山东省东营市垦利实验中学高三物理期末试题含解析

山东省东营市垦利实验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.a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的，图乙是b光照射时形成的。则关于a、b两束光，下述正确的是A．a光光子的能量较大B．在水中a光子传播的速度较大C．若用a光照射某金属时不能打出光电子，但用b光照射该金属时一定能打出光电子D．若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的参考答案：B根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ，知a光的波长大于b光的波长，则a光的频率小于b光的频率，根据E=hγ知，a光子的能量较小．故A错误．a光的频率小，则折射率小，根据v=知a光在水中传播的速度较大．故B正确．a光的频率小，若用a光照射某金属时不能打出光电子，用b光照射该金属时有可能打出光电子，但不是一定，故C错误．a光子的能量小于b光子的能量，从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的光子能量．故D错误．故选B．2.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由(

)

A.一个带正电的点电荷形成

B.一个带负电的点电荷形成

C.两个分立的带等量负电的点电荷形成

D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成参考答案：A3.关于万有引力定律，下列说法正确的是（

）（A）牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值（B）万有引力定律只适用于天体之间（C）万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律（D）地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的参考答案：C4.做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（

）A.加速度为2m/s2

B.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻的1s内位移差都是4m

D.任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：C对照匀变速直线运动的位移时间关系公式，即可求得质点的初速度和加速度，求出前2s内的位移之后，与时间相比即可求得平均速度．任意相邻的1s内位移差根据推论：求解．速度增量根据求解．A、根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，可得质点的初速度v0=5m/s，加速度a=4m/s2．故A错误。B、由可得前2s内的平均速度为故B错误。C、任意相邻的1s内位移差：△x=aT2=4×12m=4m，故C正确。D、任意1s内的速度增量：，故D错误。故选：C。【点睛】本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式、推论等运动学公式的基本规律，并能灵活应用．5.（多选）某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（）A．双星做圆周运动的角速度不断减小B．双星做圆周运动的角速度不断增大C．质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小D．质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大参考答案：AD由双星的运动有，，联立可得：

，，所以AD正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(6分)某同学用如图所示装置研究感应电流的方向与引起感应电流的磁场方向的关系。已知电流从接线柱流入电流表时，电流表指针左偏。实验的磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针偏转情况部分已记录在下表中。请依据电磁感应规律填定空出的部分。

实验序号磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2拔出右偏3向上右偏4向上拔出参考答案：向下，插入，左偏7.一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动，从线圈平面通过中性面开始，将它转过1/4转用的时间分成三等分，则在这连续三段时间内的感应电动势的平均值的比值是：

。参考答案：答案：8.一质量m＝1kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1s末撤去恒力F，其v－t图象如图所示，则恒力F的大小是

N，物体所受阻力Ff的大小是

N参考答案：9N，3N9.一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上，然后，他用一个平均为200N的力去拉弦，使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上，那么箭离开弓的速率为

▲m/s，如果将箭竖直向上发射，那么它上升的高度为

▲m。（不计空气阻力）参考答案：，

60m

10.如图为部分电路，Uab恒定，电阻为R时，电压表读数为U0，电阻调为时，电压表读数为3U0，那么Uab=

，电阻前后二种情况下消耗的功率=

。参考答案：

答案：9u0，4：9

11.（多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是

A．物体动能增加了B．物体克服重力做功mghC．物体机械能损失了mghD.物体克服摩擦力做功参考答案：BC解析：A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，

物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC．12.（4分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的木板，质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下，物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于

N。参考答案：14N（4分）13.某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来。短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：

(1).AD

(2).【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和P点到Q点的水平距离S。小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.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）15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的导体棒垂直放在光滑、足够长的的U形导轨底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角。整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中。现给导体棒沿导轨向上的初速度，经时间，导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已做匀速运动，速度大小为。已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g,忽略电路中感应电流之间的相互作用。求：（1）导体棒从开始到返回底端的过程中回路中产生的电能E。（2）导体棒在底端开始运动时的加速度的大小a。（3）导体棒上升的最大高度H。参考答案：（1）由能量守恒定律得（2）设开始时棒上的电流为I，到达最高点后再返回底端时棒上的电流为I’，则有：联立可得：棒到达底端时已做匀速运动，则有：解得：（3）选沿斜面向上为正方向，上升过成中的加速度为，上升到最高点的路程为,则取一极短的时间，速度微小变化为，则有得其中在上升过程中，有：即且解得：。17.（20分）如图所示，矩形区域Ⅰ和Ⅱ内存在分别为方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界，四者相互平行），磁感应强度大小均为B，矩形区域的长度足够长，磁场宽度及BB′、CC′之间的距离相同。某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α＝30°角进入磁场（如图所示，不计粒子所受重力），当粒子的速度小于某一值时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0；当速度为v0时，粒子在区域Ⅰ内的运动时间为。求：（1）粒子的比荷；（2）磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d；（3）速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间。参考答案：解析：（1）若速度小于某一值时粒子不能从BB′离开区域Ⅰ，只能从AA′边离开区域Ⅰ。则无论粒子速度大小，在区域Ⅰ中运动的时间相同。轨迹如图所示（图中只画了一个粒子的轨迹）。则粒子在区域Ⅰ内做圆周运动的圆心角为φ1=300o

（3分）由Bqv=

（1分）

（1分）得：粒子做圆周运动的周朔T=

（2分）由

（1分）解得：

（2分）（2）速度为v0时粒子在区域I内的运动时间为，设轨迹所对圆心角为φ2。由

（2分）得：

（3分）

所以其圆心在BB′上，穿出BB′时速度方向与BB′垂直，其轨迹如图所示，设轨道半径为R由

得：

（2分）

（2分）（3）区域I、Ⅱ宽度相同，则粒子在区域I、Ⅱ中运动时间均为

（1分）

穿过中间无磁场区域的时间为t′=

（1分）则粒子从O1到DD′所用的时间t=

（2分）18.如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足