山西省忻州市旧县中学高三物理上学期期末试卷含解析

山西省忻州市旧县中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图4，边长为L均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd自磁场上方h高度处自由下落，刚进入磁场时恰好做匀速直线运动。现减小下落的高度h也能使线框在刚进入磁场时就做匀速直线运动，则可行的方案是A．用同种规格的导线，做成边长为2L的单匝线框B．用同种规格的导线，做成边长仍为L的双匝线框C．用同种材料但粗一些的导线，做成边长仍为L的单匝线框D．用密度相同但电阻率较小的导线，做成边长为2L的单匝线框参考答案：D。先求解原来状态的高度在Ａ选项中Ｌ变为2Ｌ，是改变了线框的质量、总长度、总电阻，则有：，高度不变，不能满足作匀速运动，Ａ错；在Ｂ选项中也是改变了线框的质量和总长度和总电阻，通过推算高度也不变，Ｂ错；在Ｃ选项中是改变了线框的电阻和质量，但长度不变，依规律可推得：设半径是原来的2倍，则有：质量为：，由此计算可知Ｃ答案也不对；在Ｄ选项中电阻率变小为原来的一半，长度增长，质量增大，电阻发生变化，则有：，满足题目要求，故Ｄ答案正确，选择Ｄ答案。2.一个内壁光滑的正方体木箱内装一个球状物，球的直径略小于正方体的内侧边长，设球对正方体上侧压力为N1，对下侧压力为N2，对左侧压力为N3，对右侧压力为N4，如图所示，则下列说法正确的是A.如不计空气阻力，将物体竖直上抛，上升过程中有：N1=0，N2≠0B.如不计空气阻力，将物体水平向右平抛，运动过程中有：N3≠0，N4=0C.如空气阻力不能忽略，将物体竖直上抛，上升过程中有：N1=0，N2≠0D.如空气阻力不能忽略，将物体自由落下，下落过程中有：N1=0，N2≠0参考答案：D3.如图所示，小球B刚好放在真空容器A内，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（）A．若不计空气阻力，上升过程中，B对A的压力向上B．若考虑空气阻力，上升过程中，B对A的压力向上C．若考虑空气阻力，上升过程中，B对A的压力向下D．若不计空气阻力，上升过程中，B对A的压力向下参考答案：B解：A、D、将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力．故A错误，D错误．B、C、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到，上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析，B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A对B的压力向下，B对A的压力向上，故B正确，C错误．故选：B4.卫星电话在抢险救灾中能发挥重要作用．第一代、第二代海事卫星只使用地球同步卫星，不能覆盖地球上的高纬度地区．第三代海事卫星采用地球同步卫星和中轨道卫星结合的方案，它由4颗同步卫星与12颗中轨道卫星构成．中轨道卫星高度为10354千米，分布在几个轨道平面上(与赤道平面有一定的夹角)，在这个高度上，卫星沿轨道旋转一周的时间为6小时．则下列判断正确的是（

）A．中轨道卫星的线速度小于地球同步卫星B．中轨道卫星的角速度小于地球同步卫星C．在中轨道卫星经过地面某点正上方的一天后，该卫星仍在地面该点的正上方D．如果某一时刻中轨道卫星、地球同步卫星与地球的球心在同一直线上，那么经过6小时它们仍在同一直线上参考答案：C5.(双选)质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示，若对A施加水平推力F，两物块沿水平方向做加速运动，关于A对B的作用力，下列说法中正确的是A.若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为FB.若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为C.若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物块A对B的作用力大小为μmgD.若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物块A对B的作用力大小为参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为

。参考答案：

答案：＞

7.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）8.如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程．（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是1（选填“1”或“2”）；（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个等压（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程．参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化．解答：解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化．由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：PS=P0S即P=P0可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化．故答案为：（1）1；（2）等压．点评：对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义．确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定．9.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：10.（４分）据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话。摇晃手机的过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为__________W。（g=10m/s2）参考答案：

答案：机械（动）；0.4W

（每空2分）11.小明在“探究凸透镜成像规律”实验中，用装有6个发光二极管的有方格的白纸板做发光物体，如图9甲所示.又用这种有同样大小方格的白纸板做光屏.将发光物体、凸透镜和光屏组装到光具座上并调整好。(1)当发光物体在点时，如图9乙所示，在光屏上成的像如图9丙所示.则光屏上的像是倒立、________的实像。将发光物体由点移动到点，要想找到像的位置，应移动光屏，直到____________为止。图9

(2)用这种发光物体和光屏做实验，最主要的一条优点是：---

(3)如图乙所示，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，当发光物体在点时，物与像之间的距离为，则______

(选填“>”、“=”或“<”)。(4)小明探究完凸透镜成像规律后，接着又做了一个观察实验.发光体位置不变，取下光屏，当眼睛在原光屏处会看到发光体的像吗？

，眼睛靠近凸透镜，是否能看到像？_________.眼睛从原光屏位置远离凸透镜，是否能看到像？___________。（填“能看到”或是“不能看到”）参考答案：(1)缩小

，清晰的实像__；(2)

便于比较像与物的大小

；(3)

<；(4)

_不能看到__，

_不能看到_，

能看到__。12.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”)参考答案：小于

,

吸热13.如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上．转动绞车，物体便能升起．设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接．当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G．参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡的条件及其应用．分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图（a）是白炽灯L1（220V，100W）和L2（220V，60W）的伏安特性曲线。（1）图中曲线______表示灯L1的的伏安特性曲线。（选填“A”或“B”）（2）随着灯泡L1功率的增大，其灯丝阻值逐渐_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）若将这两个灯泡并联在电路上，在用电高峰时电压仅200V，则此时L1灯的实际功率为_______W，L2灯的实际功率为_______W。（4）若将它们串联后接在220V电源上，则此时L1灯的实际功率为_______W，L2灯的实际功率为_______W。（5）若用图（b）所示电路测量L1灯的伏安特性，由于电表存在内阻，实际测得的伏安特性曲线比图（a）中描绘出的理想伏安特性曲线在I－U图中位置来得偏________（选填“高”或“低”）。（6）用图（b）所示电路测量L1灯伏安特性时，已知R0＝10Ω，E＝300V。则电路中可变电阻R选用下列各种规格时，测量效果最好的是（

）。A．最大电阻5Ω，最大电流10A

B．最大电阻50Ω，最大电流6AC．最大电阻500Ω，最大电流1A

D．最大电阻5000Ω，最大电流1A参考答案：（1）A；（2）变大；（3）88，52；（4）14.4，38.4；（前四个每空1分）（5）低；（2分）（6）B。（2分）15.用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx（大约100Ω）B．直流毫安表A1（量程0～10mA，内阻约为100Ω）C．直流毫安表A2（量程0～40mA，内阻约为40Ω）D．直流电压表V1（量程0～3V，内阻约为5kΩ）E．直流电压表V2（量程0～15V，内阻约为15kΩ）F．直流电源（输出电压4V，内阻计）G．滑动变阻器R1（阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A）H．滑动变阻器R2（阻值范围0～10kΩ，允许最大电流1A）I．开关一个、导线若干根据器材的规格和实验要求，为使结果更加准确，要求电压和电流的变化范围尽可能大。(1)直流毫安表应选

，直流电压表应选

，滑动变阻器应选

。（填序号A、B、C…）(2)在方框内画出实验电路图。（3）测量结果误差为：_______．（填“偏大”或“偏小”）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点．现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出．已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g=10m/s2．求：（1）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；（2）小车C上表面的最短长度．参考答案：解：（1）滑块A下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgh=mAv12，代入数据解得：v1=5m/s，A、B碰过程系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mAv1=（mA+mB）v2，代入数据解得：v2=2.5m/s；（2）A、B、C三者组成的系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mB）v2=（mA+mB+mC）v3，代入数据解得：v3=1m/s；由能量守恒定律得：μ（mA+mB）gL=（mA+mB）v22﹣（mA+mB+mC）v32，代入数据解得：L=0.375m；答：（1）滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小为2.5m/s．（2）小车C上表面的最短长度为0.375m．【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）根据机械能守恒求解块A滑到圆弧末端时的速度大小，由动量守恒定律求解滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；（3）根据系统的能量守恒求解小车C上表面的最短长度．17.如图所示为某钢铁厂的钢绽传送装置，斜坡长为L=20m，高为h=2m，斜坡上紧排着一排滚筒，长为l=8m，质量为m=1×103kg的钢锭ab放在滚筒上，钢锭与滚筒间的动摩擦因数为μ=0．3，工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动，使钢锭沿斜坡向上移动