山西省朔州市山阴安荣乡中学高三物理下学期期末试题含解析

山西省朔州市山阴安荣乡中学高三物理下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.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为()

A．mg

B.mg

C.mg

D.mg参考答案：C2.如图7所示，A、B两点接在恒压电源上，内阻不可忽略的电流表A1与A2并联，示数分别为0．8A和1．6A，若将两只电流表串联起来接入原电路中，两只电流表的示数均为1A，那么电路不接入电流表时，流过R的电流是

（

）

A．2．4A

B．3A

C．4A

D．4．8A参考答案：C3.静止在匀强磁场中的核，发生α衰变后生成Th核，衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向，则以下结论中正确的是（

）A．衰变方程可表示为：B．衰变后的Th核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为1:45C．Th核和α粒子的动能之比为2:117D．若α粒子转了117圈，则Th核转了90圈参考答案：CD4.如图所示，质量为m0＝20kg、长为L＝5m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数为μ1＝0.15。将质量m＝10kg的小木块（可视为质点），以v0＝4m/s的速度从木板的左端滑上木板，小木块与木板面的动摩擦因数为μ2＝0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g＝10m/s2。则以下判断中正确的是（

）A．木板一定静止不动，小木块不能滑出木板B．木板一定静止不动，小木块能滑出木板C．木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板D．木板一定向右滑动，小木块能滑出木板参考答案：C5.（单选）下列关于原子及原子核的说法正确的是______;(填选项前的字母）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应B．100个碳同位素146C的原子核，经过一个半衰期，衰变了50个C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增加参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），（7.（填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：

图为电磁打点计时器，工作电压为交流

；

图为电火花打点计时器，工作电压为交流

V．参考答案：丙，4～6V，乙，220．解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．故答案为：丙，4～6V，乙，220．8.如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm．如果敢g=l0，则：(1)闪光的频率是________Hz；(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s；(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.参考答案：9.“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。

参考答案：光电门

10

10.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=11.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

12.在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为

；重力对石子做功的瞬时功率P为

W。(g取10m/s2).

参考答案：答案：15m/s；100W或141.4W13.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如上图乙所示，由图可知其直径D=

mm；（3）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻Rx，现有的器材和规格如下：待测圆柱体电阻Rx（其阻值约为200Ω）;电流表A（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电压表V（量程0～3V，内阻约20kΩ）;直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；开关S；导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丙框中画出测量的电路图。（4）若测待测圆柱体电阻Rx时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ＝______________。（不要求计算，用题中所给字母表示）参考答案：（1）L=31.15

mm（2）D=4.200

mm（3）测量电路图（4）15.某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动，得到如图乙所示的纸带，纸带上相邻计数点间还有4个点未画出．打点计时器交流电的频率为50Hz．（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点

和

之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s（均保留三位有效数字）．（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字）．参考答案：解：（1）从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；（2）每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，5点的瞬时速度为：v5==1.00m/s，6点的瞬时速度：v6==1.16m/s（3）由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2故答案为：（1）6、7（2）1.00，1.16．（3）2.00四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，轻质支架ABO可绕水平轴O在竖直平面内无摩擦转动，支架A端搁在水平地面上，BO与地面垂直，AB长度为L，与水平地面夹角为θ=37°．可看作质点的带正电小物块P，质量为m，带电量为q，P与支架间的动摩擦因数μ=0.5，在运动过程中其电量保持不变．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）给小物块P一个初速度，使其从A端开始沿AB向上滑，求P滑到距A端多远时支架即将发生翻转．（2）把另一可看作质点的带正电小物块W固定在支架的A端，小物块P能静止在AB的中点处，已知物块P与AB间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求小物块W可能的带电量Q．（3）改变小物块W的带电量，将物块P从B点由静止释放，P沿斜面刚好能到达AB的中点．求物块P从斜面中点应以多大的初速度v0上滑才能刚好到达B点（支架不会发生翻转）．参考答案：解：（1）设当物块P滑到距A端为x时支架即将发生翻转．根据力矩平衡，有mgcos37°×（Lcos237°﹣x）=μmgcos37°×Lcos37°sin37°解得：x=0.4L（2）设小物块W至少应带电量Qmin，此时物块P受到最大静摩擦力fm作用且方向由A指向B．根据物块P的受力平衡，有mgsin37°=Fmin+fm=解得：设小物块W至多应带电量Qmax，此时物块P受到最大静摩擦力fm作用且方向由B指向A．根据物块P的受力平衡，有mgsin37°=Fmax﹣fm=解得：所以小物块W可能的带电量范围是．（3）设物块P从B点沿斜面到达AB的中点过程中克服电场力做功W，由动能定理根据对称性，物块P从斜面中点向上运动到达B点的过程电场力对其做功也为W，由动能定理解得：答：（1）给小物块P一个初速度，使其从A端开始沿AB向上滑，P滑到距A端0.4L时支架即将发生翻转．（2）小物块W可能的带电量是．（3）物块P从斜面中点应以的初速度v0上滑才能刚好到达B点．17.静止在水平路面上的甲车，发现其后相距为x1＝50m处的乙车正以恒定速度v1＝10m／s径直向其开来。甲车立即开始做匀加速直线运动，加速到速度v2＝8m／s后甲车以这个速度做匀速直线运动，当甲车运动x2＝100m时恰被追上。若甲、乙始终在同一直线上运动，且在乙车追上甲车前，甲车已经达到v2＝8m／s的速度并做匀速直线运动。求甲车加速运动时的加速度大小参考答案：18.24．(20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心圆金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少？（4）比较|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并说明理由。参考答案：（1）电子（带负电）做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从B指向A，B板