內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市四道灣子中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市四道灣子中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（多選）光滑水平面上放置兩個等量同種電荷，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個質(zhì)量m＝1kg的小物塊自C點(diǎn)由靜止釋放，小物塊帶電荷量q＝2C，其運(yùn)動的v－t圖線如圖乙所示，其中B點(diǎn)為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線），則以下分析正確的是

A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E＝1V／mB．由C點(diǎn)到A點(diǎn)物塊的電勢能先減小后變大C．由C點(diǎn)到A點(diǎn)，電勢逐漸降低D．B、A兩點(diǎn)間的電勢差為UBA＝8．25V參考答案：ACD2.如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向(A)向左 (B)向右(C)垂直紙面向外 (D)垂直紙面向里參考答案：B當(dāng)MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向順時針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項(xiàng)B正確。3.2012年6曰18日，神州九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接。對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下面說法正確的是A．為實(shí)現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．如不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低D．航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用參考答案：BC4.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的A、B兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系圖線如圖所示，其中P點(diǎn)電勢最低，且AP＞BP，則以下說法正確的是（

）A.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大B.q1的電荷量可能等于q2的電荷量C.q1和q2可能是同種電荷，也可能是異種電荷D.負(fù)電荷從P點(diǎn)左側(cè)移到P點(diǎn)右側(cè)，電勢能先增大后減小參考答案：D5.(多選)帶電粒子射入一個固定的點(diǎn)電荷Q的電場中，沿圖中虛線由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離分別為ra和rb（ra>rb）9若不計(jì)重力，則在這一運(yùn)動過程中（

） A.電場力對粒子做負(fù)功 B.粒子在b點(diǎn)的電勢能小于在a點(diǎn)的電勢能 C.粒子在b點(diǎn)的動能大于在a點(diǎn)的動能 D.粒子在b點(diǎn)的加速度大于在a點(diǎn)的加速度參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為________A，此時每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。7..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s8.一個同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算可得小球運(yùn)動的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計(jì)算后填寫表格．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

10.2013年3月14日，歐洲核子研究中心的物理學(xué)家宣布，他們利用強(qiáng)子(質(zhì)子)對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)了粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型所預(yù)言的希格斯粒子，它可用來解釋粒子獲得質(zhì)量的機(jī)制.希格斯與恩格勒因此獲得2013年度的諾貝爾物理學(xué)獎.希格斯粒子的能量約為125GeV(1GeV=109eV)，與之對應(yīng)的質(zhì)量約為

kg(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).若對撞機(jī)中高速運(yùn)動的質(zhì)子的速度為v，質(zhì)量為m，普朗克常量為h，則該質(zhì)子的物質(zhì)波波長為

參考答案：11.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U，測出多組數(shù)據(jù)，利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為

，內(nèi)電阻為

。電動勢的測量值與真實(shí)值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學(xué)過的物理定律列出表達(dá)式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識整理出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關(guān)系，對照數(shù)學(xué)一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應(yīng)取，縱軸應(yīng)取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無窮大時，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動勢。由于電源內(nèi)阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動勢的真實(shí)值。12.兩點(diǎn)電荷間距離為r時，相互作用力為F，當(dāng)距離變?yōu)閞/2時，它們之間相互作用力為______________F，為使作用力仍為F，則兩點(diǎn)電荷的電量可同時為原來的_________________倍.參考答案：4

，

13.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導(dǎo)軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實(shí)時傳送到計(jì)算機(jī)上，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導(dǎo)軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運(yùn)動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗(yàn)證牛頓第二定律。實(shí)驗(yàn)時通過改變

，可驗(yàn)證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實(shí)驗(yàn)時通過改變

，可驗(yàn)證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導(dǎo)軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運(yùn)動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當(dāng)質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當(dāng)斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應(yīng)該使不變，所以應(yīng)該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導(dǎo)致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)驗(yàn)證動能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連，易拉缺罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t,d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點(diǎn)間的距離，滑塊與導(dǎo)軌間沒有摩擦，用g表示重力加速度。(1)該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測量了遮光片的寬度，如下圖所示，遮光片的寬度d=_______cm.(2)該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在滑塊上，讓滑塊恰好在A點(diǎn)靜止，剪斷細(xì)繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為_________.(3)為驗(yàn)證從A→B過程中小車合外力做功與滑功動能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_________.（用題目中所給的物理量符號表示）。參考答案：

(1).1.14cm;

(2).mg;

(3).;試題分析：（1）寬度d＝（11＋0．4）mm＝11．4mm＝1．14cm；（2）由于滑塊在A點(diǎn)靜止，因此滑塊的下滑分力等于易拉罐及細(xì)沙的總重力mg，又由于斜面與滑塊間無摩擦，因此滑塊下滑時，其受到的合外力等于mg；（3）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該驗(yàn)證mgL＝Mv2，而到達(dá)B點(diǎn)時的速度v＝，代入可得mgL＝M．考點(diǎn)：驗(yàn)證動能定理15.下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運(yùn)動時，打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶的一分．打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm． （1）那么小車的加速度大小是

m/s2，方向與小車運(yùn)動的方向相

。 （2）若當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個同學(xué)測得的物體加速度的測量值與實(shí)際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏?。海?）每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.1s

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動，加速度方向與小車運(yùn)動的方向相反．

如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，

根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會偏大，

所以測量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范圍。參考答案：17.如圖，Q為一個原來靜止在光滑水平面上的物體，其DB段為一半徑為R的光滑圓弧軌道，AD段為一長度為L=R的粗糙水平軌道，二者相切于D點(diǎn)，D在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi).物塊P的質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)），P與AD間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，物體Q的質(zhì)量為M=2m，重力加速度為g.（1）若Q固定，P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，沖至C點(diǎn)后返回A點(diǎn)時恰好靜止，求v0的大小和P剛越過D點(diǎn)時對Q的壓力大小.

（2）若Q不固定，P仍以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，求P在光滑圓弧軌道上所能達(dá)到的最大高度h.參考答案：（1）P從A到C又返回A的過程中，由動能定理有

=

①（2分）

將L=R代入①解得

②（2分）

若P在D點(diǎn)的速度為vD，Q對P的支持力為FD，由動能定理和牛頓定律有

=

③（2分）

④（2分）

聯(lián)立解得

⑤（2分）

由牛頓第三定律可知，P對Q的壓力大小也為1.2mg.（1分）（2）當(dāng)PQ具有共同速度v時，P達(dá)到的最大高度h，由動量守恒定律有

v

⑥（2分）

由功能關(guān)系有

⑦（3分）

聯(lián)立解得

18.一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小