河南省三门峡市地坑窑院群落高三物理期末试题含解析

河南省三门峡市地坑窑院群落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.物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,现用平行于水平面的拉力F分别拉A、B、C，所得加速度与拉力F的关系如图所示，对应直线A、B、C中的A、B两直线平行，则下列说法中正确的是

（

）A.

B.

C.

D.参考答案：AD2.（单选）如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)正确的是

()参考答案：B解析：线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，即为负值．在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．3.氢原子光谱在可见光部分有四条谱线，一条红色，一条蓝色，两条紫色，它们分别是从n=3，4，5，6能级向n=2能级跃迁时产生的，则A．红色光谱是氢原子从n=6能级向n=2向级跃迁时产生的B．蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级向n=2能级跃迁时产生的C．从n=6能级向n=1能级跃迁时将产生紫外线D．若原子从n=6能级向n=2能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则原子从n=6能级向n=2能级跃迁时将可能使该金属发生光电效应参考答案：C4.某短跑运动员跑完100m．约需要10s的时间，则他的百米跑平均速度与下面的哪个速度最接近(

)A．15km/h

B．35km/h

C．100km/h

D．200km/h参考答案：B5.如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动，在环的最低点静止放有一质量为m的小球C，现给小球一水平向右的瞬时速度v0=，小球会在圆环内侧做圆周运动，则关于木板B对地面的压力，下列说法正确的是（）A．小球无法到达最高点A点B．球通过最高点A点时，木板对地面的压力为5mgC．小球通过A点时，左侧挡板受到挤压D．地面受到木板的最大压力为14mg参考答案：D【考点】机械能守恒定律；向心力．【分析】小球在环内侧做圆周运动，根据最高点的临界速度和机械能守恒结合，求出小球能到达最高点时在最低点的最小速度，从而判断小球能否到达最高点．由机械能守恒求出球通过最高点的速度，再由牛顿第二定律、第三定律求出木板对地面的压力．【解答】解：A、假设小球能通过最高点，通过最高点时的速度为v．由机械能守恒得：=+2mgR据题，v0=，解得v=2小球恰好通过最高点时，有mg=m，得v0=由于v＞v0，所以小球能到达最高点A点．故A错误．B、球通过最高点A点时，由牛顿第二定律得：mg+N=m，解得N=3mg由牛顿第三定律得，球能对圆环的压力大小为N′=N=3mg，方向向上，则木板对地面的压力为

FN=5mg﹣N′=2mg，故B错误．C、小球通过A点时，球能圆环只有向上的压力，所以左侧挡板不受挤压，故C错误．D、小球通过最低点时，木板对地面的压力最大．以小球C为研究对象，根据牛顿第二定律得

N1﹣mg=m，解得N1=9mg由牛顿第三定律知，球对圆环的压力大小为N1′=N1=mg，方向向下，则地面受到木板的最大压力为FNmax=5mg+N1′=14mg．故D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律7.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，28.一个做匀加速直线运动的物体，它在开始时连续两个4s的时间内分别通过的位移为24m和64m，则这个物体的加速度为

m/s2，中间时刻的瞬时速度为

m/s。参考答案：2.5

119.氢原子处于基态时的能量为-E1,激发态与基态之间的能量关系为（n为量子数），处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同波长的光，则被吸收的单色光的频率为

产生的3种不同波长的光中，最大波长为

（已知普朗克常量为h，光速为c）参考答案：；试题分析：基态的氢原子能量为E1，n=2能级的原子能量为，n=3能级的原子能量为，则单色光的能量为；根据得，从第三能级跃迁到第二能级，能量变化最小，则对应的波长最长，因此从第三能级跃迁到第二能级，解得：【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查；解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，辐射光子的能量等于两个能级的能级差，即Em-En=hv，注意正负号。10.已知一小量程电流表的内阻Rg为200欧姆，满偏电流Ig为2mA．现在用如图电路将其改装为量程为0.1A和1A的双量程电流表．（1）当用哪两个接线柱时为0.1A的量程？答：a、c（2）当用哪两个接线柱时为1A的量程？答：a、b（3）定值电阻R1=0.41，R2=3.7（保留两位有效数字）．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题．分析：把电流计改装成电流表需要并联一个分流电阻，分析图示电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律答题．解答：解：（1）电流表量程越小，并联电阻阻值越大，由图示可知，电流表量程为0.1A时，接a、c两个接线柱．（2）电流表量程越大，并联的分流电阻越小，由图示可知，电流表量程为1A时，接a、b两个接线柱．（3）由图示电路图可知，R1+R2=，R1=，代入数据解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω故答案为：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7．点评：本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构，应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题．11.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°，求两小球初速度之比v1∶v2=

参考答案：

：312.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：13.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图：（1）安装好实验装置后，两位同学首先平衡摩擦力，若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的计时点，便说明平衡摩擦力合适．（2）接下来，这两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度与受到的合外力的关系；图2为某次操作中打出的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），实验中使用的是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=0.50m/s2．（结果保留两位位有效数字）（3）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，研究小车的加速度a与其质量M的关系．他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a﹣图线后，发现当较大时，图线发生弯曲，造成图线弯曲的原因是作图时应作出a﹣图象（4）实验完成后，两位同学又打算测出小车与长木板间的动摩擦因数．于是两位同学先取掉了长木板右端垫的小木块，使得长木板平放在了实验桌上，并把长木板固定在实验桌上，如图3所示；在砝码盘中放入适当的砝码后，将小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车，打点计时器便在纸带上打出了一系列的点，利用纸带计算出了小车运动的加速度a，用天平测出小车的质量为M、砝码（连同砝码盘）的质量为m，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．参考答案：解：（1）若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏，说明小车做加速运动，即平衡摩擦力过度，所以第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低，重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点；（2）相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，则T=0.1s，根据作差法得：a==0.50m/s2；（3）通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出a﹣图象，所以当较大时，图线发生弯曲；（5）对小车和砝码（连同砝码盘）整体进行受力分析，砝码（连同砝码盘）的重力和摩擦力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律得：解得：故答案为：（1）低；（2）0.50；（4）作图时应作出a﹣图象；（5）15.（8分）气垫导轨是一种力学实验设备。它通过导轨表面上小孔喷出的压缩空气，在导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起，使滑块能在导轨上作近似于无摩擦的运动。如图所示，计时器与光电门连结，能够记录安装在滑块上的遮光板通过光电门时的遮光时间。已知遮光板的宽度为，现在利用这套设备验证完全非弹性碰撞情形下的动量守恒定律。

一位同学的实验操作过程如下：

①接通气源，将气垫导轨调成滑块在导轨上作匀速运动的状态。②将两个光电门a、b固定在导轨上，并隔开一段距离。将侧面安有橡皮泥的滑块2静止在两光电门a、b之间，滑块1放在光电门a的外侧，轻轻将滑块1推向滑块2，记下安装在滑块1上的遮光板通过光电门a时的遮光时间△t1。③两滑块相碰后，粘连在一起运动，记下遮光扳通过光电门b的时间△t2。④请按上述步骤重复数次，即可验证动置守恒定律。

请回答下列关于该实验的问题。（1）步骤①中调整滑块在导轨上作匀速运动的状态（填是、否）

必要理由：

。（2）利用这次实验所记录下的物理量能否验证了动量守恒定律。若能，请用所测量表示该定律；若不能，请说明还需要测量哪些量，并用所测量表示该定律。参考答案：

答案：（1）有必要（1分）为便于测出滑块碰撞前后的速度（2分）

（2）不能。（1分）

还需要测量滑块1和滑块2的质量m1和m2（2分）

实验结论：（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑．若竿上演员自竿顶由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示．竿上演员质量为m1＝40kg，长竹竿质量m2＝10kg，g＝10m/s2.(1)求竿上的人下滑过程中的最大速度v1；(2)请计算竹竿的长度h.参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；力的合成与分解的运用．A2B3C2【答案解析】（1）4m/s(2)12m解析：解析：(1)在演员下滑的前4s，顶竿人肩部对竿的支持力为F1＝460N，竿和上面的演员总重力为500N，人匀加速下滑，加速度为a1，＝1m/s2演员由静止下滑，下滑4s后达到最大速度v1有v1＝a1t1＝4m/s(2)在演员下滑的4s到6s，顶竿人肩部对竿的支持力为F2＝580N，竿和上面的演员总重力竹竿的长度h＝h1＋h2＝12m【思路点拨】（1）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1，由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为460

N．由牛顿第二定律可以求得加速度，1s末人的速度达到最大，根据速度时间公式即可求解；（2）先求出加速下降的位移，再根据动能定理求出减速下降的位移，两段位移之和即为杆的长度．本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，能根据受力情况判断运动情况，难度适中。17.如图所示，在平面直角坐标系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L区域内存在沿y轴正向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q，不计重力，带正电的粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入电场后，恰好从M（2L，L）点离开电场，粒子离开电场后将有机会进入一个磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的矩形磁场区域，并最终从x轴上的N（4L，0）点与x轴正向成45°角离开第一象限，题中只有、、、为已知量，求：（1）匀强电场的电场强度；（2）粒子在第一象限内运动的时间;（3）如果粒子离开M点后有机会进入的是垂直纸面向里的矩形磁场，磁感应强度大小仍然为，