山东省烟台市莱山第一中学高三物理上学期期末试题含解析

山东省烟台市莱山第一中学高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示，xOy坐标平面在竖直面内，x轴沿水平方向，y轴正方向竖直向上，在图示空间内有垂直于xOy平面的水平匀强磁场．一带电小球从O点由静止释放，运动轨迹如图中曲线．关于带电小球的运动，下列说法中正确的是A．OAB轨迹为半圆B．小球运动至最低点A时速度最大，且沿水平方向C．小球在整个运动过程中机械能增加D．小球在A点时受到的洛伦兹力与重力大小相等参考答案：B2.同步卫星离地心的距离为r，运行速度为1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，线速度为2，第一宇宙速度为3，地球半径为R，则下列比值正确的是参考答案：D3.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图所示，则下列说法不正确的________。A．波的周期为1sB．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动C．x＝0处的质点在t＝1/4s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝1/4s时向下振动参考答案：C。由题图可知波长m,则周期/v=1s,选项A正确;x=0处的质点在s时,即向y轴负向运动T/4时,未达到负最大位移处,速度不为零,选项C错误;从t=0到t=1.5s时间内,通过的路程,选项D正确.所以不正确答案是C，故选择C答案。4.以下说法正确的是（

） A．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 B．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 C．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D．物体吸收热量，内能一定增加参考答案：5.三个质点同时同地沿直线运动的位移图线如图1所示，则下列说法中正确的是 A．在t0时间内，它们的平均速度大小相等 B．在t0时间内，它们的平均速率大小相等 C．在t0时间内，Ⅱ、Ⅲ的平均速率相等 D．在t0时间内，Ⅰ的平均速度最大参考答案：AC平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，在t0时间内三个质点的位移相等，平均速度大小相等，Ⅰ的路程最大，平均速率最大，Ⅱ、Ⅲ的路程相等，平均速率相等。选项AC正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

7.一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p—T图象和从B→C过程的V—T图象各记录了其部分变化过程，试求：①从A→B过程外界对气体

(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；气体将

(填“吸热”或“放热”)。②气体在C状态时的压强。参考答案：）①不做功………………（1分）

吸热（1分）②从B→C过程：………………（2分）代入数据有解得………8.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和增加，重力势能和电势能之和减少．（填“增加”、“减少”或“不变”）参考答案：考点：电势能；能量守恒定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：由粒子的运动轨迹弯曲方向，判断出电场力方向，分析电场力做功的正负，判断电势能的变化．粒子运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化，及动能和电势能之和的变化．解答：解：油滴由a到b，由运动轨迹可判出油滴所受的电场力与重力的合力竖直向上，故油滴所受的电场力方向竖直向上，电场力做正功，电势能一定减小，油滴运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，根据能量守恒定律，则有重力势能和动能之和增加；合力做正功，动能增加，则重力势能和电势能之和减少．故答案为：增加，减少点评：带电粒子在电场中的偏转类题目，较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系，综合性较强，故在高考中经常出现，在学习中应注意重点把握．9.）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。10.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s11.如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t＝t0时刻，线框左边恰到达OO/．此时线框受到的合力为_______或__________（写出两种表达）；在t＝t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF＝_______．参考答案：F0

或

；

3:512.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;13.（4分）把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向为竖直向__________，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.0×10下三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示．图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2）（1）设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3．从图2中可读出|y1﹣y2|=

m，|y2﹣y3|=

m，|x1﹣x2|=

m（保留两位小数）．（2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用（1）中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为

s，小球抛出后的水平速度为

m/s．（保留两位有效数字）参考答案：（1）0.60；1.00；0.60（2）0.20；3.0【考点】研究平抛物体的运动．【分析】据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度（水平速度）．【解答】解：（1）根据图（2）可解得：|y1﹣y2|=6×0.10m=0.60m，|y2﹣y3|=10×0.10m=1.00m，|x1﹣x2|=6×0.10m=0.60m．（2）小球经过P1、P2、和P3之间的时间相等，在竖直方向有：h1=0.60m，h2=1.00m连续相等时间内的位移差为常数：△h=gt2，水平方向匀速运动：x=v0t其中△h=1.00﹣0.60=0.40m，x=0.60m，代入数据解得：t=0.20s，v0=3.0m/s故答案为：（1）0.60；1.00；0.60（2）0.20；3.015.(5分)某同学用多用电表的欧姆“×10”档测量某一电阻的阻值时，按正确的步骤操作得到如图所示的测量结果。

(1)为了得到较为准确的结果，他接着按以下操作步骤继续完成测量：①把选择开关旋转到欧姆×______档；②把红、黑表笔分别与被测量电阻的两端接触，根据所选的欧姆档的倍率和电表指针的位置读出被测电阻的阻值；

③把选择开关置于“OFF”档。(2)上述测量步骤中存在的重大遗漏是____________________。参考答案：答案：(1)1

(2分)；(2)重新调零(或调零)

(3分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图，ABCD是边长为的正方形。质量为、电荷量为的电子以大小为的初速度沿纸面垂直于BC变射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力，求：（1）次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；（2）此匀强磁场区域的最小面积。参考答案：解析：（1）设匀强磁场的磁感应强度的大小为B。令圆弧是自C点垂直于BC入射的电子在磁场中的运行轨道。电子所受到的磁场的作用力应指向圆弧的圆心，因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧的圆心在CB边或其延长线上。依题意，圆心在A、C连线的中垂线上，故B点即为圆心，圆半径为按照牛顿定律有联立①②式得（2）由（1）中决定的磁感应强度的方向和大小，可知自点垂直于入射电子在A点沿DA方向射出，且自BC边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在BAEC区域中。因而，圆弧是所求的最小磁场区域的一个边界。为了决定该磁场区域的另一边界，我们来考察射中A点的电子的速度方向与BA的延长线交角为（不妨设）的情形。该电子的运动轨迹如右图所示。图中，圆的圆心为O，pq垂直于BC边，由③式知，圆弧的半径仍为，在D为原点、DC为x轴，AD为轴的坐标系中，P点的坐标为这意味着，在范围内，p点形成以D为圆心、为半径的四分之一圆周，它是电子做直线运动和圆周运动的分界线，构成所求磁场区域的另一边界。因此，所求的最小匀强磁场区域时分别以和为圆心、为半径的两个四分之一圆周和所围成的，其面积为评分参考：本题10分。第（1）问4分，①至③式各1分；得出正确的磁场方向的，再给1分。第（2）问6分，得出“圆弧是所求磁场区域的一个边界”的，给2分；得出所求磁场区域的另一个边界的，再给2分；⑥式2分。17.如图所示，竖直向上的匀强磁场，开始时磁感应强度B=0.5T，并且以=0.1T/s在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻R0=0.1Ω的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4Ω，图中的l=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物．参考答案：考点：法拉第电磁感应定律；安培力．专题：电磁感应与电路结合．分析：根据左手定则可确定感应电流方向，并由法拉第电磁感应定律；穿过回路的磁感应强度均匀变化，知产生的电流恒定，则MN所受的安培力增大，当安培力等于m的重力时，重物被吊起，根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小，再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间．解答：解：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：E==…①由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流：I=…②由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电流方向为顺时针方向（由上往下看）．再根据楞次定律可知磁场增加，在t时磁感应强度为：B′=（B+?t）…③此时安培力为：F安=B′Ilab…④由受力分析可知

F安=mg…⑤由①②③④⑤式并代入数据：t=495s答：至少经过495s时间才能吊起重物．点评：解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E==，知道磁感应强度的变化率恒定，电流则恒定，根据共点力平衡进行求解．18.（14分）有一带负电的小球，其带电量q=-C。如图所示，开始时静止在场强E=N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm，与A板距离H=36cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=，而碰撞过程中小球的机械能不损失。（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则小球在P点时的电势能为多少？（电势能用来表示）（2）小球从P点出发第一次到达最右端的过程中电场力对小球做了多少功？（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？参考答案：解析：（1）SP间的电势差

因，所以

小球在P点时的电势能

（2）小球从P到S电场力做功

小球从S第一次到达最右端电场力做功

小球从P点出发第一次到达最右端电场力对小球做功

（3）小球第一次从P到S有

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