福建省宁德市柘荣第三中学高三物理期末试卷含解析

福建省宁德市柘荣第三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.（多选题）如图所示，边界MN、PQ间有竖直向下的匀强电场，PQ、EF间有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质置为m，电荷量为q的粒子从边界MN上的O点以水平初速度v0射入电场，结果从PQ上的A点进入磁场，且粒子在磁场中运动的时间为，MN和PQ间、PQ和EF间的距离均为L，O到A的竖直距离为，不计粒子的重力，则下列结论正确的是（）A．匀强电场的电场强度大小为B．粒子进入磁场时速度与水平方向的夹角为45°C．粒子在磁场中做圆周运动的半径为LD．匀强磁场的磁感强强度为参考答案：BD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出电场强度、粒子的速度、偏转角；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系求出粒子的轨道半径，即可求出磁感应强度．【解答】解：A、粒子在电场中做类平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向，根据牛顿第二定律qE=ma，解得，故A错误；B、离开电场时竖直速度，进入磁场时速度与水平方向的夹角θ，，θ=45°，故B正确；C、粒子在磁场中的圆心角为α，根据，根据题意，得，根据几何关系有，故C错误；D、根据半径公式，得，故D正确；故选：BD2.（单选）如图所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则（）A．小球不可能做匀速圆周运动B．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大C．小球运动到最低点时，电势能一定最大D．当小球运动到最高点时绳的张力一定最小参考答案：解：A、重力竖直向下、电场力竖直向上，若使二者相等且保持绳子拉力大小不变，则有可能做匀速圆周运动，故A错误B、重力与电场力大小未知，小球速度最小位置不确定，由受力分析结合牛顿第二定律得知，绳子张力最小位置不确定，故BD错误C、沿电场方向电势逐渐降低，结合小球带负电，故在电势最低处点势能最大，故C正确故选：C3.一个作曲线运动的物体

(

)A.它的瞬时速度一定是变化的

B.它的加速度一定是变化的C.它受到的合力一定是变化的

D.它的动能可能是不变的参考答案：

答案：AD4.（单选）如图所示，这是游乐园的常见的“旋转秋千”项目，游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空．秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度θ．现游乐园为安全起见，必须减小秋千转动的线速度，若保持夹角θ不变，可将（）A．钢丝绳变长B．钢丝绳变短C．座椅质量增大D．座椅质量减小参考答案：解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，根据受力分析可知人及座椅受到的重力及绳子的拉力的合力为mgtanθ由mgtanθ=m，可知，线速度与质量无关，保持夹角θ不变，要想减小线速度，只能减小半径，即钢丝绳变短，故B正确，ACD错误．故选：B．5.（多选）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变．用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0．物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则（）A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为﹣μgC．物体做匀减速运动的时间为2D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg（x0﹣）参考答案：解：A、撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；故A错误．B、撤去F后，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为a==．故B正确．C、由题，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为a==μg．将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则

3x0=，得t=．故C错误．D、由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为x=，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=μmg（x0﹣x）=．故D正确．故选BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子能级图，用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射不同波长的光有

种，其中波长最长的是从n=

能级跃迁到n=

能级辐射出的光子。参考答案：10 5 47.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

8.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：9.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于10.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对应点已在图上标出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的关系图线;(2)弹簧的原长为______cm；(2)弹簧的劲度系数为_____N/m.参考答案：(1)如图所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）11.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：12.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.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_____m/s，质点在_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（5分）用如图所示的双缝干涉装置观察光的干涉图样，所用的是绿色滤光片，有如下几个问题请回答：

（1）在毛玻璃屏上看到的干涉条纹与双缝平行还是垂直____________

（2）如果将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则观察到相邻的两条明纹间的距离如何变化__________。（3）如果将间距为0.2mm的双缝换成间距为0.3mm的双缝，相邻两条明纹间的距离如何变化__________。（4）如果将滤光片换成红色的，相邻两条明纹间的距离如何变化___________。（5）如果将光源向滤光片靠近，相邻两条明纹间的距离如何变化_____________。参考答案：答案：（1）平行；（2）变大；（3）变小；（4）变大；（5）不变（每空1分）15.如图1所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置．①在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：A．平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；B．在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．以上哪一个措施中有何重大错误？（说明错误点）

②如图2是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据（单位cm），求出小车运动加速度的大小为

m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为

m/s（计算结果均保留2位有效数字）参考答案：①A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘；②4.0；2.6．【考点】伏安法测电阻．【分析】①在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小砝码盘的总质量，通常采用如下两个措施：a、平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在无拉力的作用下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；b、调整砝码的多少，使砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M；②根据匀变速直线运动的推论求出加速度与瞬时速度．【解答】解：①A中平衡摩擦力时，不应用砝码盘拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑（即无拉力）来平衡摩擦力即可．B由于砝码盘失重，拉小车的合外力F==＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，m＜＜M，B没有错误．②由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度：a==≈4.0m/s2；打纸带P的瞬时速度：vP==≈2.6m/s；故答案为：①A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘；②4.0；2.6．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场，一束比荷为带正电的粒子流（重力不计），以速度vo=104m/s沿水平方向从金属极板正中间射入两板。粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域，O为圆心，区域直径AB长度为L=1m，AB与水平方向成45°角。区域内有按如图所示规律作周期性变化的磁场，已知B0=0.5T，磁场方向以垂直于纸面向外为正。粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O点与水平方向成45°斜向下射入磁场。求：（1）两金属极板间的电压U是多大？（2）若To=0．5s，求t=0s时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t和离开磁场的位置。（3）要使所有带电粒子通过O点后的运动过程中不再从AB两点间越过，求出磁场的变化周期-BoTo应满足的条件。参考答案：17.边长为3L的正方形区域分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如图所示．左侧磁场的磁感应强度大小为B1=，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2=，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入电场，不计粒子重力，求：（1）粒子经过平行金属板加速后的速度大小；（2）粒子在左侧磁场区域内运动时的半径及运动时间；（3）电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘cd间离开？参考答案：解：（1）粒子在电场中运动时有：，解得：．（2）粒子进入磁场B1后有：，解得：．设粒子在磁场B1中转过的角度为α，由=，解得：α=60°．周期为：T=，粒子在磁场B1中运动的时间为：t=．（3）粒子在磁场B2中运动，在上边缘cd间离开的速度分别为vn与vm，与之相对应的半径分别为