四川省德陽市中江縣御河中學高三物理期末試卷含解析

四川省德陽市中江縣御河中學高三物理期末試卷含解析一、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.設(shè)物體運動的加速度為a、速度為v、位移為s?，F(xiàn)有四個不同物體的運動圖象如圖所示，假設(shè)物體在t=0時的速度均為零，則其中表示物體做單向直線運動的圖象是參考答案：C2.如圖3所示，在光滑水平面上的直線MN左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強磁場，右側(cè)是無磁場空間。將兩個大小相同的銅質(zhì)矩形閉合線框由圖示位置以同樣的速度v向右完全拉出勻強磁場。已知制作這兩只線框的銅質(zhì)導(dǎo)線的橫截面積之比是1:2.則拉出過程中下列說法中正確的是

（

）

A．所用拉力大小之比為2:1

B．通過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量之比是1:1

C．拉力做功之比是1:4

D．線框中產(chǎn)生的電熱之比為1:2參考答案：D3.（單選）火星表面特征非常接近地球，2011年11月4日，火星－500（MARS－500）實驗圓滿結(jié)束，我國志愿者王躍與俄羅斯志愿者一起完成“模擬登陸火星”實驗活動。已知火星半徑是地球半徑的1/2，質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/9，自轉(zhuǎn)周期與地球基本相同。地球表面重力加速度是g，若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自轉(zhuǎn)影響的條件下，下述分析正確的是（

）A．王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的2/9倍B．火星表面的重力加速度是C．王躍以相同的初速度在火星上起跳時，可跳的最大高度是D．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍參考答案：D4.如圖所示，—細束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知A．若它們都能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，c光照射出光電子的

最大初動能最大B．當它們在真空中傳播時，a光的速度最大C．分別用這三種光做光源，使用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，

a光的干涉條紋中相鄰亮紋的間距最小D．若它們都從玻璃射向空氣，c光發(fā)生全反射的臨界角最大參考答案：A5.如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側(cè)不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h.如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側(cè)軌道后能到達h高度的是參考答案：試題分析：小球到達最高點的速度可以為零，根據(jù)機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故A正確．小球離開軌道做斜拋運動，運動到最高點在水平方向上有速度，即在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．則h′＜h．故B錯誤．

小球離開軌道做豎直上拋運動，運動到最高點速度為零，根據(jù)機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故C正確．

小球在內(nèi)軌道運動，通過最高點有最小速度，故在最高點的速度不為零，根據(jù)機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．則h′＜h．故D錯誤．故選AC．考點：機械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。7.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

8.有一個電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００9.（6分）一列簡諧波某時刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質(zhì)點第一次回到平衡位置所需要的時間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.0110.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2π。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。11.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質(zhì)點P此時刻向-y方向運動，經(jīng)過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么①該波沿▲（選填“+x”或“-x”）方向傳播；②圖中Q點（坐標為x=7.5m的點）的振動方程=

▲

cm；③P點的橫坐標為x=

▲

m.參考答案：12.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時的質(zhì)點正向軸正方向振動，由此可知：這列波正在沿軸

(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為

m/s.參考答案：負，1013.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：ΔE=17.6MeV.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）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點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，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【點睛】本題中根據(jù)質(zhì)點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.如圖所示為一種電磁裝置，由粒子源、加速電場、偏轉(zhuǎn)電場、勻強磁場組成．在S點有一粒子源，能釋放電量為q，質(zhì)量為m的靜止帶電粒子．帶電粒子被加速電壓為U，極板間距離為d的勻強電場加速后，從正中央垂直射入電壓為U的勻強偏轉(zhuǎn)電場（偏轉(zhuǎn)電場中電壓正負極隨時間做周期性變化），偏轉(zhuǎn)極板長度和極板距離均為L，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中一次偏轉(zhuǎn)后即進入一個垂直紙面方向的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度為B．若不計重力影響，欲使帶電粒子通過某路徑返回S點，求：（1）帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大??；（2）帶電粒子進入磁場的位置離偏轉(zhuǎn)電場中心線的距離；（3）勻強磁場寬度D的最小值；（4）該帶電粒子周期性運動的周期T．參考答案：解：（1）如圖所示，電場對粒子加速，由動能定理得：，解得，（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，其加速度a為：，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間t1為；，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的側(cè)移距離y為：y=，聯(lián)立以上可得，粒子進入磁場的位置離電場中心線的距離為，（3）粒子離開電場時側(cè)向速度vy為：vy=at1，則粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度v為：．以速度v進入磁場做勻速圓周運動的洛倫茲力為向心力，設(shè)運動半徑為R，，則磁場寬度D為：=．（4）由于粒子在電場加速過程中做勻加速直線運動，則加速運動的時間，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期T′為：，，所以θ=arctan2．所以粒子在磁場中運動的時間t3為：，粒子從S出發(fā)到回到S的周期T為：T=2t1+2t2+t3=．答：（1）帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小為；（2）帶電粒子進入磁場的位置離偏轉(zhuǎn)電場中心線的距離為；（3）勻強磁場寬度D的最小值為；（4）該帶電粒子周期性運動的周期T為．17.經(jīng)過觀察，科學在宇宙中發(fā)現(xiàn)許多雙層系統(tǒng)，一般雙層系統(tǒng)距離其它星體很近，可以當作孤立系統(tǒng)處理，若雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是M，兩者相距為L（遠大于星體半徑），它們正繞著兩者連線的中點做圓周運動。（1）試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T計算。（2）若實際觀察到的運動周期為T觀測，且T觀測：T計算＝1：，為了解釋T觀測與T計算的不同，目前有理論認為，宇宙中可能存在觀測不到的暗物質(zhì)，假定有一部分暗物質(zhì)對雙星運動產(chǎn)生影響，該部分物質(zhì)的作用等效于暗物質(zhì)集中在雙星連線的中點，試證明暗物質(zhì)的質(zhì)量與星體的質(zhì)量M之比參考答案：18.（10分）如圖所示，在雙縫干涉實驗中，光源發(fā)出波長為6.0×10-7m的橙光時，在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋。在屏上的A點恰是中央亮紋一側(cè)的第二條亮條紋?，F(xiàn)改用頻率為6.25×1014Hz的光，則在屏上A點應(yīng)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋？參考答案：解析：雙縫干涉實驗中，中央亮紋是路程