山西省臨汾市大陽(yáng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省臨汾市大陽(yáng)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.（單選）如圖所示，A、B為豎直墻壁上等高的兩點(diǎn)AO、BO為長(zhǎng)度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿．轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方，AOB在同一水平面上．∠AOB=90°，∠COD=60°．若在O點(diǎn)處用輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受拉力的大小為（）A．mgB．mgC．mgD．mg參考答案：考點(diǎn)：力的合成與分解的運(yùn)用；力的合成；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．.專(zhuān)題：受力分析方法專(zhuān)題．分析：以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖，由平衡條件求出AO和BO的合力F大小和方向，再將F進(jìn)行分解，求出繩AO所受拉力的大?。獯穑航猓涸O(shè)繩AO和繩BO拉力的合力為F，以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)象，O點(diǎn)受到重力mg、桿的支持力F1和F，作出力圖1．根據(jù)平衡條件得

F=mgtan30°將F分解，如圖2則有AO所受拉力的大小F2==故選D點(diǎn)評(píng)：本題O點(diǎn)受到的力不在同一平面，關(guān)鍵是將受力情況分成豎直和水平兩個(gè)平面研究．2.（多選題）如圖所示小球沿水平面通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過(guò)最高點(diǎn)P，然后落回水平面，不計(jì)一切阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的水平距離為RB．小球落地點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為C．小球運(yùn)動(dòng)到半圓弧最高點(diǎn)P時(shí)向心力恰好為零D．若將半圓弧軌道上部的圓弧截去，其他條件不變，則小球能達(dá)到的最大高度比P點(diǎn)高0.5R參考答案：BD【考點(diǎn)】向心力；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．【分析】小球恰能通過(guò)圓弧最高點(diǎn)P，重力恰好提供向心力，可先求出過(guò)最高點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，可由動(dòng)能定理求解落地速度，將半圓弧軌道上部的圓弧截去，同樣可以用動(dòng)能定理求解．【解答】解：A、小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)，重力恰好提供向心力mg=m解得v=小球離開(kāi)最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)2R=gt2x=vt解得x=2R因而A錯(cuò)誤；B、小球平拋過(guò)程mg（2R）=Ek2﹣mv2解得Ek2=mgR因而B(niǎo)正確；C、小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)，重力恰好提供向心力，故C錯(cuò)誤；D、不計(jì)一切阻力，最高點(diǎn)速度為零﹣mg（R+h）=0﹣Ek2解得h=1.5R因而D正確；故選BD．3.（多選）如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0．2m和x=1．2m處，兩列波的速度均為v=0．4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0．2m和x=0．8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0．5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是：(

)A．兩列波相遇后振幅仍然為2cmB．t＝1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cmC．t＝1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cmD．t＝0．75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)E．質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向參考答案：ABE4.如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對(duì)稱(chēng)，已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，試探電荷的電勢(shì)能增加，則以下判定正確的是A．M點(diǎn)處放置的是負(fù)電荷B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)完全相同C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)D．若將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功參考答案：AD5.如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，相交于O點(diǎn)，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷分別處于橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)M、N上，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．A、B兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同

B．C、D兩處電勢(shì)、場(chǎng)強(qiáng)均相同

C．在虛線AB上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大

D．帶正電的試探電荷在O處的電勢(shì)能小于在B處的電勢(shì)能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開(kāi)口向下豎直放置，內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可無(wú)摩擦的自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞質(zhì)量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿(mǎn)砂子時(shí)質(zhì)量為m1，此時(shí)活塞恰好靜止，此時(shí)外界氣壓為p0，則此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為

?，F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個(gè)小洞，細(xì)砂慢慢漏出，則氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將

。氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）7.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來(lái)檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）8.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng)，生成一個(gè)氘核，其核反應(yīng)方程式為_(kāi)_______。該反應(yīng)放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為_(kāi)_______。參考答案：01n＋11H→12H(9.(5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）10.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)。進(jìn)入電場(chǎng)后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來(lái)方向行進(jìn)，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為_(kāi)_________射線，射線b為_(kāi)______________射線。參考答案：11.已知地球質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r，則其繞地球運(yùn)行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運(yùn)行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，12.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動(dòng)變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數(shù)學(xué)知識(shí)得知：=R1+r=4+1=5Ω．當(dāng)變阻器與電阻R2并聯(lián)的電阻最大時(shí)，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時(shí)有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．13.2011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(guó)女子冰壺隊(duì)喜獲銅牌，如圖為中國(guó)隊(duì)員與丹麥隊(duì)比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與對(duì)方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認(rèn)為是彈性碰撞。通過(guò)電子測(cè)速設(shè)備測(cè)得，碰后對(duì)方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國(guó)對(duì)的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國(guó)隊(duì)使用的冰壺實(shí)測(cè)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(diǎn)偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測(cè)估算出丹麥隊(duì)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(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長(zhǎng)度為_(kāi)______m，若該波在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長(zhǎng)度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長(zhǎng)，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問(wèn)題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一紙面內(nèi)的單色光束從玻璃磚的C點(diǎn)射入，入射角θ從0°到90°變化，現(xiàn)要求只考慮能從AB邊折射的情況（不考慮從AB上反射后的情況），已知：α=45°，玻璃磚對(duì)該單色光的折射率n=，光在真空中的速度為c．則求；①能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度d；②光在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間t．參考答案：解：①當(dāng)θ=0°時(shí)，光線射到O點(diǎn)．

當(dāng)θ=90°時(shí)，設(shè)折射角為β，由，β=45°，折射光線與AB邊垂直．根據(jù)臨界角公式sinC==，得C=45°，最大的折射角r=C=45°故能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度為：；②光在玻璃磚中傳播的速度為：光在玻璃磚中傳播的最短距離為：所以最短時(shí)間為：答：①能從AB邊出射的光線與AB交點(diǎn)的范圍寬度d為R；②光在玻璃磚中傳播的最短時(shí)間t為．17.（17分）如圖甲，兩光滑的平行導(dǎo)軌MON與PO’Q，其中ON、O’Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點(diǎn)間連電阻R，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。水平導(dǎo)軌處有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和ghjk虛線包圍區(qū)），磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強(qiáng)度Ｂ０的恒定磁場(chǎng)，Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)的寬度為x0，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化。一質(zhì)量為m，電阻為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在磁場(chǎng)區(qū)中央位置，t=0時(shí)刻Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度從Ｂ1大小開(kāi)始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖丙所示。（1）求出t=0時(shí)刻導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的加速度a；（2）求導(dǎo)體棒穿過(guò)Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)的過(guò)程中安培力所做的功和ab棒離開(kāi)Ⅰ區(qū)磁場(chǎng)后直到最終停止的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。（3）根據(jù)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)圖象，求棒的最終位置和在0-t2時(shí)間內(nèi)通過(guò)棒的電量。參考答案：（1）t=0時(shí)刻

（2分）ab棒受到向左的安培力

（1分）ab棒向左的加速度

（1分）

（2）t0/2時(shí)刻導(dǎo)體棒穿出磁場(chǎng)速度為v0,由動(dòng)能定理，安培力的功為

熱量

18.如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧軌道豎直放置，下端恰與金屬板上表面平滑連接。金屬板置于水平地面上，板足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為5m，均勻帶正電q；現(xiàn)有一質(zhì)量為m的絕緣小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），由軌道頂端無(wú)初速釋放，滑過(guò)圓弧軌道后滑到金屬板上?？臻g存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=6mg/q；已知滑塊與金屬板上表面、金屬板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ；重力加速度為g。試求：（1）滑塊滑到圓弧軌道末端時(shí)的速度；（2）金屬板在水平地面上滑行的最終速度v；（3）若從滑塊滑上金屬板時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，電場(chǎng)存在的時(shí)間為t，求電場(chǎng)消失后，金屬板在地面上滑行的距離s與t的關(guān)系。參考答案：解：（1）滑塊滑到軌道末端，有……（2分）可得，滑塊速度為……………（2分）（2）滑塊滑上金屬板瞬間，金屬板豎直上受力，可知板不受地面摩擦力，滑塊與金屬板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。………………（1分）

………………（2分）可得金屬板在水平地面上滑行的最終速度為…（1分）（3）設(shè)ts末滑塊與金屬板恰好共速，則對(duì)滑塊，有

又……………………（2分）可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間…………（1分）①當(dāng)時(shí)，滑塊和金屬板一起向右勻減速運(yùn)動(dòng)至靜止，有

……………ks5u…………（1分）則可得金屬板滑行距離……………………（1分）②當(dāng)時(shí)，電