山西省大同市浑源县西坊城中学高三物理期末试题含解析

山西省大同市浑源县西坊城中学高三物理期末试题含解析一、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.物块沿倾角为=37°的斜面向上滑动时，取沿斜面向上为正方向，则位移随时间变化遵循，那么物块在2s末的速度和2s内的位移分别为

A．12m/s,0 B．0,6m C．,0 D．0,0参考答案：B由可知，物块上滑时的初速度为12m/s，加速度大小为12，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得，，故当物块速度减小到零后将静止在斜面上，运动时间，因此2s末的速度为0，2s内的位移为，B项正确。2.夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）

A．内能减小，外界对其做功

B．内能减小，吸收热量

C．内能增加，对外界做功

D．内能增加，放出热量参考答案：A3.（单选）如图（1）所示为一列简谐横波在t=0s时的波形图，图（2）是这列波中的P点从此时开始的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是：A.v=25cm/s，向左传播

B.v=25cm/s,向右传播C.v=50cm/s，向左传播

D.v=50cm/s，向右传播参考答案：C4.如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面土上，劲度系数为k的轻弹簧，一端系在小球上，另一端固定在P点，小球静止时弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(

)A．

B．

C．

D．

参考答案：C5.（2015?邢台四模）如图，真空中M、N处放置两等量异种点电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于M、N．已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是（）A．M点处放置的是正电荷B．若将带正电的试探电荷沿图中虚线de由d点移动到e点，则电场力先做正功、后做负功C．d点的电势高于f点的电势D．d点的场强与f点的场强完全相同参考答案：B：等势面．解：A、因正电荷由d到f电场力做正功，电势能增加，则电势升高．故f点电势高于d点电势．则N点为正电荷，故A错误，C错误．B、将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电势能先减小再增大到原来值，故电场力先做正功、后做负功．故B正确．D、d点与f点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故D错误；故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质童为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______。(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。参考答案：

(1).

(2).【详解】(1)以小球为研究对象，对小球受力分析，设金属丝与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得，风力。金属丝与电阻丝交点与C点间长度为，电阻；由串联分压规律可知电压表示数。联立解得：。(2)由表中数据可得，在球半径一定的情况下，电压表示数与风速成正式，则风力大小与风速成正比，即与成正比。由球的体积公式、密度公式和可得，；在风速一定的情况下，球半径增大到原来的两倍，电压表示数减小为原来的，可得风速一定的条件下，风力与半径的关系为与成正比。综上，风力大小与风速大小和球半径的关系是。7.如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则光束2转过的角度等于_________．

参考答案：答案：9°8.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否9.如图所示，a、b两幅图分别是由单色光照射圆孔屏和肥皂膜后所观察到的图案．两种图案虽然不一样，但却共同反映了光具有

性；产生图案a的条件是圆孔屏上圆孔的大小要和单色光的_________________差不多．参考答案：答案：波动

波长10.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：11.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）12.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC13.一条纸带与做匀加速直线运动的小车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。①打D点时，小车的瞬时速度大小为___

____m/s（保留两位有效数字）。②小车运动的加速度大小为___

____m/s2（保留两位有效数字）。③在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为______________________。参考答案：①0.72

②2.0

③

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.多用电表欧姆挡“×1”的内部电路如图1所示，为测量多用电表内部电阻r和电池的电动势E，实验过程如下：（1）将选择开关旋至欧姆挡“×1”，红、黑表笔短接，其中表笔a为

（填“红表笔”或“黑表笔”），调节

，使指针位于表盘

（填“左”或“右”）侧零刻度线处．

123456R（Ω）100.050.025.016.712.59.1（Ω﹣1）0.010.020.040.060.080.11U（V）1.200.950.740.600.500.40（V﹣1）0.831.051.351.682.002.50（2）将电阻箱R和电压表V并联后接在两表笔a、b上，改变电阻箱R的阻值，记录6组电压表和电阻箱的示数U和R，再将和的值填写在表格中，把第3、5组数据的对应点在如图2的坐标系中补充标出，并作出-图线．（3）根据图线可知电动势E=

V，内阻r=

Ω．（结果保留3位有效数字）参考答案：解：（1）由图可知，右侧表笔接电内部电压的正极，为保证电流由红进黑出，则右表笔应接黑接线柱，左接线柱接红接线柱；调零时指针应指在右侧的零刻度处，方向为调节R0，使指针指在右侧零刻度处；（2）根据表中数据利用描点法得出对应的图象如图所示；（3）由闭合电路欧姆定律可知：E=U+r；变形得：=+R；可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势的倒数，故有：E==1.43V；图象的斜率表示，则有：r==23.0Ω故答案为：（1）红表笔，R0，右；（2）如图所示；（3）1.43，23.0．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）根据多用电表的结构及读数方法可得出表笔的位置及读数；知道欧姆调零的基本方法；（2）根据描点法得出对应的图象；（3）根据闭合电路欧姆定律列出方程，再由图象的性质明确电动势和内阻的大小；15.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：

．（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：量程3V的电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（0～10Ω）滑动变阻器R2（0～200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是

②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）．③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态．现在开始实验：A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则=

．（电流表内阻用RA表示）B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E=

，内阻的表达式r=

．参考答案：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，再分析电压表读数变化不明显的原因．（2）①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止电池被短路或电流表被烧坏．②由于电表的读数在刻度盘中央附近，误差较小，则要求电路中电流较大，在确保安全的前提下，可选择阻值较小的变阻器．③根据欧姆定律分析A所测量的物理量．根据闭合电路欧姆定律列方程组，可求出新电池电动势和内阻的表达式．【解答】解：（1）作出电源的U﹣I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线1的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线1的较小，由图可以看出，图线1电压随电流变化较慢．本实验中发现电压表读数变化不明显，原因是：电源内阻很小．Ⅱ①加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏②滑动变阻器应选用R1．因为R1的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小．③根据欧姆定律可知，可以测出的物理量是定值电阻R0和电流表内阻之和，用测量写出表达式为：R0+RA=．B、根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）…①E=U2+I2（R0+RA+r）…②联立解得：E=；r=故答案为：Ⅰ、电源内阻很小；Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；②R0+RA．③；﹣四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m=1×10﹣14kg，带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g=10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：（1）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；（3）金属棒ab运动的速度．参考答案：解：（1）带负电的微粒受到重力和电场力处于静止状态，因重力竖直向下，则电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．（2）由由平衡条件，得

mg=Eq又E=所以MN间的电压：UMN==V=0.1VR3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流I==A=0.05Aab棒两端的电压为Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由闭合电路欧姆定律得ab棒产生的感应电动势为：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=BLv联立上两式得v=0.5m/s答：（1）匀强磁场的方向竖直向下；（2）ab两端的路端电压为0.4V；（3）金属棒ab运动的速度为0.5m/s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电容；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）悬浮于电容器两极板之间的微粒静止，重力与电场力平衡，可判断电容器两板带电情况，来确定电路感应电流方向，再由右手定则确定磁场方向．（2）由粒子平衡，求出电容器的电压，根据串并联电路特点，求出ab两端的路端电压．（3）由欧姆定律和感应电动势公式求出速度．17.如图所示，足够长的倾角θ=37°的斜面与水平地面在P点平滑连接，通过轻绳连接的A、B两物体静置于水平地面上，质量分别为m1=2kg，m2=4kg，此时轻绳处于水平且无拉力，物体A与接触面之间的动摩擦因数均为μ1=0.5，物体B与接触面之间的动摩擦因数均为μ2=0.75，对物体B施加水平恒力F=76N，使两物体一起向右加速运动，经过时间t=2s物体B到达斜面底端P点，此时撤去恒力F，若两物体均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）两物体加速时轻绳上的张力T；（2）物体A进入斜面后，两物体恰好不相撞，求轻绳的长度L．参考答案：解：（1）两物体加速时对整体研究有：F﹣μ1m1g﹣μ2m2g