浙江省溫州市仁英中學高三物理期末試題含解析

浙江省溫州市仁英中學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.傾角為30°的光滑斜面固定在水平面上，在斜面上放著一只質量為m的A盆，A盆用輕質細繩跨過定滑輪和B盤相連，B盤內放著質量和A盆質量相等的物體，如圖所示，如果把這個物體改放在A盆中，則A的加速度跟原的加速度等值反向，由此可知盤的質量為A. B. C. D.參考答案：【知識點】牛頓第二定律．C2【答案解析】A解析：當物體放在B盤中時，根據(jù)牛頓第二定律：（mg+m′g）-mgsin30°=（2m+m′）a當物體放在A盤中時，根據(jù)牛頓第二定律：m′g-（m+m′）gsin30°=（2m+m′）a′

由題意，a′=-a聯(lián)立得：m′=故選：A．【思路點撥】以AB和物整體為研究對象，分別根據(jù)根據(jù)牛頓第二定律列方程表示出兩次的加速度即可求解．本題考查整體法和牛頓第二定律的應用，當兩個物體的加速度相等時可以看作一個整體．2.1995年科學家“制成”了反氫原子，它是由一個反質子和一個圍繞它運動的正電子組成，反質子和質子有相同的質量，帶有等量異種電荷．反氫原子和氫原子有相同的能級分布，氫原子能級如圖所示．下列說法中正確的是（）A．反氫原子光譜與氫原子光譜不相同B．基態(tài)反氫原子的電離能是13.6eVC．基態(tài)反氫原子能吸收11eV的光子發(fā)生躍遷D．在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態(tài)輻射光子的波長最長參考答案：B【考點】氫原子的能級公式和躍遷．【分析】吸收光子能量發(fā)生躍遷，吸收的光子能量需等于兩能級間的能級差．吸收光子能量后，總能量大于等于0，發(fā)生電離．【解答】解：A、反氫原子和氫原子有相同的能級分布，所以反氫原子光譜與氫原子光譜相同，故A錯誤；B、處于基態(tài)的氫原子的電離能是13.6eV，具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氫原子電離，故B正確；C、基態(tài)的氫原子吸收11eV光子，能量為﹣13.6+11eV=﹣2.6eV，不能發(fā)生躍遷，所以該光子不能被吸收．故C錯誤；D、在反氫原子譜線中，從n=2能級躍遷到基態(tài)輻射光子能量最大，頻率最大，波長最小，故D錯誤；故選：B．3.（單選）如圖所示，a，b，c，d為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于圓弧上相互垂直的兩條直徑的四個端點上，導線中通有大小相同的電流，方向見圖。一帶正電的粒子從圓心O沿垂直于紙面的方向向里運動，它所受洛倫茲力的方向是A．從O指向a

B．從O指向bC．從O指向c

D．從O指向d參考答案：A4.一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質點P的速度為v，經過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相伺，則下列判斷中正確的有（）A．波沿+x方向傳播，波速為5m/sB．若某時刻M質點到達波谷處，則P質點一定到達波峰處C．質點M與質點Q的位移大小總是相等、方向總是相反D．從圖示位置開始計時，在2s時刻，質點P的位移為－20cm參考答案：AB5.（單選）甲、乙兩質點在同一直線上運動的位移時間圖像如圖所示，下列說法正確的是

(

)A．兩質點的運動方向相同B．t2時刻乙質點的速度為零C．t1時刻兩質點的速度相同D．t1時刻兩質點相遇參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，豎直輕質懸線AD上端固定于天花板上的A點，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對B點的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：7.如圖所示，水平設置的三條光滑平行金屬導軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導軌ac間橫跨一質量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計。在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達到穩(wěn)定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產生的感應電動勢Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。8.如右圖所示，一個活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制栓K固定活塞。保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過程中氣體A的內能

，溫度

；拔出控制栓K，活塞將向右移動壓縮氣體B，則氣體B的內能

。參考答案：9.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：10.一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距離下板的高度差為10mm，此時兩板的電壓為300V，如果兩板間的電壓減小為240V，液滴運動到下極板所需的時間為_________s。(g=10m／S)參考答案：答案：0.111.如圖所示的電路中，電源電動勢E=6V，內電阻r=1Ω，M為一小電動機，其內部線圈的導線電阻RM=2Ω。R為一只保護電阻，R=3Ω。電動機正常運轉時，電壓表（可當作理想電表）的示數(shù)為1.5V，則電源的輸出功率為

W，電動機的輸出功率為Ｗ。

參考答案：2.5；1.5

1512.小芳和小強兩位同學采用了不同的實驗方案來研究平拋運動。（1）小芳同學利用如圖甲所示的裝置進行實驗。下列說法正確的是________。A．應使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道的末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）小強同學利用頻閃照相的方式研究平拋運動。圖乙是在每小格的邊長為5cm的背景下拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。則照相機兩次閃光的時間間隔Δt＝____s，小球被拋出時的水平速度v＝_____m/s。參考答案：

(1).AC

(2).0.1s

(3).2.0m/s試題分析：（1）做研究平拋運動的實驗時，應使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，使之平拋時的初速度相等，選項A正確；斜槽軌道不必須光滑，只要小球落下時具有一定的速度即可，選項B錯誤；斜槽軌道的末端必須保持水平，以保證小球能夠水平拋出，選項C正確；本實驗必需的器材還有刻度尺，但不需要秒表，選項D錯誤；（2）小球在豎直方向是自由落體運動，且ABC三點是相鄰的三個點，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被拋出時的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s。考點：研究平拋運動。13.在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：0，0

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.15.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有一個導熱性能良好的圓柱形容器，頂部由一活塞密封，容器內盛有一定量的水，通過一根細管（體積可忽略）與外界相通，如圖所示。當溫度為t℃時，細管中水面與容器中水面相平，被封閉空氣柱的高度為H，此時水面距細管頂端出口處高度差為h。已知大氣壓強為P0，水的密度為ρ，重力加速度為g。（1）若用力壓活塞，使它緩慢向下移動，整個過程中保持溫度不變，要使水從細管頂端流出，活塞移動距離Δh至少多大？（2）若保持活塞在初位置不動，讓溫度緩慢升高，要使水從細管頂端流出，則溫度至少要升高到多少攝氏度？參考答案：解：（1）圓柱形容器內部橫截面積為S，容器內被封閉氣體初態(tài)：；；末態(tài)：；；氣體作等溫變化，由玻意耳定律，有 即 得 （2）設溫度至少升高到t’℃，氣體作等容變化，由查理定律，得 得 （℃）17.用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′。金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計。可認為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應強度大小為B。當t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g。（1）求在0~15t0時間內，方框中的最大電流Im；（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說明和證明過程（設磁場區(qū)域足夠長，寫出一種措施即可）；（3）估算在0~15t0時間內，安培力做的功。圖3

方框速度隨時間變化的關系參考答案：見解析（1）

當v=vm=8v0時，I有最大值，……………（6分）（2）設金屬線框的密度為d。當方框速度v=vm時，根據(jù)牛頓第二定律有 因為 所以 可采取的措施有 a．減小磁場的磁感應強度B； b．更換材料，使d和ρ的乘積變大……………（6分）（3）設方框開始下落時距底面的高度為h1，第一次彈起后達到的最大高度為h2。在下落過程中，根據(jù)動能定理有： 在上升過程中，根據(jù)動能定理有： 又因為 由圖3可知：

~均可)

~均可) 且 所以

（應與h1、h2的值對應）………（8分）18.如圖所示，光滑水平地面上停著一輛平板車，其質量為M（且M=3m），長為L，車右端（A點）有一塊靜止的質量為m的小金屬塊。金屬塊與車間有摩擦，以中點C為界，AC段與CB段摩擦因數(shù)不同。現(xiàn)給車施加一個向右的水平恒力，使車向右運動，同時金屬塊在車上開始滑動，當金屬塊滑到中點C時，立即撤去這個力。已知撤去力的瞬間，金屬塊的速度為v0，車的速度為2v0，最后金屬塊恰停在車的左端（B點）。如果金屬塊與車的AC段間的動摩擦因數(shù)為，與CB段間的動摩擦因數(shù)為。（1）若，m=1kg，求水平恒力F的大?。唬?）求與的比值。參考答案：解．（1）由題意，物塊在段滑動過程中．對

①………………1分對

②………………1分又

③………………1分

④………………1分

聯(lián)立得

代入數(shù)據(jù)

………