山西省大同市天镇县第四中学高三物理下学期期末试卷含解析

山西省大同市天镇县第四中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有匀强磁场．当闭合开关S时，导体棒被向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成角，则A．磁场方向一定竖直向下B．磁场方向竖直向下时，磁感应强度最小C．导体棒离开导轨前通过棒的电量为D．导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1–cos)参考答案：BD解析：当开关S闭合时，导体棒向右摆起，说明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有竖直向上的分量，应小于导体棒所受重力，否则导体棒会向上跳起而不是向右摆，由左手定则可知，磁场方向斜向下或竖直向下都成立，A错；当满足导体棒“向右摆起”时，若磁场方向竖直向下，则安培力水平向右，在导体棒获得的水平冲量相同的条件下，所需安培力最小，因此磁感应强度也最小，B正确；设导体棒右摆初动能为Ek，摆动过程中机械能守恒，有Ek=mgl(1–cos)，导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，此时有W=IEt=qE=Ek，得W=mgl(1–cos)，，题设条件有电源内阻不计而没有“其他电阻不计”的相关表述，因此其他电阻不可忽略，那么电流的功就大于mgl(1–cos)，通过的电量也就大于，C错D正确。2.a、b是放置在x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，其中p点电势最低，ap间的距离大于pb间的距离．从图中可看出在x轴线上．以下说法中正确是（）A．Q1一定小于Q2B．a和b一定是同种电荷，且均为负电荷C．电势最低的p点的电场强度最小D．ap和pb间各点的电场方向均由a指向b参考答案：C【考点】电势差与电场强度的关系；电势．【分析】φ﹣x图线的切线斜率的绝对值表示场强的大小，根据点电荷场强公式，得到Q1的电荷量一定大于Q2的电荷量，根据场强方向得出两电荷一定是正电荷．【解答】解：A、P点电势最低，切线斜率为零，而φ﹣x图线的切线斜率的绝对值表示场强的大小，则P点的电场强度为零，最小．两电荷在P点的合场强为零，P点距离Q1较远，根据点电荷的场强公式知，Q1的电量大于Q2的电量．从坐标a到b电势先减小后增大，因为沿电场线方向电势逐渐降低，知Q1和Q2一定是同种电荷，且都为正电荷，故AB错误，C正确；D、根据顺着电场线电势降低可知，P点的左侧电场方向向右，P点的右侧电场方向向左，故D错误．故选：C3.如图所示，质量m1＝4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1m，现有质量m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝3m/s从左端滑上小车。己知物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则物块滑上小车后（）A.滑块和小车构成的系统动量守恒B.滑块和小车构成的系统机械能守恒C.经过一段时间从小车右端滑下D.整个过程中系统产生的热量为6J参考答案：AD【详解】A．由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统合外力为零，系统的动量守恒，故A正确；B．由于滑块和小车间有摩擦力，要产生内能，所以滑块和小车构成的系统机械能不守恒，故B错误；C．假设物块最终与小车共速，共同速度为v。取向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v，根据能量守恒定律得：μm2gd＝m2v02﹣（m1+m2）v2。解得滑块相对于小车滑行的距离为：d＝0.6m＜L＝1m，所以物块不会小车右端滑下，故C错误；D．整个过程中系统产生的热量为Q＝μm2gd＝6J，故D正确。4.（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+0.2）秒两个时刻，x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中M、N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是_______________A．该波的最大波速为20m/sB．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰E．该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象参考答案：ABD5.（单选）如图所示电路中，电源的内阻为r．在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两电表的示数变化情况为（

）A．电压表示数减小，电流表示数增大

B．电压表示数增大，电流表示数减少C．两电表示数都增大

D．两电表示数都减小参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。参考答案：

(1).

(2).大于本题考查折射定律、光的色散及其相关的知识点。根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n==。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。7.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是▲

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

▲

g；参考答案：①

（2分）

②2508.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）9.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G．参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．10.如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7，球由A运动到C的过程中平均速率为2.1m/s．参考答案：考点：平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：根据和加速度的定义a==，=解答．解答：解：设AB=BC=x，AB段时间为t1，BC段时间为t2，根据知AB段：，BC段为=则t1：t2=7：3，根据a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，则球在AB、BC段的加速度大小之比为9：7；根据=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案为：9：7，2.1m/s．点评：本题考查基本概念的应用，记住和加速度的定义a==，=．11.质量为m=60kg的人站在质量为M=100kg的小车上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动．若人相对车以u=4m/s的速率水平向后跳出，则车的速率变为4.5m/s．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：首先要明确参考系，一般选地面为参考系．其次选择研究的对象，以小车和车上的人组成的系统为研究对象．接着选择正方向，以小车前进的方向为正方向．最关键的是明确系统中各物体的速度大小及方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v．最后根据动量守恒定律列方程求解．解答：解：选地面为参考系，以小车和车上的人为系统，以小车前进的方向为正方向，跳前系统对地的速度为v0，设跳离时车对地的速度为v，人对地的速度为﹣u+v，根据动量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入数据解得：v′=4.5m/s；故答案为：4.5．点评：运动动量守恒定律时，一定要注意所有的速度都是相对于同一个参考系，因此该题的难点是人对地的速度为多大．12.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：0.2；6

13.在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个清晰的点。标记为0、1、2，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？你认为不能实现，请说明理由；若能实现请算出P点的速度

。（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图。）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.22．（10分）要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻Rx，实验室提供下列器材：电流表A1：量程100mA，内阻r1约为4Ω；电流表A2：量程500μA，内阻r2=750Ω；电压表V：量程10V，内阻r3约为l0kΩ；变阻器R0：阻值约10Ω；电池E：电动势E=1.5V，内阻很小；电键K，导线若干。（1）选出适当器材并在答题卷中的虚线图方框中画出电路图，标明所用器材的代号；（2）需要测量的物理量是

；（3）根据所测物理量，求出电阻阻值的表达式Rx=

。参考答案：（1）作图4分（分压接法也给分）（2）A1表读数I1和A2表读数I2

（2分）

（3）

或

（4分）15.在探究弹簧弹力和弹簧伸长量的关系实验中，小明同学用甲、乙两根规格不同的弹簧进行实验，由实验得到弹簧伸长X与弹簧受到拉力F关系如图a所示，由图求得弹簧乙的劲度系数为

N/m；若要在两根弹簧中选用一个来制作精确程度较高的弹簧秤，应选弹簧

；用制作好的弹簧秤来测量物体的重力，如图b所示，物体重为

N。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某同学设想用带电粒子的运动轨迹做出“0”、“8”字样，首先，如图甲所示，在真空空间的竖直平面内建立坐标系，在和处有两个与轴平行的水平界面和把空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，在三个区域中分别存在匀强磁场、、

，其大小满足，方向如图甲所示.在Ⅱ区域中的轴左右两侧还分别存在匀强电场、（图中未画出），忽略所有电、磁场的边缘效应.是以坐标原点为中心对称的正方形，其边长.现在界面上的处沿轴正方向发射一比荷的带正电荷的粒子（其重力不计），粒子恰能沿图中实线途经三点后回到点并做周期性运动，轨迹构成一个“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ区域时均做直线运动.（1）求、场的大小和方向.（2）去掉Ⅱ和Ⅲ区域中的匀强电场和磁场，其他条件不变，仍在处以相同的速度发射相同的粒子，请在Ⅱ和Ⅲ区城内重新设计适当的匀强电场或匀强磁场，使粒子运动的轨迹成为上、下对称的“8”字，且粒子运动的周期跟甲图中相同，请通过必要的计算和分析，求出你所设计的“场”的大小、方向和区域，并在乙图中描绘出带电粒子的运动轨迹和你所设计的“场”.（上面半圆轨迹己在图中画出）参考答案：（1）I、III区域中

在2区域的电磁场中运动满足方向水平向左同理：方向水平向左（2）根据对称性，在区域3中只能存在匀强磁场，满足，方向垂直纸面向外（2分）由于周期相等，所以往区域II中只能存在匀强磁场，且方向必须与x轴平行（2分）从B点云顶至O点做类平抛云顶，时间（1分）沿y轴是方的位移是，则。

（1分）由牛顿第一定律

（1分）代入数据解得

（1分）根据对称性电场方向如图答所示．

（1分）17.如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S=1×10-4m2,内装水银，右管内有一质量为m=0.1kg的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出L=20cm，活塞与管壁间非常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t0=27℃时，左、右