山西省忻州市北联合学校高三物理期末试卷含解析

山西省忻州市北联合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.（多选题）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．Q受到桌面的支持力变大 B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大 D．小球P运动的周期变大参考答案：BC解：A、金属块Q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变．故A错误．B、C、D设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有T=，mgtanθ=mω2Lsinθ，得角速度ω=，周期T=使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，cosθ减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期T减小．对Q，由平衡条件得知，f=Tsinθ=mgtanθ，知Q受到桌面的静摩擦力变大．故B、C正确，D错误．故选：BC．2.在倾角为30°的足够长的斜面上，有一重10N的物体，被平行于斜面的大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上滑，如图所示，g取10m/s2。在推力F突然消失的瞬间（

）A．物体所受合力为8N

B．物体所受摩擦力方向与原来相反C．物体与斜面间的动摩擦因数小于0.4

D．推力F消失后，物体将沿斜面上滑，最后静止在斜面上参考答案：AC3.一质点做简谐振动,振动图像如图所示,在t1、t2时刻这个质点的（

）A．加速度相同

B．位移相同

C．速度相同

D．回复力相同参考答案：

答案：C4.2010年1月11日20∶58∶46，中国在境内进行了一次陆基中段反导拦截技术试验，试验达到了预期目的．这一试验的成就和意义可与“两弹一星”并论．假设敌方导弹发射t0时间后，我方反导拦截导弹发射经时间t将其摧毁，则以下说法正确的是()A．敌方导弹与我方反导拦截导弹运行轨迹相同B．敌方导弹与我方反导拦截导弹运行时间差为t－t0C．敌方导弹与我方反导拦截导弹运行时间差为t0D．敌方导弹与我方反导拦截导弹相撞时与地心距离相同参考答案：CD5.如图所示，两个直立的气缸由管道连通。具有一定质量的活塞a、b用钢性杆固连，可在气缸内无摩擦地移动。缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态。大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时

(

)（A）活塞向下移动一点，缸内气体压强不变（B）活塞向下移动一点，缸内气体压强增大（C）活塞向上移动一点，缸内气体压强减小（D）活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标1/a为纵坐标，在坐标纸上做出1/a-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则1/a与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。参考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；7.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.848.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________A．Ep增大、Ek减小、En减小

B．Ep减小、Ek增大、En减小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep减小、Ek增大、En不变参考答案：B9.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为

V，通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。10.(4分)质量为1×10-2kg的氢气球，受到浮力的大小为0.12N，距天花板距离为4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不计空气阻力），当它到达天花板时，水平位移是

，速度的大小为

（g取10m/s2）。

参考答案：

答案：6m；5m/s11.如图所示，内径均匀的导热性能良好的“U”形玻璃管竖直放置，横截面积S=5cm2，右侧管上端封闭，左侧管上端开口，内有用细线栓住的活塞．两管中均封入长L=11cm的空气柱A和B，活塞上、下表面处的气体压强均为p=76cm水银柱产生的压强，这时两管内的水银面的高度差h=6cm。环境温度恒定，现将活塞用细线缓慢地向上拉，使两管内水银面相平，则：

①此过程中活塞向上移动的距离h′是多少?②此过程中空气柱B内的气体对外界做___________(填“正功”或“负功”)，气体将__________(填“吸热”或放热”)。参考答案：12.如图所示竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA___________△VB，压强变化量为△pA_________△pB（填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：等于，大于13.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2Ω，电压表(0～3V内阻约3kΩ)，电流表(0～0.6A内阻约1.0Ω)，滑动变阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只．(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图像，由图可较准确地求出电源电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.参考答案：R1

1.5

1.9415.某同学利用图甲所示的电路测量电流表的内阻RA（约为10Ω和电源的电动勢E。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关，已知电流表的量程为100mA（1）断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为5．2Ω时的示数为40mA．则电流表的内阻的测量值RA=____Ω，该测量值_______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（2）保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图乙所示，则此次R1的阻值为______Ω。（3）利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I—1－R1图象，如图丙所示，利用图丙可求得E＝_____V，（结果保留两位有效数字）参考答案：

(1).（1）7.8

(2).小于

(3).（2）120.6

(4).（3）9.3（9.1-9.4）【分析】(1)根据题意应用并联电路特点与欧姆定律求出电流表内阻；(2)电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数；(3)根据电路图应用闭合电路欧姆定律求出表达式，然后根据图示图象求出电源电动势。(1)由题意可知，干电路电流不变为：Ig=100mA，流过电阻箱R2的电流：I2=Ig-IA=100mA-40mA=60mA，电流表内阻：，当开关S2闭合后，并联部分的电阻减小，总电流偏大，所以流过流过电阻箱R2的电流应大于60mA，所以该测量值小于真实值；(2)由图乙所示可知，电阻箱阻值为：1×100Ω+2×10Ω+0×1Ω+6×0.1Ω=120.6Ω；(3)断开S2、闭合S1，由图示电路图可知，电源电动势：E=I（r+R1+RA），则：图象的斜率：，解得：E≈9.3V。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．参考答案：解：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有：解得：（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势为：E=BLv0由闭合电路欧姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma可得F安=F﹣ma，F、a、m恒定，则安培力F安恒定，则导体棒克服安培力做功为：W=F安d电路中产生的焦耳热为：Q=W电阻R上产生的焦耳热为：解得：答：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x是；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B是；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR是（F﹣ma）．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）导体在磁场外，只有F做功，由动能定理求解x．（2）已知导体棒进入后以加速度a在磁场中做匀加速运动．由法拉第定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力，再由牛顿第二定律求解B．（3）由牛顿第二定律得到安培力，由于安培力不变，根据克服安培力做功等于回路中产生的焦耳热求解．17.（18分）如图，圆形玻璃平板半径为R，离水平地面的高度为h，可绕圆心O在水平面内自由转动，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘．玻璃板匀速转动使木块随之做匀速圆周运动．

（1）若已知玻璃板匀速转动的周期为T，求木块所受摩擦力的大小．（2）缓慢增大转速，木块随玻璃板缓慢加速，直到从玻璃板滑出．已知木块脱离时沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s．木块抛出的初速度可认为等于木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时的线速度，滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，试求木块与玻璃板间的动摩擦因数μ．参考答案：（1）木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力

①（3分）（2）木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时，静摩擦力达到最大，有

②（3分）

木块脱离玻璃板后在竖直方向上做自由落体运动，有

③（3分）

在水平方向上做匀速运动，水平位移ks5u

④（3分）x与距离s、半径R的关系如图所示，由图可得（图1分）