山西省晋城市北华学校高三物理下学期期末试卷含解析

山西省晋城市北华学校高三物理下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.如图所示，甲为t=1s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点△x=0.5m处质点的振动图像可能是：（

）参考答案：A2.（双选）随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点。假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是（

）A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B．某物体在该外星球表面上所受重力是它在地球表面上所受重力的8倍C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同参考答案：BC3.光子有能量，也有动量P=，它也遵守有关动量的规律。如图所示，在真空中有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴00/在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片。当用平行白光垂直纸面照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况(俯视)的下列说法中正确的是

A．顺时针方向转动

B．逆时针方向转动C．都有可能

D．不会转动参考答案：B4.在研究物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法。的上表面是一光滑平面，在的上方放一个两面平行的玻璃板，与的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜。现用波长为的单色光垂直照射玻璃板，同时给缓慢加热，在的上方观察到板的亮度发生周期性变化。当温度为时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到时，亮度再一次增到最亮，则出现最亮时，上表面反射光与下表面反射光叠加后加强出现最暗时，下表面反射光与上表面反射光叠加后加强温度从升至过程中，的高度增加温度从升至过程中，的高度增加参考答案：D5.（多选）两个点电荷Q1、Q2固定于x轴上。将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q2(位于座标原点O)过程中，试探电荷的电势能Ep随位置变化的关系如图所示。则下列判断正确的是（

）A.M点电势为零，N点场强为零B.M点场强为零，N点电势为零C.Q1带负电，Q2带正电，且Q2电荷量较小D.Q1带正电，Q2带负电，且Q2电荷量较小参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（4分）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．由此可以判断，被封闭气体的内能-

（填不变或改变），体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体

热（填吸或放）．

参考答案：答案：不变；放．（每空2分）7.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）8.（4分）图示电路中，R1＝12W，R2＝6W，滑动变阻器R3上标有“20W，2A”字样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。

参考答案：0.15，7.5解析：由于题意当“继续向右移动滑片P到另一位置”电压表示数一定大于2.5V，电流表示数一定小于0.3A，再结合电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为；电压表的示数为5V；由串并联电路规律得：，得，由闭合电路欧姆定律得；同理：，得，由闭合电路欧姆定律以上各式联立解得：。9.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了kJ的功，热机的效率％。参考答案：6×106，7510.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

11.（4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为

，在下滑过程中克服摩擦力做的功为

。参考答案：

答案：

12.（4分）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压

(填“增大”、“减小”或“不变”)，杯内气体压强

(填“增大”、“减小”或“不变”)。参考答案：减小(2分)；减小(2分)13.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的D点静止释放，沿着轨道运动恰停在水平滑道AB的A点。已知圆弧滑道的半径为R，物块与AB间的动摩擦因数为μ，轨道ABCD的质量为3m。求：（1）为了保证小物块从A点刚好滑到的D端而不离开滑道，在A点应给物块多大的初速度。（2）在小物块从A点刚好滑到的D端，而不离开滑道的过程中物块受到合外力的冲量。参考答案：解析：(1)物体从D点滑到A点时具有的共同速度为v，根据水平方向动量守恒，有（3m+m）v=0

（1）解得

v=0

（2分）说明两物体都停下，此过程中能量守恒，所以有

（2）

（2分）物体刚好滑到最高点时水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒，有

（3）

（2分）根据能量转化与守恒，有 （4）

（2分）由（1）（2）（3）（4）式解得

（3分）(2)规定向右为正，对物块根据动量定理有

（2分）解得

（2分）负号说明方向向左，冲量大小为

（1分）17.如图，两根相距d＝1m的平行金属导轨OC、O′C′，水平放置于匀强磁场中，磁场方向水平向左，磁感应强度B1＝5/6T。导轨右端O、O′连接着与水平面成30°的光滑平行导轨OD、O′D′，OC与OD、O′C′与O′D′分别位于同一竖直平面内，OO′垂直于OC、O′C′。倾斜导轨间存在一匀强磁场，磁场方向垂直于导轨向上，磁感应强度B2＝1T。两根与倾斜导轨垂直的金属杆M、N被固定在导轨上，M、N的质量均为m＝1kg，电阻均为R＝0.5Ω，杆与水平导轨间的动摩擦因数为m＝0.4。现将M杆从距OO′边界x＝10m处静止释放，已知M杆到达OO′边界前已开始做匀速运动。当M杆一到达OO′边界时，使N杆在一平行导轨向下的外力F作用下，开始做加速度为a＝6m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计，g取10m/s2。（1）求M杆下滑过程中，M杆产生的焦耳热Q；（2）求N杆下滑过程中，外力F与时间t的函数关系；（3）已知M杆停止时，N杆仍在斜面上，求N杆运动的位移s；（4）已知M杆进入水平轨道直到停止的过程中，外力F对N杆所做的功为15J，求这一过程中系统产生的总热量Q总。参考答案：（1）M杆在斜轨道滑行过程中开始做匀速运动（1分），解得（1分）（1分），解得Q＝37.5JM杆产生的焦耳热QM＝＝18.75J（1分）（2）N杆下滑时做匀加速运动（2分），解得（1分）（3）N杆在斜轨道滑行中，M杆在水平面上作减速运动（1分）代入得（1分）M杆作加速度逐渐增大的减速运动作出M杆加速度与时间的图像，如图，可知图中围成的面积是M杆速度的变化量，当M杆停止时，速度的改变量大小为5m/s。设M杆经过时间t恰好停止运动，则，解得t=1s（1分）N杆在这一秒内运动（1分）（4）对于M杆克服摩擦力所做的功，解得J（1分）即M杆和水平轨道由于摩擦产生的热量对于N杆：（1分）（1分），即为两金属棒共同产生的焦耳热（1分）18.如图l6所示，以O为原点建立直角坐标系Oxy，x轴沿着绝缘光滑水平面，y轴沿着竖点方向。在水平面上方