天津擂古臺(tái)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、天津擂古臺(tái)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. （單選）如圖10所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其F一v2圖象如圖11所示。則（ ） A小球的質(zhì)量為B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃v2 =c時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向下Dv2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律C2 D4【答案解析】D 解析： A、B、由圖乙看出：在最高點(diǎn)，若v=0，則F=mg=a；若F=0，則m

2、g=m，解得：g=，m= R，故A、B錯(cuò)誤；C、由圖可知：v2=b時(shí)F=0，向心力Fn=mg，根據(jù)向心力公式Fn=m，可知：當(dāng)v2b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，則小球?qū)U的彈力方向向上，故C錯(cuò)誤；D、若c=2b則F+mg=m，解得：F=a，而a=mg，則得：F=mg，故D正確故選D【思路點(diǎn)撥】在最高點(diǎn)，若v=0，則F=mg=a；若F=0，則mg=m，聯(lián)立即可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮『托∏蛸|(zhì)量；由圖可知：當(dāng)v2b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上，當(dāng)v2b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下；若c=2b根據(jù)向心力公式即可求解本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能

3、根據(jù)圖象獲取有效信息，關(guān)鍵是讀圖時(shí)要抓住斜率、截距等數(shù)學(xué)知識(shí)分析圖象的意義2. （單選）電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是A從a到b，上極板帶正電 B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電 D從b到a，下極板帶正電參考答案：D3. （單選）一個(gè)物體受到4N的力，獲得1m/s2的加速度，要使物體獲得3m/s2的加速度，需要施加的力是（）A8 NB12 NC14 ND16 N參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律 專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題分析：先根據(jù)牛頓第二定律

4、求出物體的質(zhì)量，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體的合力解答：解：根據(jù)牛頓第二定律公式a=，得：m=則物體獲得3m/s2的加速度時(shí)，合力為：F=ma=43N=12N故選：B4. 將一個(gè)半徑為r，電阻為R，圓心角為30的扇形金屬線框OCD置于如圖所示的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II中，MN為分界線，在磁場(chǎng)I中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在磁場(chǎng)II中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，方向均垂直于紙面向里。T=0時(shí)刻，扇形金屬線框從圖示的位置開(kāi)始繞著O點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定OCDO的方向?yàn)樯刃谓饘倬€框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的正方向。在其轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，金屬線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像正確的是A. B. C.

5、D. 參考答案：A【詳解】當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)030角，即時(shí)間從0的過(guò)程中，根據(jù)可知，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ，感應(yīng)電流為，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)镺CDO的方向，即為正方向；當(dāng)線圈從30180，即時(shí)間從的過(guò)程中，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ，感應(yīng)電流為，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)镺DCO的方向，即為負(fù)方向；在以后重復(fù)上述情況；A.A圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.B圖與不結(jié)論相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.C圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.D圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5. 參考答案：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱(chēng)為：快速測(cè)量自

6、行車(chē)的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車(chē)的騎行速度。經(jīng)過(guò)騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=;要推算自行車(chē)的騎行速度，還需要測(cè)量的物理量有 ；自行車(chē)騎行速度的計(jì)算公式v= 。參考答案：；牙盤(pán)的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車(chē)后輪的半徑R(牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車(chē)的騎行速度，還要知道自行車(chē)后輪的半徑R，牙盤(pán)的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車(chē)后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。7. 如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到

7、斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1t2=_；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1EK2=_。參考答案：； 8. 在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。滑動(dòng)變阻器R3的滑片P從上端向下移動(dòng)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)_；電流表的示數(shù)_（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大9. 在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且O1P=O2P（1）P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）（2）（單選題） 若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是D（A）一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng) （B）一定沿箭頭B方向

8、運(yùn)動(dòng)（C）一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng) （D）在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)參考答案：解：（1）據(jù)圖可知，兩列波的波長(zhǎng)相同，所以兩列波的頻率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍，所以該點(diǎn)P為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（2）據(jù)波傳播的特點(diǎn)，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以小紙片在P點(diǎn)隨水面上下運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確故答案為：（1）加強(qiáng)；（2）D10. 在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)；若入射光頻率為v(vv0)，則光電

9、子的最大初動(dòng)能為_(kāi).參考答案：hv0，（2分） eU，（2分） （2分）11. （5分）如圖所示，是用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量甲物體高度的示意圖，則甲物體的高度為_(kāi)mm，若用該游標(biāo)卡尺測(cè)量乙物體的長(zhǎng)度時(shí)，游標(biāo)尺的最后一根刻度線剛好與主尺的57mm刻度線對(duì)齊，則乙物體的長(zhǎng)度為_(kāi)mm。 參考答案： 答案：102.00；380.0012. 在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)用圖甲所示裝置測(cè)量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1 kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff=_

10、N，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 。（g取10 m/s2）。該同學(xué)還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一系列的點(diǎn)，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，可求得拉金屬板的水平力F= N.參考答案：13. 某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測(cè)小物體質(zhì)量的方法使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測(cè)小物體等簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直在B點(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過(guò)小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量m0已知），另一端連接繩端P點(diǎn)在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測(cè)小物體m，

11、平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧CD上不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)物體的質(zhì)量值m，并標(biāo)在CD弧上（1）在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸 （填寫(xiě)“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長(zhǎng)線交豎直線AD于P點(diǎn)，用刻度尺量出AP長(zhǎng)為l1，PP長(zhǎng)為l2，則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為 參考答案：解：（1）對(duì)物體m0分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有：T=m0g再對(duì)結(jié)點(diǎn)P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP相似，故：解得：聯(lián)立解得：m=越靠近D點(diǎn)，m增大；故答案為：（1）增大；（2）三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14

12、. 如圖1所示是在“用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成下列有關(guān)問(wèn)題：（1）本實(shí)驗(yàn)中，采用的傳感器是_（填寫(xiě)傳感器名）；（2）該傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，測(cè)定擺錘在某一位置的瞬時(shí)速度，從而求得擺錘在該位置的動(dòng)能，同時(shí)輸入擺錘的高度，求得擺錘在該位置的重力勢(shì)能，進(jìn)而研究勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化時(shí)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。擺錘質(zhì)量為0.0075kg，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表所示，次數(shù)DCBA高度h/m0.0000.0500.1000.150速度v/ms-11.65301.43850.98720機(jī)械能E/

13、(10-2J)1.10241.14351.10051.1025 分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論是：_；（3）（多選）該同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小球在C的機(jī)械能明顯偏大，造成這個(gè)誤差的原因可能是（ ）（A）擺錘在運(yùn)動(dòng)中受到空氣阻力的影響（B）測(cè)量C點(diǎn)速度時(shí)，傳感器的接收孔低于與測(cè)量點(diǎn)（C）擺錘在A點(diǎn)不是由靜止釋放的（D）擺錘釋放的位置在AB之間參考答案：（1）光電門(mén)（2分）（2）在誤差允許范圍內(nèi)，擺錘重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，機(jī)械能守恒（2分，在誤差允許范圍內(nèi)（1分），機(jī)械能守恒（1分） ）（3）（ BC ）15. 在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃

14、板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為10mm，該油酸膜的面積是 m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4106 mL，則油酸分子的直徑是 m（上述結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）參考答案：8103 （2分） 51010 四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 一種離子分析器簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖所示電離室可將原子或分子電離為正離子，正離子陸續(xù)飄出右側(cè)小孔（初速度視為零）進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，離開(kāi)加速電場(chǎng)后從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入半徑為r的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，O點(diǎn)為磁場(chǎng)區(qū)域圓心同時(shí)是坐標(biāo)原點(diǎn)，y軸為磁場(chǎng)左邊界該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度連續(xù)可調(diào)在磁場(chǎng)的半圓形邊界上緊挨放置多個(gè)“探測(cè)計(jì)數(shù)器”，

15、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為某值時(shí)，不同比荷的離子將被位置不同的“探測(cè)計(jì)數(shù)器”探測(cè)到并計(jì)數(shù)整個(gè)裝置處于真空室內(nèi)某次研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，僅有位于P處的探測(cè)器有計(jì)數(shù)，P點(diǎn)與O點(diǎn)的連線與x軸正方向夾角=30連續(xù)、緩慢減?。x子從進(jìn)入磁場(chǎng)到被探測(cè)到的過(guò)程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度視為不變）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)，開(kāi)始有兩個(gè)探測(cè)器有計(jì)數(shù)不計(jì)重力和離子間的相互作用求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，在P處被發(fā)現(xiàn)的離子的比荷，以及這種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t（2）使得后被發(fā)現(xiàn)的離子，在P處被探測(cè)到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（3）當(dāng)后發(fā)現(xiàn)的離子在P點(diǎn)被探測(cè)到時(shí)，先發(fā)現(xiàn)的離子被探測(cè)到的位置坐標(biāo)參考答案：【考點(diǎn)】： 帶電粒子在

16、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【專(zhuān)題】：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題【分析】：（1）粒子經(jīng)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理可求得加速后的速度，進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得比荷，再由時(shí)間和周期的關(guān)系可求得離子在磁場(chǎng)中的時(shí)間；（2）由幾何關(guān)系可明確粒子的半徑，再由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得兩種情況下的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系；（3）根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用幾何關(guān)系可明確離子被探測(cè)到的位置坐標(biāo)： 解：（1）加速過(guò)程有qU=mv2圓周運(yùn)動(dòng)有R=由分析知R=r得=離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=（2）由題意知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)，后發(fā)現(xiàn)的離子在磁場(chǎng)半圓形邊界與+y軸交點(diǎn)處被探測(cè)到，此時(shí)其運(yùn)動(dòng)半徑為有=當(dāng)這種離子在

17、P處被探測(cè)到時(shí)，其運(yùn)動(dòng)半徑為r有r=兩式比較得B=（3）對(duì)先發(fā)現(xiàn)的離子，在P處被探測(cè)到有r=當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)闀r(shí)，其半徑變?yōu)镽=4r由幾何關(guān)系有x2+y2=r2x2+（4ry）2=（4r）2得x=ry=答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，在P處被發(fā)現(xiàn)的離子的比荷為，以及這種離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為（2）使得后被發(fā)現(xiàn)的離子，在P處被探測(cè)到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（3）當(dāng)后發(fā)現(xiàn)的離子在P點(diǎn)被探測(cè)到時(shí)，先發(fā)現(xiàn)的離子被探測(cè)到的位置坐標(biāo)為（r，）【點(diǎn)評(píng)】：本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要注意正確分析粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確粒子在各種場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，再利用電場(chǎng)中由動(dòng)能定理求解，而在磁場(chǎng)中注意圓心和半徑的確定，根

18、據(jù)洛侖茲力充當(dāng)向心力可明確磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系17. 如圖所示，在京昆高速公路266 km處安裝了一臺(tái)500萬(wàn)像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀，可以準(zhǔn)確抓拍超速車(chē)輛以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的加速度若B為測(cè)速儀，A為汽車(chē)，兩者相距355 m，此時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由于緊急情況而急剎車(chē)，當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，A恰好停止，且此時(shí)A、B相距335 m，已知聲速為340 m/s。（1）求汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程中的加速度；（2）若該路段汽車(chē)正常行駛時(shí)速度要求在60km/h110km/h，則該汽車(chē)剎車(chē)前的行駛速度是否合法？參考答案：（1）根據(jù)題意，超聲波和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的示意圖，如圖所示。設(shè)超聲波往返的時(shí)間為2t，汽車(chē)在2t時(shí)間內(nèi)，剎車(chē)的位移為=20m，（2分）當(dāng)超聲波與A車(chē)相遇后，A車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)的時(shí)間為t，位移為=5m，（2分）則超聲波在2t內(nèi)的路程為2（335