山西省運城市北辛高級中學高三物理期末試題含解析

山西省運城市北辛高級中學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.（單選）如題4圖所示，兩個完全相同的金屬球a、b（可視為質點），金屬球a固定在絕緣水平面上，金屬球b在離a高h的正上方由靜止釋放，與a發(fā)生正碰后回跳的最大高度為H，若碰撞中無能量損失，空氣阻力不計，則

A．若a、b帶等量同種電荷，b球運動過程中，a、b兩球系統(tǒng)機械能守恒 B．若a、b帶等量異種電荷，則h>H C．若a、b帶不等量同種電荷，則h<H

D．若a、b帶不等量異種電荷，則h>H參考答案：C2.（多選）如圖所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球（不計兩帶電小球之間的電場影響），P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運動都打到右極板上的同一點，則從開始釋放到打到右極板的過程中 A．它們的運動時間的關系為 B．它們的電荷量之比為 C．它們的動能增量之比為

D．它們的電勢能減少量之比為參考答案：AD3.（單選）關于平拋運動，下面的幾種說法中正確的是 ()．A．平拋運動是一種不受任何外力作用的運動B．平拋運動是曲線運動，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運動C．平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動D．平拋運動的物體質量越小，落點就越遠，質量越大，落點就越近參考答案：C平拋運動的物體除了受自身重力外，不受其他外力，A錯誤；平拋運動軌跡是拋物線，它的速度方向不斷改變，物體的加速度是重力加速度，故平拋運動是勻變速曲線運動，B錯誤；平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，C正確；平拋運動的運動情況與物體的質量無關，在相同高度的情況下，初速度越大，落點就越遠，D錯誤．所以答案選C.4.如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電。在金屬板的右側，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布。P是點電荷右側，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難。幾位同學經過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的。圖乙中兩異號點電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別求出了P點的電場強度大小，一共有以下四個不同的答案（答案中k為靜電力常量），其中正確的是A．

B．

C．

D．參考答案：A5.（多選題）甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v﹣t圖象如圖所示．已知兩車在t=3s時并排行駛，則（）A．在t=1s時，甲車在乙車后B．在t=0時，甲車在乙車前7.5mC．兩車另一次并排行駛的時刻是t=2sD．甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m參考答案：BD【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時并排行駛，所以兩車在t=1s時也并排行駛；v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據(jù)圖象可求甲乙兩車的加速度；再根據(jù)位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時并排行駛，所以兩車在t=1s時也并排行駛，故A錯誤；B．由圖象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0時，甲車在乙車前7.5m，故B正確；C．由AB分析可知，甲乙兩車相遇時間分別在1s和3s，故C錯誤；D.1s末甲車的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲車的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D正確．故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在驗證牛頓運動定律的實驗中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離.打點計時器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）7.通電直導線A與圓形通電導線環(huán)B固定放置在同一水平面上，通有如圖所示的電流時，通電直導線A受到水平向＿＿＿的安培力作用。當A、B中電流大小保持不變，但同時改變方向時，通電直導線A所受到的安培力方向水平向＿＿＿＿。參考答案：答案：右、右8.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，那么相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s9.電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關。如圖所示，是研究它們關系的實驗電路。為了便于進行實驗和保護蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個定值電阻R0，把它們一起看作新電源（圖中虛線框內部分）。新電源的內電阻就是蓄電池的內電阻和定值電阻R0之和，用r表示，電源的電動勢用E表示。

①寫出新電源的輸出功率P跟E、r、R的關系式：

。（安培表、伏特表看作理想電表）。

②在實物圖中按電路圖畫出連線，組成實驗電路。

③表中給出了6組實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在方格紙中畫出P-R關系圖線。根據(jù)圖線可知，新電源輸出功率的最大值約是

W，當時對應的外電阻約是

．U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7

參考答案：①；②如圖所示；③（1.0—1.1）W；R＝5歐；10.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：11.（5分）如圖所示是一列簡諧波的一段圖象，已知d點到達波峰的時間比c早1s/200，a、c兩點間水平距離為3m，則該波的傳播方向為

，波速為

m/s。

參考答案：

答案：向左

20012.某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表1是其記錄的實驗數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)

；（2）實驗次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度

m/s2．

實驗次數(shù)運動狀態(tài)拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49

參考答案：(1)0.401

(2)1.4513.某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調整擋板位置，重復以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動到擋板的水平距離為L。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。a．滑塊的質量b．長度測量時的讀數(shù)誤差c．當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時參考答案：①

②③bd①由于同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運動時間相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根據(jù)幾何關系可知：sinα=，cosα=；對滑塊由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，聯(lián)立方程解得μ=．③由μ的表達式可知，能引起實驗誤差的是長度L、h、H測量時的讀數(shù)誤差，同時要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時也會造成誤差，故選bd。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）學校科技節(jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，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，右端放一可視為質點、質量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；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點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當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能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為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點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點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點到E點做平拋運動，設此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，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點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關鍵．15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經過SD用時和在玻璃磚內的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經過SD和玻璃磚內的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，OO′為正對放置的水平金屬板M、N的中線。熱燈絲逸出的電子(初速度重力均不計)在電壓為U的加速電場中由靜止開始運動，從小孔O射入兩板間正交的勻強電場、勻強磁場(圖中未畫出)后沿OO′做直線運動。已知兩板間的電壓為2U，兩板長度與兩板間的距離均為L，電子的質量為m、電荷量為e。(1)求板間勻強磁場的磁感應強度的大小B和方向；(2)若保留兩金屬板間的勻強磁場不變，使兩金屬板均不帶電，求從小孔O射入的電子打到N板上的位置到N板左端的距離x。參考答案：（1）垂直紙面向外；（2）【分析】（1）在電場中加速度，在復合場中直線運動，根據(jù)動能定理和力的平衡求解即可；（2）洛倫茲力提供向心力同時結合幾何關系求解即可；【詳解】（1）電子通過加速電場的過程中，由動能定理有：由于電子在兩板間做勻速運動，則，其中聯(lián)立解得：根據(jù)左手定則可判斷磁感應強度方向垂直紙面向外；（2）洛倫茲力提供電子在磁場中做圓周運動所需要的向心力，有：，其中由（1）得到設電子打在N板上時的速度方向與N板的夾角為，由幾何關系有：由幾何關系有