山西省临汾市县底镇第一中学高三物理期末试题含解析

山西省临汾市县底镇第一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.（多选）在竖直平面内有一电场强度大小为E的匀强电场，将一个质量为m、电量为q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角做直线运动．关于带电小球的电势能ε和机械能W的判断，正确的是（）A．若θ＜90°且sinθ=，则ε、W一定不变B．若45°＜θ＜90°且tanθ=，则ε一定减小、W一定增加C．若0＜θ＜45°且tanθ=，则ε一定减小、W一定增加D．若0＜θ＜45°且tanθ=，则ε可能减小、W可能增加参考答案：考点：电势能；功能关系．专题：电场力与电势的性质专题．分析：带电小球从静止开始做直线运动，受到两个恒力作用，其合力与速度方向必定在同一直线上，根据电场力与速度方向的夹角，判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．解答：解：A、若θ＜90°且sinθ=时，运用三角形定则作出力的合成图如左图所示，可知，电场力qE与合力F合垂直，则电场力与速度方向垂直，电场力不做功，ε、W一定不变．故A正确．B、若45°＜θ＜90°且tanθ=时，则电场力大于重力，电场力与合力成锐角，电场力一定做正功，则ε一定减小、W一定增加．故B正确．C、D若0＜θ＜45°且tanθ=时，则电场力小于重力，电场力与合力可能成锐角，也可能成钝角，如右图所示．电场力可能做正功，也可能做负功，所以电势能可能减小，机械能增大，也可能电势能增大，机械能减小．故C错误，D正确．故选ABD点评：本题关键是分析电场力与合力方向的夹角，来判断电场力做功正负，确定电势能和机械能的变化．2.关于热现象和热学规律的说法中，正确的是A．第二类永动机违背了能量守恒定律B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大C．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能大D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显参考答案：C3.如图所示，平面MN是透明介质和真空的交界面，真空中的点A、B与介质的点C在同一直线上，且与平面交于P点，已知AB=BP=PC，分别由A、B点发出的两种色光照到界面上的同一点Q点（图中未画出）后，进入介质中传播，都能够到达C点，则下列叙述中正确的是(

)A．Q点与P点重合B．透明介质对光的折射率大于对的折射率C．Q点在P点的右侧D．光在真空中的波长小于光在真空中的波长参考答案：C4.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程A.产生的总内能相等

B.通过ab棒的电量相等C.电流所做的功相等

D.安培力对ab棒所做的功不相等参考答案：AD5.（单选）如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移﹣时间（x﹣t）图象，由图可知（）A．在时刻t1，a车与b车的速率相等B．在时刻t2，a和b两车的运动方向相同C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等D．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律，纵坐标的变化量△x表示位移，图线的斜率表示速度的大小．解答：解：A、由图知在时刻t1，a、b两车的位置坐标相同，到达同一位置，图线的斜率表示速度的大小，b的速率大于a的速率，所以时刻t1，a追上b．故A错误．B、t2图线的斜率表示速度，b的速度为正，a的速度为负，方向不一样，故B错误．C、在t1到t2这段时间内，a和b两车初末位置相同，位移相同，a一直沿负方向运动，而b先沿负方向运动后沿正方向运动，路程不等．故C错误．D、速度图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加．故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示速度的大小，能够通过图线得出运动的方向．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

7.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．8.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。参考答案：9.（6分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：

a._________________________；b._________________________。参考答案：a.原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定对称性。(3分)命题立意：本题是一条联系高新科技实际的题目,考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力。解题关键：观察原子排列是否有规律,是否对称,然后确定原子排列的共同特点。错解剖析：本题是一条新信息题,部分学生不知从何处下手,使解题受阻。避错技巧：新信息题往往与高新科技综合，有些知识是完全陌生的，但解决问题的方法可将中学常见的基本方法迁移过来。10.（5分）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如表中所示：质量为M＝70kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重的0.03倍，不计自行车自身的机械损耗。（1）仅在电动机提供动力的情况下，此车行驶的最大速度为________m/s；（2）仅在电动机提供动力的情况下，以额定输出功率行驶，速度为3m/s时，加速度大小为_____m/s2。参考答案：6m/s，0.3m/s211.T14列车时刻表停靠站到达时间开车时间里程（千米）上海－18︰000蚌埠22︰2622︰34484济南03︰1303︰21966北京08︰00－1463（2分）第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为

千米/小时。参考答案：答案：103.6612.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度13.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。参考答案：4：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T；第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，磁场的下边界与x轴重合．一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域．一段时间后，小球经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出。M点的坐标为(0，-10)，N点的坐标为(0，30)，不计粒子重力，g取10m/s2．(1)请分析判断匀强电场E1的方向并求出微粒的运动速度v；(2)匀强磁场B2的大小为多大？(3)B2磁场区域的最小面积为多少？参考答案：解析：(1)由于重力忽略不计，微粒在第四象限内仅受电场力和洛伦兹力，且微粒做直线运动，速度的变化会引起洛仑兹力的变化，所以微粒必做匀速直线运动．这样，电场力和洛仑兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动的方向垂直，即与y轴负方向成30°角斜向下。由力的平衡有

Eq=B1qv∴

(2)画出微粒的运动轨迹如图．由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为

微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即

解之得

(3)由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内．由几何关系易得所以，所求磁场的最小面积为

17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经过t0=2s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达vm=16m/s，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动起来以后至少多长时间可以追上货车？参考答案：见解析（1）当警车与货车速度相等时，两者距离最大。由at1=v，得t1=6s此时(2)警车发动到达到最大速度需要t2=vm/a=8s此时货车位移x1=v(t0+t2)=120m

警车位移即警车还未追上货车，此时二者相距Δx’=x1-x2=56m还需要时间

所以警车从发动到追上货车的最短时间为t=t2+t3=22s18.一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车