四川省德阳市中江县御河中学高三物理期末试卷含解析

四川省德阳市中江县御河中学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.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是参考答案：C2.如图3所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是

（

）

A．所用拉力大小之比为2:1

B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1

C．拉力做功之比是1:4

D．线框中产生的电热之比为1:2参考答案：D3.（单选）火星表面特征非常接近地球，2011年11月4日，火星－500（MARS－500）实验圆满结束，我国志愿者王跃与俄罗斯志愿者一起完成“模拟登陆火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的1/2，质量是地球质量的1/9，自转周期与地球基本相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（

）A．王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的2/9倍B．火星表面的重力加速度是C．王跃以相同的初速度在火星上起跳时，可跳的最大高度是D．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍参考答案：D4.如图所示，—细束光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知A．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的

最大初动能最大B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，

a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大参考答案：A5.如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h；B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是参考答案：试题分析：小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．则h′=h．故A正确．小球离开轨道做斜抛运动，运动到最高点在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．则h′＜h．故B错误．

小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．则h′=h．故C正确．

小球在内轨道运动，通过最高点有最小速度，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．则h′＜h．故D错误．故选AC．考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2；大于。7.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

8.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0-3V的电压表，要与之

串联（选填“串联”或“并联”）一个

9Ω的电阻？改装后电压表的内阻是

1000Ω。参考答案：串联９９０１０００9.（6分）一列简谐波某时刻的波形如图所示，此波以0.5m/s的速度向右传播。这列波的周期为T＝__________s，图中A质点第一次回到平衡位置所需要的时间为t＝_________s。参考答案：

0.08，0.0110.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为________；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_________．参考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为T=2π。地球同步通讯卫星，绕地球转动的角速度为ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g联立解得H=。11.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P此时刻向-y方向运动，经过0.1s第一次到达平衡位置，波速为5m/s，那么①该波沿▲（选填“+x”或“-x”）方向传播；②图中Q点（坐标为x=7.5m的点）的振动方程=

▲

cm；③P点的横坐标为x=

▲

m.参考答案：12.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，1013.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成．在S点有一粒子源，能释放电量为q，质量为m的静止带电粒子．带电粒子被加速电压为U，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为L，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B．若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回S点，求：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度大小；（2）带电粒子进入磁场的位置离偏转电场中心线的距离；（3）匀强磁场宽度D的最小值；（4）该带电粒子周期性运动的周期T．参考答案：解：（1）如图所示，电场对粒子加速，由动能定理得：，解得，（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，其加速度a为：，粒子通过偏转电场的时间t1为；，粒子在偏转电场中的侧移距离y为：y=，联立以上可得，粒子进入磁场的位置离电场中心线的距离为，（3）粒子离开电场时侧向速度vy为：vy=at1，则粒子射出偏转电场时的速度v为：．以速度v进入磁场做匀速圆周运动的洛伦兹力为向心力，设运动半径为R，，则磁场宽度D为：=．（4）由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线运动，则加速运动的时间，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T′为：，，所以θ=arctan2．所以粒子在磁场中运动的时间t3为：，粒子从S出发到回到S的周期T为：T=2t1+2t2+t3=．答：（1）带电粒子进入偏转电场时的速度大小为；（2）带电粒子进入磁场的位置离偏转电场中心线的距离为；（3）匀强磁场宽度D的最小值为；（4）该带电粒子周期性运动的周期T为．17.经过观察，科学在宇宙中发现许多双层系统，一般双层系统距离其它星体很近，可以当作孤立系统处理，若双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距为L（远大于星体半径），它们正绕着两者连线的中点做圆周运动。（1）试计算该双星系统的运动周期T计算。（2）若实际观察到的运动周期为T观测，且T观测：T计算＝1：，为了解释T观测与T计算的不同，目前有理论认为，宇宙中可能存在观测不到的暗物质，假定有一部分暗物质对双星运动产生影响，该部分物质的作用等效于暗物质集中在双星连线的中点，试证明暗物质的质量与星体的质量M之比参考答案：18.（10分）如图所示，在双缝干涉实验中，光源发出波长为6.0×10-7m的橙光时，在光屏上获得明暗相间的橙色干涉条纹。在屏上的A点恰是中央亮纹一侧的第二条亮条纹。现改用频率为6.25×1014Hz的光，则在屏上A点应出现明条纹还是暗条纹？参考答案：解析：双缝干涉实验中，中央亮纹是路程