山西省长治市涌泉中学高三物理期末试题含解析

山西省长治市涌泉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1.一交流电流的图象如图所示，由图可知（

）

A．用电流表测该电流其示数为14.1A

B．该交流电流的频率为50Hz

C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为1000W

D．该交流电流瞬时值表达式为i＝14.1sin628tA参考答案：CD2.（多选）如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）A．A的速度比B的小

B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等

D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小参考答案：AD3.如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙程度均匀，竖直部分光滑。两部分各有一小球（图中A和B）套在杆上保持静止，A、B间用不能伸展的轻绳相连，轻绳与竖直方向的夹角为。现用水平向右的力F使图中小球A向右匀速运动。在小球A匀速运动过程中，关于球A所受的水平力F、水平杆对小球A支持力FN及滑动摩擦力Ff的变化情况正确的是（

）A．FN不变，F不变，Ff不变B．FN不变，F变大，Ff不变C．FN变大，F变大，Ff变大D．FN变大，F变小，Ff变大参考答案：C4.（单选）利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示，以下说法错误的是（

）A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8m/sC．小车做曲线运动D．小车的位移一定大于8m

参考答案：C5.（多选）U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒ab质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与ab棒间的动摩擦因数为μ，ab棒接入电路电阻为R,ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为O，已知重力加速度为g，则在这一过程中A．ab棒沿导轨向上做变减速运动B．ab棒受到的最大安培力大小为C．导体棒动能的减少量等于mgssin+μmgscosD．克服安培力做的功等于mv－mgssin－μmgscos参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

(1).

(2).解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；

根据质能方程E=△mc2，解得：△m=7.位移是描述物体

变化的物理量，加速度是描述物体

快慢的物理量．参考答案：位置；速度变化【考点】加速度；位移与路程．【分析】位移的物理意义是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物体位置变化的物理量，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量．故答案为：位置；速度变化8.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O'连线延长线于C点。过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。参考答案：1.509.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

10.加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝______m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图中作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．参考答案：：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)如下图所示(3)未计入砝码盘的重力ks5u11.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

512.如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是

s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是

s。参考答案：2

1．．13.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．15.如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．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速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．解答： 解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N．（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评： 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁四、计算题：本题共3小题，共计47分16.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。参考答案：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度：v=

①线框中产生的感应电动势：E=BLv＝BL

②（2）此时线框中电流：I=

③

cd两点间的电势差：U=I()=

④（3）安培力：F=BIL=

⑤

根据牛顿第二定律：mg-F=ma,

⑥

由a=0，解得下落高度满足：h=17.如图所示,金属导轨是由倾斜和水平两部分圆滑相接而成,倾斜部分与水平夹角q=37°，导轨电阻不计。abcd矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场，bc=ad=s=0.20m。导轨上端搁有垂直于导轨的两根相同金属杆P1、P2，且P1位于ab与P2的中间位置，两杆电阻均为R，它们与导轨的动摩擦因数m=0.30,P1杆离水平轨道的高度h=0.60m,现使杆P2不动，让P1杆静止起滑下，杆进入磁场时恰能做匀速运动，最后P1杆停在AA￠位置。求:(1)P1杆在水平轨道上滑动的距离x。(2)P1杆停止后,再释放P2杆,为使P2杆进入磁场时也做匀速运动,事先要把磁场的磁感应强度大小调为原来的多少倍?(3)若将磁感应强度B调为原来3倍,再释放P2,问P2杆是否有可能与P1杆不碰撞?为什么？参考答案：解:(1)设杆的质量为m,则杆进入磁场时受到的安培力F=mgsinq-mmgcosq

[2分]

对P1杆运动的全过程，根据动能定理：

[5分]

解得:

[2分](2)设杆长为l、进入磁场时速度为v,杆进入磁场能做匀速运动，满足:

BIl=mgsinq-mmgcosq

得：

可见B与成反比.

[3分]设杆下滑加速度为a,由题意P1、P2杆到ab的距离可记为L、2L，则

[2分]

可得磁感应强度调后B2与调前B1之比

=0.84

所以应调到原来的0.84倍

[2分]

(3)P2杆必与P1杆发生碰撞.

[1分]

因为此条件下,P2杆进入磁场后做加速度变小的减速运动,它离开磁场时的速度必大于P1杆离开磁场时的速度.

[3分]

18.有一质量为m=2kg的小球穿在长为L=1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角。（1）若由静止释放小球，t=1s后小球到达轻杆底端，则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少？（2）小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？（3）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F，由静止释放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2，且沿杆向下运动，则这样的恒力F的大小为多少？（g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：解：（1）由得 v=2m/s

（1分）P=mgvsin37o=24W

（2分）（2）