山西省太原市第十五中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省太原市第十五中學(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.（單選）足夠長的粗糙斜面上，用力推著一物體沿斜面向上運動，t=0時撤去推力，0～6s內(nèi)速度隨時間的變化情況如圖所示，由圖像可知判斷錯誤的是：A．0～1s內(nèi)物體發(fā)生的位移大小與1～6s內(nèi)發(fā)生的位移大小之比為1:5B．0～1s內(nèi)重力的平均功率大小與1～6s內(nèi)重力平均功率大小之比為5：1C．0～ls內(nèi)摩擦力的平均功率與1～6s內(nèi)摩擦力平均功率之比為1：1D．0～1s內(nèi)機械能變化量大小與1～6s內(nèi)機械能變化量大小之比為1：5參考答案：B2.一交流電流的圖象如圖所示，由圖可知（

）

A．用電流表測該電流其示數(shù)為14.1A

B．該交流電流的頻率為50Hz

C．該交流電流通過10Ω電阻時，電阻消耗的電功率為1000W

D．該交流電流瞬時值表達式為i＝14.1sin628tA參考答案：CD根據(jù)圖像知交流電的有效值為10A，則電流表示數(shù)為有效值10A，A項錯；周期T=0.01s，頻率為100Hz，B項錯；通過10Ω的電阻，電功率W，C項正確；瞬時值表達式為A=14.1sin628tA，D項正確。3.物體靜止于傾角為θ的斜面上，當(dāng)斜面傾角θ變小時，物體所受力的變化情況是（）A．重力、支持力、靜摩擦力均增大B．重力不變，支持力增大，靜摩擦力減小C．重力不變，支持力、靜摩擦力增大D．以上說法都不對參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】斜面傾角θ緩慢變小的過程中，物體相對于斜面靜止，根據(jù)物體垂直于斜面方向的力平衡，得到支持力FN和重力G、θ的關(guān)系式．根據(jù)平行于斜面方向的力平衡，得到物體受到靜摩擦力與G的關(guān)系，由平衡條件研究其變化情況．【解答】解：物體受重力、支持力和靜摩擦力，木板傾角θ緩慢變小的過程中，物體的合力為零，根據(jù)共點力平衡條件，有：當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣炔蛔?，所以重力一定不變；垂直斜面方向：FN=Mgcosθ，θ減小，F(xiàn)N增加；平行斜面方向：Ff=Mgsinθ，θ減小，F(xiàn)f減?。还蔅正確．故選：B．4.（單選題）重為G的兩個完全相同的小球，與水平面的動摩擦因數(shù)均為。豎直向上的較小的力F作用在連接兩球輕繩的中點，繩間的夾角，如圖所示。緩慢增大F，到兩球剛要運動的過程中，下列說法正確的是ks5uA.地面對球的支持力變大，摩擦力變大B.地面對球的支持力變小，摩擦力變小C.球剛開始運動時，地面對球沒有支持力D.球剛開始運動時，球受到的摩擦力最大參考答案：D5.（多選題）“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線分布類似于點電荷的電場分布．假設(shè)地面附近空中有一N極磁單極子，在豎直平面內(nèi)的磁感線如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子正在該磁單極子上方附近做速度大小為v、半徑為R的勻速圓周運動，其軌跡如虛線所示，軌跡平面為水平面，若不考慮地磁場的影響，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A．粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線方向垂直且斜向上B．從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時針方向運動C．該粒子受到的洛倫茲力全部提供做勻速圓周運動的向心力D．該粒子所在處磁感應(yīng)強度大小為參考答案：ABD【考點】帶電粒子在混合場中的運動；洛侖茲力．【分析】這是一道關(guān)于“磁單極子”的信息題，“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線分布類似于點電荷的電場線分布．問題是帶電粒子在“磁單極子”的磁場中做勻速圓周運動衍生出求B、向心力等問題．由于受到兩個力的作用，所以從豎直和水平兩個方向去考慮．【解答】解：A、C、粒子做勻速圓周運動，可知粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線方向垂直且斜向上，只是其水平分量提供向心力，或者說是洛侖茲力與重力的合力提供向心力．故A正確，C錯誤；B、粒子帶正電，根據(jù)由左手定則：手心向下，大拇指指圓心，這樣四指方向就是運動的方向，可知從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時針方向運動，故B正確．D、由洛侖茲力與重力的合力提供做勻速圓周運動向心力，結(jié)合勾股定理，有，得該粒子所在處磁感應(yīng)強度大小=，故D正確．故選：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一支300m長的隊伍，以1m/s的速度行軍，通訊員從隊尾以3m/s的速度趕到隊首，并立即以原速率返回隊尾，求通訊員的位移和路程各是多少？參考答案：675m

225m7.（6分）一列簡諧波某時刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質(zhì)點第一次回到平衡位置所需要的時間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.018.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按如圖所示的三種不同過程變化，其中表示等容變化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：a→b，增加；9.參考答案：10.（4分）圖是一個單擺做受迫振動時的共振曲線，由圖可知，該單擺的長是

m；若增大該單擺的擺長，則與原圖相比較，共振曲線的“峰”將

（填“向左移動”、“保持不變”或“向右移動”）。（運算中）參考答案：1；向左移動11.某中學(xué)的實驗小組利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測量光電管的電壓以及光電管的電流．當(dāng)開關(guān)打開時，用光子能量為2.5eV的光照射光電管的陰極K，理想電流表有示數(shù)，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的觸頭，當(dāng)電壓表的示數(shù)小于0.60V時，理想電流表仍有示數(shù)，當(dāng)理想電流表的示數(shù)剛好為零時，電壓表的示數(shù)剛好為0.60V．則陰極K的逸出功為1.9eV，逸出的光電子的最大初動能為0.6eV．參考答案：：解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達到U=0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此eU=Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此時最大初動能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV；故答案為：1.9eV，0.6eV．12.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻（t=0）波的圖像如圖所示，此刻A、B兩質(zhì)點的位移相同，此后A和B分別經(jīng)過最短時間0.1s和0.8s回到圖示位置，該波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”)，該波在18s內(nèi)傳播的距離為

m。參考答案：負，4013.2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員與丹麥隊比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運動一段時間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認為是彈性碰撞。通過電子測速設(shè)備測得，碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國隊使用的冰壺實測質(zhì)量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質(zhì)量有點偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊使用的冰壺的質(zhì)量

kg（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知銅的密度為8.9×103kg/m3，銅的原子量為64，質(zhì)子和中子的質(zhì)量約為1.67×10﹣27kg，則銅塊中平均每個銅原子所占的空間體積為多少？銅原子的直徑約為多少？參考答案：解：（1）銅的原子量為64，即每摩爾銅的質(zhì)量為64g，其摩爾體積：Vmol==m3①每個銅原子的體積V0=②由①②得V0=1.19×10﹣29m3（2）把銅原子作為球形模型，其直徑設(shè)為d，則

π（）3=V0代入數(shù)據(jù)，解得d=2.83×10﹣10m．答：銅塊中平均每個銅原子所占的空間體積為1.19×10﹣29m3，銅原子的直徑約為2.83×10﹣10m【考點】阿伏加德羅常數(shù)．【分析】根據(jù)銅的摩爾質(zhì)量求出摩爾體積，結(jié)合阿伏伽德羅常數(shù)求出銅原子的體積．將銅原子看出球形，結(jié)合球的體積求出銅原子的直徑．17.（15分）有一帶負電的小球，其帶電荷量q=—2×10—4C。如圖所示，開始時靜止在場強E=N/C的勻強電場中的P點，靠近電場極板B有一擋板S，小球與擋板S的距離h=4cm，與A板距離H=36cm，小球的重力忽略不計。在電場力作用下小球向左運動，與擋板S相碰后電量減少到碰前的k倍，已知k=7/8，而碰撞過程中小球的機械能不損失。（1）設(shè)勻強電場中擋板S所在位置的電勢為零，則小球在P點時的電勢能為多少？（電勢能用來表示）（2）小球從P點出發(fā)第一次到達最右端的過程中電場力對小球做了多少功？（3）小球經(jīng)過多少次碰撞后，才能抵達A板？（可能用到的關(guān)系=0.058）參考答案：這是一個圓周運動與機械能兩部分知識綜合應(yīng)用的典型問題。題中涉及兩個臨界條件：一是線承受的最大拉力不大于9mg；另一個是在圓周運動的最高點的瞬時速度必須不小于（是做圓周運動的半徑）。

設(shè)在D點繩剛好承受最大拉力，設(shè)DE=x，則：

懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運動的半徑為：

①

當(dāng)小球落到D點正下方時，繩受到的最大拉力為F，此時小球的速度v，由牛頓第二定律

有：

結(jié)合可得

②

由機械能守恒定律得：即：

③

由①②③式聯(lián)立解得：

隨著x的減小，即釘子左移，繞釘子做圓周運動的半徑越來越大。轉(zhuǎn)至最高點的臨界速度也越來越大，但根據(jù)機械能守恒定律，半徑約大，轉(zhuǎn)至最高點的瞬時速度越小，當(dāng)這個瞬時速度小于臨界速度時，小球就不能到達圓的最高點了。設(shè)釘子在G點小球剛能繞釘做圓周運動到達圓的最高點，設(shè)EG=x'如圖,則

在最高點：

由機械能守恒定律得：

⑥

由④⑤⑥聯(lián)立得在水平線上EF上釘子的位置范圍是：

18.如圖所示，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點和P點間接有一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間的矩形區(qū)域OO1O1′O′內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直地擱在導(dǎo)軌上，與磁場的上邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌的電阻不計)．(1)求棒ab離開磁場的下邊界時的速度大?。?2)求棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱．(3)試分析討論棒ab在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況．參考答案：(1)設(shè)棒ab離開磁場的邊界前做勻速運動的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝BLv

……1分電路中的電流I＝

……1分對棒ab，由平衡條件得：mg－BIL＝0

……1分解得：v＝

……1分(2)設(shè)整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得：mg(