河北省衡水市沙洼中學(xué)高三物理期末試題含解析

河北省衡水市沙洼中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.雨滴在下降過(guò)程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時(shí)由于速度逐漸增大，空氣阻力也將越來(lái)越大，最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降，在此過(guò)程中(

)A．雨滴所受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B．由于雨滴質(zhì)量逐漸增大，下落的加速度逐漸減小C．由于空氣阻力增大，雨滴下落的加速度逐漸減小D．雨滴所受到的重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變參考答案：CD2.（多選）如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線(xiàn)的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線(xiàn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線(xiàn)通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子重力．下列說(shuō)法正確的是（

）A．粒子一定帶正電B．加速電場(chǎng)的電壓C．直徑D．若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理．K4【答案解析】ABD解析：A、由左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；B、根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，則有qE=，又有電場(chǎng)力加速運(yùn)動(dòng)，則有qU=mv2，從而解得：U=，故B正確；C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有：qvB=，結(jié)合上式可知，PQ=，故C錯(cuò)誤；D、若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的直徑相同，由于磁場(chǎng)，電場(chǎng)與靜電分析器的半徑不變，則該群離子具有相同的比荷，故D正確；故選ABD【思路點(diǎn)撥】帶電粒子在電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力做正功的情況下，被加速運(yùn)動(dòng)．后垂直于電場(chǎng)線(xiàn)，在電場(chǎng)力提供向心力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．最后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)洛倫茲力的方向，從而可確定電性，進(jìn)而可確定極板的電勢(shì)高低．根據(jù)牛頓第二定律可得在電場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式，從而求出加速電壓．最后再由牛頓第二定律，洛倫茲力等于向心力可知，運(yùn)動(dòng)的半徑公式，即影響半徑的大小因素．考查粒子在電場(chǎng)中加速與勻速圓周運(yùn)動(dòng)，及在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．掌握電場(chǎng)力與洛倫茲力在各自場(chǎng)中應(yīng)用，注意粒子在靜電分析器中電場(chǎng)力不做功．3.（多選）圓形區(qū)域內(nèi)有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束相同比荷的帶電粒子對(duì)準(zhǔn)圓心O射入，分別從a、b兩點(diǎn)射出，則從b點(diǎn)射出的粒子A．速率較小、B．運(yùn)動(dòng)半徑較小C．偏轉(zhuǎn)角較小D．在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短參考答案：CD4.質(zhì)量為m的小球在豎直光滑圓形內(nèi)軌道中做圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，則以下說(shuō)法正確的（

）

A．每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，小球所受重力的沖量的大小為0

B．每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，小球所受重力的沖量的大小為mgT

C．每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，小球所受合力的沖量的大小為0

D．每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，小球所受重力的沖量的大小一定為mgT/2參考答案：

答案：BC5.（多選題）如圖所示，在投球游戲中，某人將小球從P點(diǎn)以速度v水平拋向固定在水平地面上的塑料筐，小球恰好沿著筐的上沿入筐并打在筐的底角，若要讓小球進(jìn)入筐中并直接擊中筐底正中間，下列說(shuō)法不可行的是（）A．在P點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出B．在P點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出C．在P點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出D．在P點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出參考答案：ABD【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析判斷．【解答】解：A、在P點(diǎn)的初速度減小，則下降到框上沿這段時(shí)間內(nèi)，水平位移變小，則小球不能進(jìn)入筐中，故A不可行．B、在P點(diǎn)的初速度增大，則下降到筐底的時(shí)間內(nèi)，水平位移增大，不能直接擊中筐底的正中間，故B不可行．C、在P點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出，根據(jù)x=知，水平位移可以減小，也不會(huì)與框的左邊沿相撞，落在筐底的正中間，故C可行．D、在P點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出，則下落到筐的上沿這段時(shí)間內(nèi)水平位移變小，小球不能進(jìn)筐．故D不可行．本題選不可行的，故選：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，用天平測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線(xiàn)圈匝數(shù)相同，邊長(zhǎng)MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線(xiàn)圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場(chǎng)發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】安培力．【分析】線(xiàn)框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁場(chǎng)強(qiáng)度B和電流大小I相等，即根據(jù)線(xiàn)框在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度大小關(guān)系即可判斷其受力大小關(guān)系．【解答】解：天平原本處于平衡狀態(tài)，所以線(xiàn)框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)強(qiáng)度垂直，且線(xiàn)框不全在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，所以線(xiàn)框與磁場(chǎng)區(qū)域的交點(diǎn)的長(zhǎng)度等于線(xiàn)框在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度，由圖可知，A圖的有效長(zhǎng)度最長(zhǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度B和電流大小I相等，所以A所受的安培力最大，則A圖最容易使天平失去平衡．故選：A．7.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線(xiàn)，如圖（b）所示。（1）圖線(xiàn)______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(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實(shí)驗(yàn)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8.（5分）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比Δx1

Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630nm，雙縫與屏幕的距離為1.00m，測(cè)得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為

mm。參考答案：＞

0.300解析：雙縫干涉條紋間距，紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得?？键c(diǎn)：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

9.某種單色光在真空中的波長(zhǎng)為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長(zhǎng)為_(kāi)______，每個(gè)光子在水中的能量為_(kāi)_____。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長(zhǎng)為.10.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過(guò)程中氣體

（填“吸收”或“放出”）熱量

J。參考答案：吸收（2分）260J11.海爾-波普彗星軌道是長(zhǎng)軸非常大的橢圓，近日點(diǎn)到太陽(yáng)中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點(diǎn)速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）12.某同學(xué)做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示是該同學(xué)探究小車(chē)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線(xiàn)拉同一小車(chē)，每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放．

（1）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車(chē)的質(zhì)量M間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為

；（2）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門(mén)遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間?t，則小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為

（用字母表示）；（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，并算出相應(yīng)小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出v2—m線(xiàn)性圖象(如圖丙所示)，從圖線(xiàn)得到的結(jié)論是：在小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，_________________________________。（4）某同學(xué)在作出的v2—m線(xiàn)性圖象不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是(

)A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：（1）m＜＜M（2）1.050

（3）加速度與合外力成正比（4）C

13.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0．3s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為

m／s，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為

s．參考答案：10m／s（2分）

0．5s（三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大小；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過(guò)程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，矩形單匝導(dǎo)線(xiàn)框abcd豎直放置，其下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域的上邊界PP′水平，并與線(xiàn)框的ab邊平行，磁場(chǎng)方向與線(xiàn)框平面垂直。已知線(xiàn)框ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，線(xiàn)框質(zhì)量為m，總電阻為R。現(xiàn)無(wú)初速地釋放線(xiàn)框，在下落過(guò)程中線(xiàn)框所在平面始終與磁場(chǎng)垂直，且線(xiàn)框的ab邊始終與PP′平行。重力加速度為g。若線(xiàn)框恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，求：（1）dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框受安培力的大小F；（2）dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框速度的大小υ；（3）在線(xiàn)框從開(kāi)始下落到ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，重力做的功W。參考答案：17.（14分）我國(guó)于2007年10月24日18時(shí)05分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”已知月球的半徑R=1.74×106m，月球表面的重力加速度=1.62m/s2.如果“嫦娥一號(hào)”關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，距離月球表面的高度h=2.6×105m，求“嫦娥一號(hào)”繞月球運(yùn)行的速度大小。參考答案：解析：設(shè)月球的質(zhì)量為M。衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v，衛(wèi)星質(zhì)量為m。月球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律有：