福建省寧德市柘榮第三中學(xué)高三物理期末試卷含解析

福建省寧德市柘榮第三中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖所示，邊界MN、PQ間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，PQ、EF間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)置為m，電荷量為q的粒子從邊界MN上的O點(diǎn)以水平初速度v0射入電場(chǎng)，結(jié)果從PQ上的A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，MN和PQ間、PQ和EF間的距離均為L(zhǎng)，O到A的豎直距離為，不計(jì)粒子的重力，則下列結(jié)論正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B．粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與水平方向的夾角為45°C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)強(qiáng)度為參考答案：BD【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度、粒子的速度、偏轉(zhuǎn)角；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子的軌道半徑，即可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．【解答】解：A、粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律qE=ma，解得，故A錯(cuò)誤；B、離開電場(chǎng)時(shí)豎直速度，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與水平方向的夾角θ，，θ=45°，故B正確；C、粒子在磁場(chǎng)中的圓心角為α，根據(jù)，根據(jù)題意，得，根據(jù)幾何關(guān)系有，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)半徑公式，得，故D正確；故選：BD2.（單選）如圖所示，細(xì)線拴一帶負(fù)電的小球，球處在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球的線速度一定最大C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能一定最大D．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的張力一定最小參考答案：解：A、重力豎直向下、電場(chǎng)力豎直向上，若使二者相等且保持繩子拉力大小不變，則有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤B、重力與電場(chǎng)力大小未知，小球速度最小位置不確定，由受力分析結(jié)合牛頓第二定律得知，繩子張力最小位置不確定，故BD錯(cuò)誤C、沿電場(chǎng)方向電勢(shì)逐漸降低，結(jié)合小球帶負(fù)電，故在電勢(shì)最低處點(diǎn)勢(shì)能最大，故C正確故選：C3.一個(gè)作曲線運(yùn)動(dòng)的物體

(

)A.它的瞬時(shí)速度一定是變化的

B.它的加速度一定是變化的C.它受到的合力一定是變化的

D.它的動(dòng)能可能是不變的參考答案：

答案：AD4.（單選）如圖所示，這是游樂(lè)園的常見(jiàn)的“旋轉(zhuǎn)秋千”項(xiàng)目，游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空．秋千勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩與豎直方向成某一角度θ．現(xiàn)游樂(lè)園為安全起見(jiàn)，必須減小秋千轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度，若保持夾角θ不變，可將（）A．鋼絲繩變長(zhǎng)B．鋼絲繩變短C．座椅質(zhì)量增大D．座椅質(zhì)量減小參考答案：解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，根據(jù)受力分析可知人及座椅受到的重力及繩子的拉力的合力為mgtanθ由mgtanθ=m，可知，線速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)，保持夾角θ不變，要想減小線速度，只能減小半徑，即鋼絲繩變短，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選：B．5.（多選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無(wú)形變．用水平力，緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為﹣μgC．物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2D．物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為μmg（x0﹣）參考答案：解：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤．B、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a==．故B正確．C、由題，物體離開彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a==μg．將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則

3x0=，得t=．故C錯(cuò)誤．D、由上分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的壓縮量為x=，則物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x0﹣x）=．故D正確．故選BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有

種，其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是從n=

能級(jí)躍遷到n=

能級(jí)輻射出的光子。參考答案：10 5 47.（6分）為了估算水庫(kù)中水的體積，可取一瓶無(wú)毒的放射性同位素的水溶液，測(cè)得瓶?jī)?nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫(kù)，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫(kù)里，這時(shí)取1立方米水庫(kù)的水樣，測(cè)的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫(kù)中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

8.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為________s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：9.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘地面上靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于10.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來(lái),在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),七對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的原長(zhǎng)為______cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）11.某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、

（填測(cè)量工具）和

電源（填“交流”或“直流”）；（2）實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是（

）A.放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說(shuō)法正確的是（

）A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C．小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線參考答案：12.用如圖所示的裝置測(cè)定木塊與水平桌面問(wèn)的

動(dòng)摩擦因數(shù)，除圖中器材外還有刻度尺。實(shí)驗(yàn)中將A

拉到某適當(dāng)位置P后用手按住，調(diào)節(jié)滑輪使桌面上

方的細(xì)線水平，待B穩(wěn)定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點(diǎn)。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并記下相關(guān)

數(shù)據(jù)。

(1)已知A、B質(zhì)量相等，實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號(hào))．

木塊與桌面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=__________(用測(cè)量物理量的符號(hào)表示)

(2)符發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：13.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_____m/s，質(zhì)點(diǎn)在_____s（精確到秒）時(shí)的瞬時(shí)速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—4）（5分）用如圖所示的雙縫干涉裝置觀察光的干涉圖樣，所用的是綠色濾光片，有如下幾個(gè)問(wèn)題請(qǐng)回答：

（1）在毛玻璃屏上看到的干涉條紋與雙縫平行還是垂直____________

（2）如果將毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，則觀察到相鄰的兩條明紋間的距離如何變化__________。（3）如果將間距為0.2mm的雙縫換成間距為0.3mm的雙縫，相鄰兩條明紋間的距離如何變化__________。（4）如果將濾光片換成紅色的，相鄰兩條明紋間的距離如何變化___________。（5）如果將光源向?yàn)V光片靠近，相鄰兩條明紋間的距離如何變化_____________。參考答案：答案：（1）平行；（2）變大；（3）變??；（4）變大；（5）不變（每空1分）15.如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．①在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車受到合外力等于砝碼和砝碼盤的總重量，通常采用如下兩個(gè)措施：A．平衡摩擦力：將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車在砝碼盤的拉動(dòng)下帶動(dòng)紙帶與小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．在調(diào)整砝碼多少的過(guò)程中，要保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M．以上哪一個(gè)措施中有何重大錯(cuò)誤？（說(shuō)明錯(cuò)誤點(diǎn)）

②如圖2是上述實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s，結(jié)合圖乙給出的數(shù)據(jù)（單位cm），求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的大小為

m/s2，并求出紙帶中P點(diǎn)瞬時(shí)速度大小為

m/s（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）參考答案：①A有錯(cuò)誤，平衡摩擦力時(shí)不能懸掛砝碼盤；②4.0；2.6．【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻．【分析】①在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，為了使小車受到合外力等于小砝碼盤的總質(zhì)量，通常采用如下兩個(gè)措施：a、平衡摩擦力：將長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，直到小車在無(wú)拉力的作用下帶動(dòng)紙帶與小車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b、調(diào)整砝碼的多少，使砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量M；②根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出加速度與瞬時(shí)速度．【解答】解：①A中平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)用砝碼盤拉動(dòng)小車做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)讓小車自身下滑（即無(wú)拉力）來(lái)平衡摩擦力即可．B由于砝碼盤失重，拉小車的合外力F==＜mg，而處理數(shù)據(jù)時(shí)又將F=mg處理．因此，m＜＜M，B沒(méi)有錯(cuò)誤．②由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可知，加速度：a==≈4.0m/s2；打紙帶P的瞬時(shí)速度：vP==≈2.6m/s；故答案為：①A有錯(cuò)誤，平衡摩擦力時(shí)不能懸掛砝碼盤；②4.0；2.6．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計(jì)），以速度vo=104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入一具有理想邊界的半圓形變化磁場(chǎng)區(qū)域，O為圓心，區(qū)域直徑AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m，AB與水平方向成45°角。區(qū)域內(nèi)有按如圖所示規(guī)律作周期性變化的磁場(chǎng)，已知B0=0.5T，磁場(chǎng)方向以垂直于紙面向外為正。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，恰好從下極板邊緣O點(diǎn)與水平方向成45°斜向下射入磁場(chǎng)。求：（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？（2）若To=0．5s，求t=0s時(shí)刻射人磁場(chǎng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t和離開磁場(chǎng)的位置。（3）要使所有帶電粒子通過(guò)O點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再?gòu)腁B兩點(diǎn)間越過(guò)，求出磁場(chǎng)的變化周期-BoTo應(yīng)滿足的條件。參考答案：17.邊長(zhǎng)為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場(chǎng)方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場(chǎng)平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板加速后的速度大小；（2）粒子在左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣cd間離開？參考答案：解：（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)有：，解得：．（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B1后有：，解得：．設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中轉(zhuǎn)過(guò)的角度為α，由=，解得：α=60°．周期為：T=，粒子在磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=．（3）粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)，在上邊緣cd間離開的速度分別為vn與vm，與之相對(duì)應(yīng)的半徑分別為