山東省煙臺市開發(fā)區(qū)第一中學(xué)高三物理期末試題含解析

山東省煙臺市開發(fā)區(qū)第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.下列關(guān)于超重和失重現(xiàn)象的描述中正確的是A．電梯正在減速上升，在電梯中的乘客處于超重狀態(tài)；B．磁懸浮列車在水平軌道上加速行使時，列車上的乘客處于超重狀態(tài)；C．蕩秋千時秋千擺到最低位置時，人處于失重狀態(tài)；D．“神舟”六號飛船在繞地球做圓軌道運(yùn)行時，飛船內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài)。參考答案：D2.（單選）如圖所示，三個小球a、b、c分別用三根絕緣細(xì)線懸掛在同一點(diǎn)D，細(xì)線的長度關(guān)系為Oa=Ob＜Oc，讓三球帶電后它們能靜止在圖中所示位置．此時細(xì)線Oc沿豎直方向，a、b、c連線恰構(gòu)成一等邊三角形，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三球質(zhì)量一定相等B．a(chǎn)、b、c三球所帶電荷量一定相等C．a(chǎn)、b、c三球所受靜電力大小一定相等D．細(xì)線Oa、Ob所受拉力大小一定相等參考答案：考點(diǎn)：庫侖定律；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：根據(jù)題意大致可以估計(jì)：OC在OA和OB的中垂線上．而ab兩個小球受到的電場力一定為斥力！即OC一定在豎直方向上，OA、OB各在一側(cè)．解答：解：A、對ab受力分析可得：因?yàn)閍b連線處于水平，則ma=mb；故A正確；B、由于Oc沿豎直方向，而c受重力及繩拉力也在豎直方向，所以a對c的庫侖力與b對c的庫侖力一定等大，即qa=qb；故B正確；C、而c的電荷量與a、b電荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受庫侖力大小不一定相等，故C錯誤；D、因c對a、b的庫侖力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等，故D正確，故選：ABD．點(diǎn)評：考查對物體的受力分析，掌握庫侖定律的應(yīng)用，理解受力平衡狀態(tài)分析．3.如圖所示，LOM為一45°角折線，折線內(nèi)有一方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OM的方向以速度v作勻速直線運(yùn)動，在t＝0時刻恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－時間（I－t）關(guān)系的是（時間以為單位）（）參考答案：C4.物理學(xué)家通過艱辛的實(shí)驗(yàn)和理論研究探究自然規(guī)律，為人類的科學(xué)做出了巨大貢獻(xiàn)，值得我們敬仰。下列描述中符合物理學(xué)史實(shí)的是(

)A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三定律，從而提出了日心學(xué)說B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但并未測定出引力常量GC．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并提出了分子電流假說D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律參考答案：B5.

關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（

）

A．磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止

B．磁感線的疏密程度描述了磁場的強(qiáng)弱

C．磁場中某點(diǎn)磁場方向與可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針在該點(diǎn)靜止時N極所指的方向相同

D．磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與通電導(dǎo)線在該處所受的安培力方向相同參考答案：答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示，在一端封閉，長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊，然后將這個玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時，將玻璃管水平向右移動，假設(shè)從某時刻開始計(jì)時，蠟塊在玻璃管內(nèi)任意1s內(nèi)上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，從出發(fā)點(diǎn)開始在第1s內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)、第4秒內(nèi)通過的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移，t=0時蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)，（1）請?jiān)趫D乙中畫出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s時蠟塊的速度v2=

m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）參考答案：解：（1）依據(jù)運(yùn)動的合成法則，則蠟塊4s內(nèi)的軌跡，如下圖所示：（2）蠟塊在水平方向做勻加速運(yùn)動，每相鄰1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2則加速度a==5×10﹣2m/s2（3）豎直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據(jù)平行四邊形定則得，v==m/s=0.14m/s故答案為：（1）如圖所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．7.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）8.一打點(diǎn)計(jì)時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。（2分）9.汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過寬為80m的河道至少需要

s的時間；若汽艇要以最短的位移渡河，所用時間為

s。參考答案：16

2010.如圖所示，在《探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件》的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時，可觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時，可觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)“）；此實(shí)驗(yàn)說明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．參考答案：考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題；感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．解答：解：當(dāng)磁鐵靜止在線圈上方時，穿過閉合回路的磁通量不變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；當(dāng)磁鐵迅速插入線圈時，穿過閉合回路的磁通量變化，電流表指針偏轉(zhuǎn)；此實(shí)驗(yàn)說明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故答案為：不偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)；變化．點(diǎn)評：本題考查了探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，分析圖示實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可得出正確解題．11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動觸頭P、開關(guān)、靈敏電流計(jì)（靈敏電流計(jì)的零刻度在表盤正中央）、待測電壓表、導(dǎo)線。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作：（1）按原理圖1將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路，請你幫他完成實(shí)物連線_______；（2）先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動觸頭P移至電阻絲的正中間位置；（3）閉合開關(guān)K，將電阻箱的阻值逐漸減小，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時，靈敏電流計(jì)示數(shù)為0，可知電壓表內(nèi)阻RV＝_________；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，然后將滑動觸頭P移至最左端。此時電壓表的示數(shù)為U，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I，則電阻絲的電阻為_____________，測得的電阻值______________（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。參考答案：

(1).電路連線如圖:

(2).R0

(3).

(4).偏大【詳解】（1）電路連線如圖：（3）靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0時，說明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓相等，故；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線斷開，將滑動觸頭P移至最左端后，電阻絲的全部電阻與靈敏電流計(jì)串聯(lián)，電壓表測量的是靈敏電流計(jì)和電阻絲的總電壓，電阻絲電阻的測量值，因?yàn)椴捎昧藘?nèi)接法，，故電阻的測量值偏大。12.相對論論認(rèn)為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等13.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動，乙車落后2s在同一地點(diǎn)由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運(yùn)動，兩車運(yùn)動方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(xué)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.（2014?宿遷三模）學(xué)校科技節(jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)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(diǎn)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(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點(diǎn)；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(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)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(diǎn)時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過C點(diǎn)時的速度vc；（3）當(dāng)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(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)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(diǎn)的過程運(yùn)用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動到D點(diǎn)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(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動，設(shè)此時它通過D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)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(diǎn)時的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評： 本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動，知道圓周運(yùn)動向心力的來源，以及平拋運(yùn)動在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上沿直線運(yùn)動，0時刻起受到與運(yùn)動方向在一條直線上的力F作用，其F﹣t圖象如圖（a）所示，物體在第2s末至第4s末的速度﹣時間關(guān)系圖象v﹣t圖如圖（b）所示．（1）根據(jù)圖象計(jì)算第2s末到第4s末物體運(yùn)動過程中的加速度大??；（2）計(jì)算第2s末到第4s末的時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功；（3）已知兩圖象所取正方向一致，通過定量計(jì)算在圖（b）中完成0～6s內(nèi)的全部v﹣t圖．參考答案：解：（1）物體在第2s末至第4s加速度a2====4m/s2；（2）由圖（a）可得，0﹣4s內(nèi)拉力F1=10N；根據(jù)牛頓第二定律F1﹣f=ma2得f=2N由圖（b）可得，s2=×2×8=8m；第2s末到第4s末的時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功Wf=fs2=2×8=16J（3）物體在0﹣2s時間內(nèi)，由F1+f=ma1，得a1=6m/s2；所以t=0時v0=﹣a1t1=﹣6×2m/s=﹣12m/s．在4﹣6s時間內(nèi)，由F2﹣f=ma3，得a3=﹣4m/s2；所以物體經(jīng)t3===2s時間速度減為0．0～6s內(nèi)的全部v﹣t圖如右圖所示：答：根據(jù)圖象計(jì)算第2s末到第4s末物體運(yùn)動過程中的加速度大小為4m/s2；（2）第2s末到第4s末的時間內(nèi)物體克服摩擦力所做的功為16J；（3）如圖所示．17.（10分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B＝0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN＝PQ＝2m，MP＝NQ＝1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長度的電阻R0＝0.1/m，不計(jì)摩擦。ab桿從MP處開始以v＝5m/s的速度向右勻速滑動。

（1）關(guān)于ab桿兩端的電勢差的討論：某同學(xué)認(rèn)為：ab桿兩端的電勢差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時，感應(yīng)電動勢大小恒定，且內(nèi)電阻ｒ大小不變。當(dāng)ab桿滑至線框正中間時，外電路電阻最大，此時，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變小。你認(rèn)為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯誤，你重新分析，并確定Uab的大?。喝羲呐袛嗾_，請算出Uab的最大值。

（2）關(guān)于線框MNPQ的電功率Ｐ的討論：某同學(xué)認(rèn)為：既然ab桿滑至線框正中間時，路端電壓最大，此時線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變小。

你認(rèn)為該同學(xué)的判斷是否正確？請作出評價，并說明理由。（不需要定量計(jì)算。）參考答案：

解析：（1）正確。

（2分）

ab桿在正中間時，外電阻最大，Rm＝0.15，r＝0.1，

（1分）

（1分）

∴

（2分）

（2