陜西省西安市石井鎮(zhèn)中學高三物理期末試題含解析

陜西省西安市石井鎮(zhèn)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.在如圖所示電路中，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，閉合電鍵S，當R2的滑動觸片P向下滑動時，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電流表、電壓表的示數(shù)分別用I、U1、U2、U3表示，它們示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．則下列分析判斷不正確的是（A）不變，不變

（B）變大，變大（C）變大，不變

（D）變大，不變參考答案：B2.如圖甲所示，A、B兩物體疊放在光滑水平面上，對物體A施加一水平力F，F(xiàn)－t圖象如圖乙所示，兩物體在力F作用下由靜止開始運動，且始終相對靜止，規(guī)定水平向右為正方向，則下列說法正確的是()A．兩物體在4s時改變運動方向B．在1s～3s時間內(nèi)兩物體間摩擦力為零C．6s時兩物體的速度為零D．B物體所受的摩擦力方向始終與力F的方向相同

參考答案：D3.（多選）如圖13所示，長度為l的細線，一端固定于O點，另一端拴一小球，先將線拉直呈水平，使小球位于P點，然后無初速釋放小球，當小球運動到最低點時，懸線遇到在O點正下方水平固定著的釘子K，不計任何阻力，若要求小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整圓周運動，則K與O點的距離可以是A．

B．

C．

D．參考答案：AB4.（單選）下列關于力的說法正確的是A.失重就是物體受了重力減小了B.作用力和反作用力作用在不同的物體上C.在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力跟彈簧的長度成正比D.物體所受合外力越大，加速度越大，速度也越大參考答案：答案：B：失重不是重力減少，是接觸面的彈力小于重力，A錯誤；作用力和反作用力作用在兩個物體上的，B正確；胡克定律在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力跟彈簧的伸長或壓縮長度成正比，C錯誤；牛頓第二定律物體所受合外力越大，加速度越大，但速度變化不確定，D錯誤。5.已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為w，地面重力加速度為g，萬有引力恒量為G，地球同步衛(wèi)星的運行速度為v，則第一宇宙速度的值可表示為A

B

C

D

參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的波形圖，質(zhì)點C經(jīng)過0.5s時間后恰好運動到圖中點（4，3）位置，則這列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。參考答案：(k=0、1、2…)，0.04

7.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示．質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

m／s．參考答案：0.8

4

L

0.5由甲圖知，質(zhì)點N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時刻質(zhì)點處于平衡位置且向上振動，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知L點處于平衡位置且向上振動，所以乙圖是L的振動圖象。8.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率和反向遏制電壓Uc的值如表所示．（已知電子的電量為e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc﹣ν圖象，如圖所示，則根據(jù)圖象求出：①這種金屬的截止頻率為4.27×1014Hz；（保留三位有效數(shù)字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：：解：由愛因斯坦光電效應方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc變形得：Uc=（γ﹣γc）；由題圖可知，Uc=0對應的頻率即為截止頻率γc，得：γc=4.27×1014Hz圖線的斜率為：==3.93×10﹣15V?s

代入電子電量計算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案為：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】9.某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0cm,且開口向下的小筒中（沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)，但測力計可以同彈簧的下端接觸），如圖(甲)所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變l而測出對應的彈力F，作出F-變化的圖線如圖（乙）所示.,則彈簧的勁度系數(shù)為

N/m.彈簧的原長l0=

參考答案：10.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小11.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力12.某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度。實驗步驟如下：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動木板，等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復步驟①②；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運動,最終停在木板上D點（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標紙（見答題卡）上作出F—G圖線。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)＝____________（保留2位有效數(shù)字）（3）滑塊最大速度的大?。絖_________________（用h、s、和重力加速度g表示。）參考答案：（1）如右圖所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）解析：（1）根據(jù)描點法在F-G圖象上描出各點，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40；（3）當重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運動，由公式v2-v02=2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：vmax2=2μg（S-h），則vmax=13.N(N>1)個電荷量均為q(q>0)的小球，均勻分布在半徑為R的圓周上，示意如圖，若移去位于圓周上P點的一個小球，則圓心O點處的電場強度大小為________，方向__________。(已知靜電力常量為k)參考答案：大小為，方向沿OP指向P點

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2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、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.已知太陽光從太陽射到地球需時間t0，地球公轉(zhuǎn)軌道可近似看成圓軌道，地球半徑約為R0，試估算太陽質(zhì)量M與地球質(zhì)量m之比。參考答案：地球的軌道半徑：r=ct0,地球的公轉(zhuǎn)周期T=365天=3.15×107s據(jù)萬有引力公式：對地球：17.如圖所示，一個物塊A（可看成質(zhì)點）放在足夠長的平板小車B的右端，A、B一起以v0的水平初速度沿光滑水平面向左滑行．左邊有一固定的豎直墻壁，小車B與墻壁相碰，碰撞時間極短，且碰撞前、后無動能損失．已知物塊A與小車B的水平上表面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．（1）若A、B的質(zhì)量均為m，求小車與墻壁碰撞后的運動過程中，物塊A所受摩擦力的沖量大小和方向；（2）若A、B的質(zhì)量比為k，且k＜1，求物塊A在小車B上發(fā)生相對運動的過程中物塊A對地的位移大小；（3）若A、B的質(zhì)量比為k，且k=2，求小車第一次與墻壁碰撞后的運動過程所經(jīng)歷的總時間．參考答案：B解析：（1）設小車B與墻碰撞后物塊A與小車B所達到的共同速度大小為v，設向右為正方向，則由動量守恒定律得mv0-mv0=2mv解得v=0

（2分）對物塊A，由動量定理得摩擦力對物塊A的沖量I=0-（-mv0）=mv0（2分）沖量方向水平向右．

（1分）（2）設A和B的質(zhì)量分別為km和m，小車B與墻碰撞后物塊A與小車B所達到的共同速度大小為v′，木塊A的位移大小為s．設向右為正方向，則由動量守恒定律得：則mv0-kmv0=(m+km)v′

（1分）解得v′=

（1分）對木塊A由動能定理

（2分）代入數(shù)據(jù)解得

（2分）（3）當k=2時，根據(jù)題意由于摩擦的存在，經(jīng)B與墻壁多次碰撞后最終A、B一起停在墻角．A與B發(fā)生相對運動的時間t0可等效為A一直做勻減速運動到速度等于0的時間，在A與B發(fā)生相對滑動的整個過程，對A應用動量定理：

（2分）解得時間

（1分）設第1次碰后A、B達到的共同速度為v1，B碰墻后，A、B組成的系統(tǒng)，沒有外力作用，水平方向動量守恒，設水平向右為正方向，由動量守恒定律，得mv0－2mv0=（2m+m）v1即（負號表示v1的方向向左）第1次碰后小車B向左勻速運動的位移等于向右勻減速運動到速度大小為v1這段運動的位移s1對小車B，由動能定理得

-μ2mgs1=mv12-mv02解得s1=第1次碰后小車B向左勻速運動時間（2分）設第2次碰后共速為v2，由動量守恒定律，得mv1－2mv1=（2m+m）v2即第2次碰后小車B向左勻速運動的位移等于向右勻減速運動到速度大小為v2這段運動的位移s2對小車B，由動能定理得-μ2mgs2=mv22-mv12解得s2=第2次碰后小車B向左勻速運動時間同理，設第3次碰后共速為v3，碰后小車B向左勻速運動的位移為s3，則由動量守恒定律，得s3=第3次碰后小車B向左勻速運動時間：t3==由此類推，第n次碰墻后小車B向左勻速運動時間：tn=．

第1次碰墻后小車B向左勻速運動時間即B從第一次撞墻后每次向左勻速運動時間為首項為t1，末項為tn，公比為的無窮等比數(shù)列．即B從第一次與墻壁碰撞后勻速運動的總時間t勻=t1+t2+t3+…+tn=，故從第一次B與墻壁碰撞后運動的總時間：t總=t0+t勻=18.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合，轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與之間的夾角為60°。重力加速度大小為g。(1)若=，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求；(3分)(2)若=(1)，且0<k<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。(8分)參考答案：（1）(2)當ω=（1+k）ω0時，摩擦力方向沿罐壁切線向下，大小為