山西省大同市希望学校高三物理期末试卷含解析

山西省大同市希望学校高三物理期末试卷含解析一、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.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中三个小球的落点分别是a、b、c。图中三小球比较，下列判断正确的是

[LU20]

(

)（A）落在c点的小球飞行时间最短

（B）落在a点的小球飞行过程速度的变化量最大

（C）落在c点的小球飞行过程速度变化最快

（D）无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直参考答案：2.如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗C．线圈处于图示位置时，电压表读数为0D．若线圈转动的角速度变为2ω，则电压表读数变为原来2倍参考答案：AD3.（多选）在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的物块，物块与水平轻弹簧相连，并由一与水平方向成θ=45°角的拉力F拉着物块，如图所示，此时物块处于静止平衡状态，且水平面对物块的弹力恰好为零．取g=10m/s2，以下说法正确的是（）A．此时轻弹簧的弹力大小为20NB．当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为0参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：先分析撤去力F前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小；再研究撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小；剪断弹簧的瞬间，因为绳子的作用力可以发生突变，小物块瞬间所受的合力为零．解答：解：A、小物块受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：F=mgtan45°=20×1=20N，故A正确；B、撤去力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，小物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用；小物块所受的最大静摩擦力为：f=μmg=0.2×20N=4N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a===8m/s2；合力方向向左，所以向左加速．故B正确；C、D、剪断弹簧的瞬间，弹簧的拉力消失，其它力不变，物块加速度a==5m/s2，故C错误，D错误；故选：AB．点评：解决本题的关键知道撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，剪短弹簧的瞬间，轻绳的弹力要变化，结合牛顿第二定律进行求解．4.如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=－2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过y轴上y=－2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求：（1）粒子到达P2点时速度的大小和方向；（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。

参考答案：（1）质点从P1到P2，由平抛运动规律

（2分）得

（1分）

（1分）求出

（2分）方向与x轴负方向成45°角

（1分）5.（单选）下列说法正确的是（

）A．用很强的红光不能使某金属发生光电效应，用很弱的紫光也一定不行B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小C．目前核电站是利用热核反应释放的核能D．10个某放射性原子核，经过一个半衰期后，一定有5个发生了衰变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能

参考答案：

7.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂．在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图

可知弹簧的劲度系数为k=

N/m，图线不过原点

的原因是由于______．参考答案：k=200N/m；弹簧具有重量，应将弹簧悬挂后测量原长8.在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图9所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的______________不同；图(b)中图线不过原点的原因是________________________________．参考答案：9.在《探究加速度与力、质量的关系》实验中，某同学利用右图所示的实验装置，将一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，滑块置于长木板上，并用细绳跨过定滑轮与托盘相连，滑块右端连一条纸带，通过打点计时器记录其运动情况．开始时，托盘中放少许砝码，释放滑块，通过纸带记录的数据，得到图线a．然后在托盘上添加一个质量为m=0.05kg的砝码，再进行实验，得到图线b．已知滑块与长木板间存在摩擦，滑块在运动过程中，绳中的拉力近似等于托盘和所加砝码的重力之和，g取10m/s2，则X①通过图象可以得出，先后两次运动的加速度之比为

；②根据图象，可计算滑块的质量为

kg．参考答案：（1）①3:4（2分），②2.510.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示，在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴

方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率

波源的频率（填大于或小于）。参考答案：负方向

小于11.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A12.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.13.（9分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。

参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程PV/T=C可知，气体体积增大。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v0=60m/s．当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg．现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10/s2，忽略空气阻力）参考答案：解：设炮弹止升到达最高点的高度为H，根据匀变速直线运动规律，有解得：H=180m设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为v，另一块的速度为V，根据动量守恒定律，有mv=（M﹣m）V设质量为m的弹片运动的时间为t，根据平抛运动规律，有解得t=6s．R=vt解得v=100m/s，V=200m/s．炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能解以上各式得代入数值得答：刚爆炸完时两弹片的总动能至少6.0×104J．【分析】当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹做平抛运动，根据平抛运动的知识求出一片炸弹的初速度，根据动量守恒定律得出另一块炸弹的初速度，从而得出刚爆炸完时两弹片的总动能．17.（10分）如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，为使小灯正常发光，求：

（1）ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？参考答案：解析：（1）灯泡正常发光时路端电压U=2V，干路上电流=2A由闭合电路欧姆定律E=U+Ir=4V而E=Bdv得v=40m/s（2）金属棒所受安培力的大小为F安=BId=0.2N故外力的功率P=Fv=F安v=8W18.如图，光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场，电场区域宽度为L。质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧，弹簧右端固定在竖直墙壁上（A、B均可视为质点）。求物体A在电场中运动时的加速度大小；物体A与B碰撞过程中损失的机械能；弹簧的最大弹性势能。参考答案：解：（1）小球受到合外力为F=qE

(2分)