山東省煙臺市龍口新嘉中學(xué)高三物理期末試題含解析

山東省煙臺市龍口新嘉中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示的裝置，由足夠長的光滑傾斜金屬軌道BADE和粗糙水平金屬軌道CBEF平滑連接，軌道頂點(diǎn)A、D之間連接一只滑動變阻器，傾斜軌道內(nèi)存在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場，水平軌道內(nèi)沒有磁場．金屬棒MN垂直放置于軌道BADE上，距離水平軌道的高度為h0．現(xiàn)在從靜止開始釋放金屬棒，棒到達(dá)斜面底端BE時剛好達(dá)到最大速度，滑到水平軌道上PQ位置停下，運(yùn)動過程中始終與軌道垂直且良好接觸．軌道和金屬棒的電阻都忽略不計．下列說法正確的是（ABC）A．若改變滑動變阻器的阻值，阻值越小，金屬棒在水平軌道上滑行的距離越小B．若改變滑動變阻器的阻值，阻值越大，金屬棒在水平軌道上滑行的距離越大C．若金屬棒距離水平軌道高度h小于h0時，h越小，金屬棒在水平軌道上滑行的距離越小D．若金屬棒距離水平軌道高度h大于h0時，h越大，金屬棒在水平軌道上滑行的距離越大

參考答案：ABC2.在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源從t=0時刻開始向上作簡諧振動，振動周期T。在t=時，波源突然停止運(yùn)動，則t=T時波的圖像是參考答案：B3.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3×104km延伸到1.4×105km。對所有這些組成環(huán)的顆粒來說，它們的（

）Ａ．線速度相同Ｂ．角速度相同Ｃ．線速度不相同Ｄ．角速度不相同參考答案：答案：CD4.以下說法中符合物理學(xué)史實的是

（

）A．伽利略推出了落體運(yùn)動定律；牛頓發(fā)現(xiàn)了慣性定律B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律；笛卡爾測定了引力常量的數(shù)值D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在參考答案：AB解析：AB兩項符合物理學(xué)史，正確；C項中，是卡文迪許測定了引力常量的數(shù)值，C項錯；D項中，是赫茲證實了電磁波的存在，D項錯。5.在光滑的水平地面上放有一質(zhì)量為M帶光滑圓弧形槽的小車，一質(zhì)量為m的小鐵塊以速度v沿水平槽口滑去，如圖所示，若M=m，則鐵塊離開車時將（）A．向左平拋 B．向右平拋 C．自由落體 D．無法判斷參考答案：C【考點(diǎn)】動量守恒定律．【分析】系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律，求出鐵塊離開車時的速度，即可判斷鐵塊的運(yùn)動情況．【解答】解：小鐵塊和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，系統(tǒng)水平方向的動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：

mv=Mv車+mv鐵系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mv02=Mv車2+mv鐵2解得鐵塊離開車時：v鐵=0，v車=v所以鐵塊離開車時將做自由落體運(yùn)動，故ABD錯誤，C正確．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某人在一個以2.5m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體，在地面上最多能舉起60kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40kg的物體，則此電梯上升的加速度為5m/s2．參考答案：考點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用-超重和失重．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：當(dāng)電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出人的最大舉力．人的最大舉力是一定的，再求解在地面上最多舉起的物體質(zhì)量及電梯的加速度．解答：解：設(shè)人的最大舉力為F．以物體為研究對象．根據(jù)牛頓第二定律得：

當(dāng)電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能舉起的物體的質(zhì)量m2==60kg

當(dāng)電梯勻加速上升時，F(xiàn)﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案為：60；5點(diǎn)評：本題應(yīng)用牛頓第二定律處理生活中問題，關(guān)鍵抓住人的最大舉力一定．7.如圖（a）所示，阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與一個阻值為2R的電阻連接成閉合電路。線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場（向里為正），磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中B1、t1為已知量。導(dǎo)線電阻不計，則t1時刻經(jīng)過電阻的電流方向為_________（選填“a→b”或“b→a”），電流的大小為___________。參考答案：b→a，

8.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實驗中，電火花打點(diǎn)計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實驗的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項易得答案。9.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實驗中，電火花打點(diǎn)計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實驗的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項易得答案。10.如圖所示為放大的水波照片，兩圖比例不同，但水波波長相同，則實際孔的尺寸較大的是乙圖，而甲圖中有明顯的衍射現(xiàn)象．參考答案：考點(diǎn)：波的干涉和衍射現(xiàn)象．版權(quán)所有專題：光的衍射、偏振和電磁本性專題．分析：波繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象即波的衍射，故可以判定甲發(fā)生了明顯的衍射；根據(jù)發(fā)生明顯的衍射的條件可以判定兩孔的尺寸的大?。獯穑航猓翰òl(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：當(dāng)孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相比差不多或比波長更?。畯膱D可知甲發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，而乙是波直線傳播，這說明在甲圖中波長大于縫的寬度，而在乙圖中波長小于縫的寬度，故乙圖中孔的尺寸較大．故答案為：乙；甲．點(diǎn)評：真正掌握了明顯的衍射現(xiàn)象的圖樣和發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是解決此類題目的金鑰匙．11.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：12.（4分）學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想方法，如圖所示是我們學(xué)習(xí)過的四個實驗。其中研究物理問題的思想方法按順序依次是

、

、

、

。參考答案：放大、等效、控制變量、放大13.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，輕桿下端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），開始時輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中保持力F與輕桿始終垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ＝_________時，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點(diǎn)，則桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點(diǎn)；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過C點(diǎn)時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動到D點(diǎn)且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動，設(shè)此時它通過D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評： 本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動，知道圓周運(yùn)動向心力的來源，以及平拋運(yùn)動在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有些知識我們可能沒有學(xué)過，但運(yùn)用我們已有的物理思想和科學(xué)方法，通過必要的分析和推理可以解決一些新的問題．（1）分別寫出國際單位制中動量和沖量的單位，并證明二者等價．（2）拉提琴時，琴弦振動的頻率f由琴弦的質(zhì)量m、長度L和所受拉力T決定．現(xiàn)將拉力增大21%，琴弦振動的頻率將怎樣改變？參考答案：解：（1）根據(jù)P=mv和I=Ft可知，動量的單位：kg?m/s，沖量的單位：N?s；動量的單位：1kg?m/s=1kg?m/s2?s=1N?s，N?s即是沖量的單位，證畢．（2）頻率f的單位是s﹣1，質(zhì)量m的單位是kg，長度L的單位是m，拉力T的單位是N=kg?m?s﹣2．從單位方面分析只有組合才能得到頻率的單位．增加一個系數(shù)c可得公式f=c那么，即：當(dāng)弦的拉力增大21%，琴弦振動的頻率將增大10%．答：（1）動量的單位：kg?m/s，沖量的單位：N?s，證明如上；（2）拉力增大21%，琴弦振動的頻率將增大10%．【考點(diǎn)】動量定理．【分析】（1）根據(jù)P=mv和I=Ft寫出國際單位制中動量和沖量的單位；（2）根據(jù)力學(xué)單位制從單位方面分析頻率與質(zhì)量m、長度L和所受拉力T得關(guān)系式，從而求解將拉力增大21%，琴弦振動的頻率變化．17.如圖甲所示，電阻不計的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好，其質(zhì)量為m=0．2kg，電阻為R=0．8，現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒，輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量為M=0．2kg，電動機(jī)內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A，電動機(jī)牽引原來靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運(yùn)動，其運(yùn)動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示，其中OM段為曲線，MN段為直線。(取g=10m/s2)求：

(1)電動機(jī)的輸出功率；

(2)導(dǎo)體框架的寬度；

(3)導(dǎo)體棒在變速運(yùn)動階段產(chǎn)生的熱量。參考答案：18.如圖所示，間距為L的水平平行金屬導(dǎo)軌上連有一定值電阻，阻值為R，兩質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒ab和cd垂直放置在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒電阻均為R，棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個導(dǎo)軌處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。現(xiàn)用某一水平恒力向右拉導(dǎo)體棒ab使其從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)棒ab勻速運(yùn)動時，棒cd恰要開始滑動，從開始運(yùn)動到勻速的過程中流過棒ab的電荷量為q，(重力加速度為g)求：(1)棒ab勻速運(yùn)動的速度大?。?2)棒ab從開始運(yùn)動到勻速運(yùn)動所經(jīng)歷的時間是多少？(3)棒ab從開始運(yùn)動到勻速的過程中棒ab產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：（1）（2）（3）【詳解】（1）設(shè)棒ab速度為v，則棒ab中的感應(yīng)電流①棒cd中的感應(yīng)電流