球的電荷量，從原高度無(wú)初速釋放后，小球仍將處于懸浮狀態(tài)D．只改變小球離星球表面的高度，無(wú)初速釋放后，小球仍將處于懸浮狀態(tài)參考答案：AD解析：小球受萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力平衡，小球帶負(fù)電，A正確；萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力都與距離的平方成反比，所以改變釋放高度，小球仍處于懸浮狀態(tài)，D正確。2.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如右圖。關(guān)于這顆衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（

）A．衛(wèi)星在三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系是：T1<T3<T2B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能可能等于它在軌道3上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能參考答案：BD3.(多選)如圖所示，一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零。如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，g取10m/s2，那么()A．該消防隊(duì)員加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為1∶2B．該消防隊(duì)員加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2∶1C．加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為2∶7參考答案：AC4.在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U?，F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是（

）A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小參考答案：B5.一輕桿下端固定一質(zhì)量為m的小球，上端連在光滑水平軸上，輕桿可繞水平軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力），如圖所示。當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一個(gè)水平初速度v0，小球剛好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。若小球在最低點(diǎn)的初速度從v0逐漸增大，則下列判斷正確的是（

）A.小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為B.小球在最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先減小后增大C.小球在最低點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力先增大后減小D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合外力的方向始終指向圓心參考答案：B

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，衛(wèi)星的行程為s，它與行星中心的連線掃過(guò)的角度為θ（ｒａｄ），那么，衛(wèi)星的環(huán)繞周期為

，該行星的質(zhì)量為

。（設(shè)萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：7.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)

C.彈簧秤一個(gè)

D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)_______，________。（用序號(hào)表示）（2）兩次測(cè)量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復(fù)。）（3）用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達(dá)式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；8.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為_(kāi)_______，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為_(kāi)_______。參考答案：Mr2：mR2；。9.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_(kāi)__________，兩電荷具有的電勢(shì)能為_(kāi)__________。參考答案：10.有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來(lái)解釋，1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_(kāi)________。1905年愛(ài)因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_(kāi)________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：能量子；；光電效應(yīng)；光電效應(yīng)方程（或）11.如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)小球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。離開(kāi)圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道，則：（1）B球進(jìn)入水平軌道后將做________________運(yùn)動(dòng)；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________。（2）若某次兩個(gè)小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點(diǎn)處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長(zhǎng)均為5cm，則可算出A鐵球剛達(dá)P點(diǎn)的速度為_(kāi)_______m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）3.3512.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長(zhǎng)．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)B做的功為J，彈簧回到原長(zhǎng)時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

213.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大小；小車后面的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過(guò)拴在小車上的紙帶，可測(cè)量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源。①由圖乙，AB兩點(diǎn)間的距離為S1=3.27cm，AC兩點(diǎn)間的距離為S2=

cm，小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度

m/s，小車的加速度a=

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）

②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用

來(lái)測(cè)量出

；

③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A、適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量MC、定滑輪的輪軸要盡量光滑參考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小車總質(zhì)量（或小車質(zhì)量）③A。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）伽利略在物理學(xué)研究方面把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來(lái)，有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。（1）伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)中發(fā)現(xiàn)：如果v與x成正比，將會(huì)推導(dǎo)出十分復(fù)雜的結(jié)論。他猜想v與t成正比，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，無(wú)法直接測(cè)定瞬時(shí)速度，所以無(wú)法直接檢驗(yàn)其是否正確。于是他想到了用便于測(cè)量的位移x與t的關(guān)系來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)：如果v＝kt成立，則x與t的關(guān)系應(yīng)是x=

（用k和t表示）。（2）伽利略在研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系時(shí)，發(fā)明了用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物理問(wèn)題的方法，而且還為物理學(xué)引入了理想實(shí)驗(yàn)的研究方法。①下面關(guān)于理想實(shí)驗(yàn)的敘述中正確的是 A．理想實(shí)驗(yàn)是虛幻的，所以引入它沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義B．理想實(shí)驗(yàn)是沒(méi)有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的C．理想實(shí)驗(yàn)是建立在可靠事實(shí)基礎(chǔ)上的，對(duì)發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)規(guī)律有著不可替代的作用②以下給出了伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)的有關(guān)程序a．減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度b．取兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面c．如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度d．繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)按程序的先后排列應(yīng)為

參考答案：（1）；（2）①C，②bcad15.利用下列器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究三力平衡的規(guī)律：器材：三根完全相同的輕質(zhì)彈簧(每根彈簧的兩端均接有適當(dāng)長(zhǎng)度的細(xì)繩套)，幾個(gè)小重物，一把刻度尺，一塊三角板，一枝鉛筆，一張白紙，幾枚釘子．(1)按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)跈M線上將步驟補(bǔ)充完整：①用兩枚釘子將白紙(白紙的上邊沿被折疊幾次)釘在豎直墻壁上，將兩

根彈簧一端的細(xì)繩套分別掛在兩枚釘子上，另一端的細(xì)繩套與第三根彈簧一端的細(xì)繩套連接．待裝置靜止后，用刻度尺測(cè)出第三根彈簧兩端之間的長(zhǎng)度，記為L(zhǎng)0；②在第三根彈簧的另一個(gè)細(xì)繩套下面掛一個(gè)重物，待裝置靜止后，用鉛筆在白紙上記下結(jié)點(diǎn)的位置O和三根彈簧的方向．用刻度尺測(cè)出第一、二、三根彈簧的長(zhǎng)度L1、L2、L3，則三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力之比為_(kāi)_____

__；③取下器材，將白紙平放在桌面上．用鉛筆和刻度尺從O點(diǎn)沿著三根彈簧的方向畫直線，按照一定的標(biāo)度作出三根彈簧對(duì)結(jié)點(diǎn)O的拉力F1、F2、F3的圖示．用平行四邊形定則求出F1、F2的合力F.④測(cè)量發(fā)現(xiàn)F與F3在同一直線上，大小接近相等，則實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：____

____；(2)若釘子位置固定，利用上述器材，改變條件再次驗(yàn)證，可采用的辦法是___

_____；(3)分析本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源，寫出其中兩點(diǎn)：________

______________；.參考答案：(1)②(L1－L0)∶(L2－L0)∶(L3－L0)④在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，結(jié)點(diǎn)O受三個(gè)力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零(2)換不同重量的小重物(3)未考慮彈簧自身的重量；記錄O、L0、L1、L2、L3及彈簧的方向時(shí)產(chǎn)生誤差(或白紙未被完全固定等)

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，實(shí)線為t1=0時(shí)刻的圖象，虛線為t2=0.1s時(shí)刻的波形，周期T＞0.1s求：（1）若波的傳播方向?yàn)?x方向，波速多大；（2）若波的傳播方向?yàn)椹亁方向，波速多大；（3）若波速為450m/s，波沿什么方向傳播．參考答案：見(jiàn)解析解：（1）由圖線可直接讀出波長(zhǎng)λ=20m．若波沿+x方向傳播，得，周期T為：，（n=0，1，2，…）由題

T＞0.1s，則n=0所以波速為：（2）當(dāng)波向﹣x傳播時(shí)，t=，（n=0，1，2，…），由題T＞0.1s，則n=0所以波速為：（3）波傳播的距離X=vt=450×0.1=45m=2λ+，波沿+x方向傳播．答：（1）若波的傳播方向?yàn)?x方向，波速為50m/s；

（2）若波的傳播方向?yàn)椹亁方向，波速為150m/s；

（3）若波速為450m/s，波沿+x方向傳播．17.在xOy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界，0M與x軸負(fù)方向成45°角。在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E大小為50N/C；在y＜0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T。如圖所示。一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=4×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)，已知微粒的電荷量q=-4×10-18C，質(zhì)量m=1×10-24kg，求：

（1）帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)電、磁場(chǎng)邊界OM的坐標(biāo)；（2）帶電微粒離開(kāi)電、磁場(chǎng)時(shí)的位置的坐標(biāo)；（3）帶電微粒在電、磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

參考答案：見(jiàn)解析解：(1)第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：qv0B＝m

解得：r＝＝5×10－3m

（2分）A點(diǎn)位置坐標(biāo)為(－5×10－3m，－5×10－3m)

（2分）經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)速度方向與OM夾角為450；與電場(chǎng)平行。

（1分）(2)微粒從C點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)a＝，解得：a＝2.0×108m/s2

（1分）Δx＝at＝2r

解得：t1＝1×10－5s

（2分）Δy＝v0t1

代入數(shù)據(jù)解得Δy＝0.04m

（1分)y＝Δy－2r＝(0.04－2×5×10－3)m＝3.0×10－2m

（2分）離開(kāi)電、磁場(chǎng)時(shí)的位置D的坐標(biāo)為(0,3.0×10－2m)

（1分）(3)帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期T＝在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝tOA＋tAC＝T＋T代入數(shù)據(jù)解得：t2＝T＝s

（2分）帶電微粒第一次進(jìn)入電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3＝2＝4.0×10－5s

（2分）帶電微粒在