遼寧省大連市普蘭店第三十七高級中學高三物理上學期期末試題含解析

遼寧省大連市普蘭店第三十七高級中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.小車以初速度v0從底端沿足夠長的斜面向上滑去，此后該小車的速度圖象可能是下圖中的哪一個（

）參考答案：ABD當斜面粗糙時，物體在斜面上滑行時受到的滑動摩擦力大小f=μFN，而FN=μmgcosθ，所以物體沿斜面向上滑行時有mgsinθ+f=ma1

故物體沿斜面向上滑行時的加速度a1=gsinθ+μgcosθ

物體沿斜面向下滑行時有mgsinθ-f=ma2

所以物體沿斜面向下滑行時的加速度a2=gsinθ-μgcosθ

故a1＞a2，所以B正確C錯誤．

當斜面光滑時μ=0，故有a1=a2=gsinθ，所以A正確．

當μmgcosθ＞mgsinθ時，物體滑動斜面的頂端后保持靜止，故D正確．2.如圖所示，長方體發(fā)電導管的前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個電極與定值電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強磁場，磁感應強度大小為B。發(fā)電導管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動，并通過專用管道導出。由于運動的電離氣體受到磁場的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動勢。下列說法中正確的是A．發(fā)電導管的內(nèi)阻B．流過電阻R的電流方向為b→aC．發(fā)電導管產(chǎn)生的電動勢為BdvD．電阻R消耗的電功率為參考答案：AC由電阻的決定式可知選項A正確；由左手定則可知電離氣體中的正離子向上側(cè)面聚集，上側(cè)面相當于電源的正極，故流過電阻R的電流方向為a→b，選項B錯誤；對于某個氣體離子受力分析，由電場力等于洛倫茲力可知，，解得發(fā)電導管產(chǎn)生的電動勢為Bdv，選項C正確；由于發(fā)電導管有內(nèi)阻，故電阻R消耗的電功率一定小于，選項D錯誤。3.（多選題）2017年1月5日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功將通信技術實驗衛(wèi)星發(fā)射升空．若該衛(wèi)星在發(fā)射過程中質(zhì)量保持不變，則在該衛(wèi)星發(fā)射升空遠離地球的過程中，其所受地球的萬有引力F及重力勢能Ep的變化情況分別為（）A．F變大 B．F變小 C．Ep變大 D．Ep變小參考答案：BC【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】根據(jù)萬有引力定律即可分析萬有引力的變化，結合萬有引力做功判斷重力勢能的變化．【解答】解：A、在該衛(wèi)星發(fā)射升空遠離地球的過程中衛(wèi)星與地球之間的距離增大，由：則：F變小．故A錯誤，B正確；C、在該衛(wèi)星發(fā)射升空遠離地球的過程中，萬有引力對衛(wèi)星做負功，所以衛(wèi)星的重力勢能增大．故C正確，D錯誤．故選：BC4.如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達最高點后又返回到出發(fā)點．則能大致反映滑塊整個運動過程中速度v、加速度a、動能Ek、重力對滑塊所做的功w與時間t或位移x關系的是（取初速度方向為正方向）參考答案：AD5.圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于以n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關于這些光下列說法正確的是A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由，n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應參考答案：答案：D解析：核外電子從高能級向低能級躍遷時，可以發(fā)出光子，光子的能量與能級差有關。能級差越大，光子的能量也越大，頻率越大，波長越小，越不易發(fā)生明顯的干涉和衍射現(xiàn)象。所以當核外電子從n=4能級躍遷到n=3能級時，放出光子的能量最小，頻率最小，最易發(fā)生干涉和衍射，A、B錯誤。電子躍遷時，可以輻射光和種類為，其中n為最大能級與最小能級的差值。所以可以輻射6種頻率的光。發(fā)生光電效應的條件是光子的能量大于等于電子的逸出功，根據(jù)數(shù)據(jù)計算，可以發(fā)生光電效應。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，7.某同學用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表。實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關系，應作出

的關系圖象，并在如圖坐標紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實驗結論是

。

（3）設AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結論推導出物體的加速度與外力的關系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，加速度與外力成正比8.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為__________m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為__________m／s。（計算結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24

1.96

9.某同學在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細線上掛適當?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點．①實驗中，該同學測出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計算出加速度．發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．若該同學實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________

②另一同學在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：①沒有平衡摩擦力

鉤碼質(zhì)量要遠小于M

②

D10.）用歐姆表測電阻時，將選擇開關置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應進行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。11.15．如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用大小未知的水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為m的木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則輕繩對2m的最大拉力為

。參考答案：12.一列簡諧橫波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”），波速大小為

m/s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移為

m。參考答案：負、5

、－0.0513.如圖所示，兩條平行金屬導軌ab、cd置于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導軌間的距離l=0.6m，導軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向為

（填“aRc”或“cRa”）。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為“驗證力的平行四邊形定則”實驗，三個細線套L1、L2、L3一端共系于一個結點，另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測力計A、B和重物M上，A掛于固定點P．手持B拉動細線，使結點靜止于O點．

①某次實驗中A的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為___▲____N；②實驗時要讀出A、B的示數(shù)，還要在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置、___▲____、___▲____和____▲_____；

③下列實驗要求中必要的是____▲____(填選項的字母代號)；

A．彈簧測力計需要在實驗前進行校零

B．細線套方向應與木板平面平行

C．需要用托盤天平測量重物M的質(zhì)量

D．彈簧測力計B始終保持水平參考答案：(1)①2.00N；②L1的方向、L2的方向和L3的方向；或者L1、L2和L3的方向；或者L1的方向、L2的方向和L3的方向及M的重量15.某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a－F圖象。(1)圖象不過坐標原點的原因是____________________________；(2)本實驗中是否仍需要細沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg。參考答案：（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力時長木板傾角小；（2分）（2）否；（2分）

（3）1四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖15甲是2012年我國運動員在倫敦奧運會上蹦床比賽中的一個情景。設這位蹦床運動員僅在豎直方向上運動，運動員的腳在接觸蹦床過程中，蹦床對運動員的彈力F隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來，如圖15乙所示。取g=10m/s2，根據(jù)F-t圖象求：（1）運動員的質(zhì)量；（2）運動員在運動過程中的最大加速度；（3）在不計空氣阻力情況下，運動員重心離開蹦床上升的最大高度。參考答案：見解析（1）由圖象可知運動員所受重力為500N，設運動員質(zhì)量為m，則m=G/g=50kg……………3分（2）由圖象可知蹦床對運動員的最大彈力為Fm=2500N，設運動員的最大加速度為am，則Fm-mg=mam……………2分am==m/s2=40m/s2

……1分（3）由圖像可知遠動員離開蹦床后做豎直上拋運動，離開蹦床的時刻為6.8s或9.4s，再下落到蹦床上的時刻為8.4s或11s，它們的時間間隔均為1.6s。根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，可知其自由下落的時間為0.8s。………2分設運動員上升的最大高度為H，則H==m=3.2m

………2分17.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g。（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大??；（3）本實驗中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大?參考答案：①

②F>

③F=22.4N18.如圖，兩氣缸AB粗細均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣；當大氣壓為P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸的正中央．（?。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b升至頂部時，求氮氣的溫度；（ⅱ）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的時，求氧氣的壓強．參考答案：解：（?。┗钊鸼升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣經(jīng)歷等壓過程．設氣缸A的容積為V0，氮氣初態(tài)體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2，按題意，氣缸B的容積為V0，則得：

V1=V0+?V0=V0，①

V2=V0+V0=V0，②根據(jù)蓋?呂薩克定律得：=，③由①②③式和題給數(shù)據(jù)得：

T2=320K；

④（ⅱ）活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開始向上移動，直至