山西省忻州市任家村中學高三物理下學期期末試卷含解析

山西省忻州市任家村中學高三物理下學期期末試卷含解析一、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1.2012年6月18日，神舟九號飛船與天官一號目標發(fā)生器在離地面343km的近圓形軌道上成功進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。下列說法正確的是（）A．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．如不加干預，在運行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．如不加干預，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：BC2.（2014秋?嶗山區(qū)校級期中）為提高百米賽跑運動員的成績，教練員分析了運動員跑百米全程的錄相帶，測得：運動員在前7s跑了61m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到終點共用10.8s，則下列說法錯誤的是（）A． 運動員在百米全過程中的平均速度是9.26m/sB． 運動員在前7s的平均速度是8.71m/sC． 運動員在7s末的瞬間時速度約為9.2m/sD． 百米賽跑運動員做的是勻加速直線運動參考答案：D解：A、由題意可知運動員的位移為100m，時間為10.8s，故平均速度v==m/s=9.26m/s，故A正確；B、前7s運動員的平均速度為v==m/s=8.71m/s，故B正確；C、由題意可知求出7s末的瞬時速度為，故C正確，D、由題意無法知道運動員的運動，故D錯誤；因選說法錯誤的，故選：D3.在家用交流穩(wěn)壓器中，變壓器的原、副線圈都帶有滑動頭P1、P2，如圖所示。當變壓器輸入電壓發(fā)生變化時，可以上下調(diào)節(jié)P1、P2的位置，使輸出電壓穩(wěn)定在220V上?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)輸出電壓低于220V，下列措施正確的是A．P1不動，將P2向上移動B．P2不動，將P1向下移動C．將P1向下移動，同時P2向上移動D．將P1向上移動，同時P2向下移動參考答案：BD4.類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學對機械波和電磁波進行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是A．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B．機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波參考答案：D解析：波長、波速、頻率的關系對任何波都是成立的，對電磁波當然成立，故A選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項正確；機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的，D項錯誤。故正確答案應為D。5.如圖所示，光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上，圓心為O點，P為環(huán)上最高點，輕彈簧的一端固定在P點，另一端栓連一個套在大環(huán)上的小球，小球靜止在圖示位置平衡，則（）A．彈簧可能處于壓縮狀態(tài)B．大圓環(huán)對小球的彈力方向可能指向O點C．小球受到彈簧的彈力與重力的合力一定指向O點D．大圓環(huán)對小球的彈力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用．【分析】對小球受力分析，根據(jù)共點力平衡，分析彈簧的彈力方向，作出正確的受力分析圖，根據(jù)相似三角形分析大圓環(huán)對小球的彈力和小球重力的大小關系．【解答】解：A、若彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧對小球的彈力方向沿彈簧向外，還受到重力和圓環(huán)對小球指向圓心的彈力，這三個力不可能平衡，所以彈簧處于伸長狀態(tài)，受力如圖所示，故A錯誤．B、由A選項分析可知，大圓環(huán)對小球的彈力方向背離圓心O，故B錯誤．C、小球受重力、彈簧的拉力以及大圓環(huán)對它的彈力處于平衡，小球受到彈簧的彈力與重力的合力與大圓環(huán)對小球彈力大小相等，方向相反，可知指向圓心O，故C正確．D、如圖，△G′NB∽△PQO，因為，可知大圓環(huán)對小球的彈力等于小球的重力，故D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.⑵空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體放出熱量為5.0×104J。在此過程中，該氣體的內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學第一定律△U=Q+W，活塞對氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內(nèi)能增加了1.5×105J7.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險情，司機采取緊急剎車，剎車時的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D8.對“落體運動快慢”、“力與物體運動關系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點。請完成下表：

亞里士多德的觀點伽利略的觀點落體運動快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運動關系

維持物體運動不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重無關

維持物體運動需要力9.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，圖象是一條過原點的直線，故圖D正確。故選D。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。10.在地球大氣層上界，垂直于太陽光方向上的每秒種內(nèi)每平方米上接受的太陽輻射能叫做太陽常數(shù)，其值為J/m2．S。太陽到地球大氣層上界的距離取為m，那么太陽能的輻射功率用上述字母可表示為

，其值為

W（結(jié)果取2位有效數(shù)字）。參考答案：

答案：11.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒敶罅繗湓訌牡?能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．12.如圖所示，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為W=

.參考答案：1.9eV13.超導磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導軌上方）跨在兩導軌間，其長和寬分別為L、l。當所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右

磁場向右勻速運動，金屬框中產(chǎn)生的感應電流所受安培力向右，金屬框向右加速運動，當金屬框勻速運動時速度設為vm，感應電動勢為E=2BL（v-vm），感應電流為，安培力為F=2BLI，安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f，解得vm=三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經(jīng)過后，電荷以的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t=0時刻）。計算結(jié)果可用π表示。（1）求O點與直線MN之間的電勢差；（2）求圖b中時刻電荷與O點的水平距離；（3）如果在O點右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。參考答案：

（1）電荷在電場中做勻加速直線運動，由動能定理得（2）當磁場垂直紙面向外時，設電荷運動的半徑為，則有，得，周期當磁場垂直紙面向里時，電荷運動的半徑為周期故電荷從t=0時刻開始做周期性運動，其運動軌跡如圖甲所示時刻電荷與O點的水平距離：（3）電荷第一次通過MN開始，其運動的周期，根據(jù)電荷的運動情況可知，電荷到達擋板前運動的完整周期數(shù)為15個，此時電荷沿MN運動的距離，則最后7.5cm的距離如圖乙所示，有解得：，則，故電荷運動的總時間。17.（20分）如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R=m的主動輪Q1和從動輪Q2及傳送帶等構(gòu)成。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉（可視為質(zhì)點），已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為m＝0.4，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。

（1）當傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端Q1正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由A端送到B端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉（初速度為零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度應滿足什么條件？參考答案：解析：（1）面粉袋與傳送帶相對運動過程中所受摩擦力f=μmg根據(jù)牛頓第二定律：若傳送帶的速度v=4m/s，則面粉袋加速運動的時間t1＝

在t1時間內(nèi)的位移

其后以v=4m/s速度勻速運動

解得：t2=1.5s

所以運動總時間：t=t1＋t2=2.5s

（2）要想時間最短，面粉袋應一直向B端勻加速運動由此時傳送帶的速度

（3）傳送帶速度越大，“痕跡”越長。當面粉的痕跡布滿整條傳送帶時，痕跡達到最長。即痕跡長

在面粉袋由A端運動到B端的時間內(nèi)痕跡達到最長，傳送帶運動的距離則傳送帶的速度

18.如圖所示，兩木塊A、B質(zhì)量均為m，用勁度系數(shù)為k、原長為L的輕彈簧連在一起，放在傾角為α的傳送帶上，兩木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ，與傳送帶平行的細線拉住木塊A，傳送帶按圖示方