山西省太原市崇實(shí)中學(xué)高三物理期末試題含解析

山西省太原市崇實(shí)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）歐姆在探索通過(guò)導(dǎo)體的電流、電壓、電阻的關(guān)系時(shí)因無(wú)電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流，具體做法是：在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過(guò)該導(dǎo)線電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30°，問(wèn)當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60°，通過(guò)該直導(dǎo)線的電流為(直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過(guò)直導(dǎo)線的電流成正比)A．2I

B．3I

C．I

D．無(wú)法確定參考答案：B2.（單選）如圖所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb=5N、FC=10N分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小則（

）A．f1=0，f2=5N，f3=5NB．f1=5N，f2=5N，f3=0C．f1=5N，f2=0，f3=5ND．f1=0，f2=10N，f3=5N參考答案：A解：以a為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得到：b對(duì)a的靜摩擦力大小F1=0，否則a水平方向所受的合力不為零，不能保持平衡．以ab整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得到：F2=Fb=5N．再以三個(gè)物體整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得：F3=Fc-Fb=10N-5N=5N，方向水平向左．所以F1=0，F(xiàn)2=5N，F(xiàn)3=5N．故選：A．3.（04年全國(guó)卷Ⅰ）下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的？（

）

A．體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)；

B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過(guò)程中都處于失重狀態(tài)；

C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)；

D．游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)。參考答案：答案：B4.（多選）關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的敘述，正確的是（

）A.沿著電場(chǎng)線的方向，場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越小B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于單位電量的電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力大小C.電勢(shì)降落的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向D.負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，離點(diǎn)電荷越近，場(chǎng)強(qiáng)越大參考答案：BD5.(單選題)S1、S2表示勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩根彈簧，k1>k2；a和b表示質(zhì)量分別為ma和mb的兩個(gè)小物塊，ma>mb，將彈簧與物塊按圖示方式懸掛起來(lái)，現(xiàn)要求兩根彈簧的總長(zhǎng)度最短，懸掛方式是A．彈簧S1在上，物塊a在上

B．彈簧S1在上，物塊b在上C．彈簧S2在上，物塊a在上

D．彈簧S2在上，物塊b在上參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖1是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s（1）計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的v﹣t圖線，并根據(jù)圖線求出a=

m/s2．（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是

，該速度的物理意義是 ．參考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】（1）若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大??；（2）v﹣t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大?。?）根據(jù)圖象物理意義可正確得出結(jié)果．【解答】解：（1）打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的v﹣t圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)速度為0，其物理意義為：物體的初速度為零．故答案為：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．7.質(zhì)量為m的小物塊，帶正電q，開始時(shí)讓它靜止在傾角a=的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平向左、大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示。斜面高為H，釋放物體后，物塊馬上落地瞬間的速度大小為_______。參考答案：8.“探究加速度與物體質(zhì)量，物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（1）本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是

。（2）當(dāng)作用力一定時(shí)（懸掛的小盤和盤內(nèi)的砝碼重力不變），探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將小盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出小車的質(zhì)量M和小盤及盤內(nèi)砝碼的質(zhì)量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度a與合外力F的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在右側(cè)坐標(biāo)紙中畫出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當(dāng)小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比

（2分）9.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個(gè)問(wèn)題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tks5u②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是

。⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(10.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產(chǎn)生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×10611.2012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國(guó)首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應(yīng)堆是驅(qū)動(dòng)航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動(dòng)力．是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X是

（選填“質(zhì)子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，212.甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對(duì)象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響。他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來(lái)，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過(guò)給小車增加砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來(lái)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

13.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛執(zhí)勤的警車停在直公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)t0=2s警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，以加速度a=2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，問(wèn)：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？（2）若警車能達(dá)到的最大速度是vmax=12m/s，達(dá)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)，則警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后至少要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上違章的貨車？參考答案：解：（1）兩車間距離最大時(shí)：v警=v=at1sm=v（t1+t0）﹣v解得sm=45m．

（2）設(shè)警車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，警車發(fā)動(dòng)起來(lái)經(jīng)t追上貨車，vmax=at2vmax+vm（t﹣t2）=v（t+t0）

解得t=28s．

答：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是45m；（2）警車發(fā)動(dòng)起來(lái)后至少要經(jīng)過(guò)28s才能追上違章的貨車．17.（12分）如圖所示，兩帶電平行板水平放置，兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)。兩板相距為d，兩板電勢(shì)差為U，一帶電粒子質(zhì)量為m（重力不計(jì)）、所帶電量為q，從兩板左端中點(diǎn)P以速度V水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，試求：（1）若此帶電粒子落在A板M點(diǎn)上