山东省莱芜市腰关中学高三物理期末试卷含解析

山东省莱芜市腰关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.如下图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为0，现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为(

)A

B.

C.

D.参考答案：A2.如图(a)所示是—个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的图参考答案：A3.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是A．卫星距离地面的高度为B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度参考答案：BD4.如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω作匀速转动，在它从图示位置转过90°的过程中，下面说法正确的是（）A．通过电阻的电量为B．通过电阻的电量为C．外力所做的功为D．R两端电压的有效值为参考答案：B5.（单选）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大

B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小

D．质量不变时，压强增大，体积减小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

107.1某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离x，计算出它们与0点之间的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格纸中建立Δv2—x坐标系，并根据上述数据进行如图所示的描点，若测出小车质量为0.2kg。(1)请你画出Δv2—x变化图象，(2)结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(3)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是：(

)

A.实验前未平衡摩擦力

B.实验前未平衡摩擦力过大C.实验时所挂的钩码质量太大

D.实验时所挂的钩码质量太小参考答案：(1)画图（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC8.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣209.氢原子的能级图如图所示.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能发出_____种不同频率的光.这些光照射到逸出功等于2.5eV的金属上，产生的光电子的最大初动能等于_____eV.参考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，发生光电效应的条件是当光子能量大于逸出功，根据光电效应方程求出光电子的最大初动能．【详解】一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，共有种；从n=4跃迁到n=1的能级差最大，则辐射的光子能量最大为-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级间跃迁所满足的规律，注意最大初动能与入射频率的不成正比，但是线性关系．10.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．11.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）12.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：13.如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向_______（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为_________cm。参考答案：向下，100三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.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．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）一个质量为的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数。从开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图10所示。求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功。取。参考答案：解析：当物体在前半周期时由牛顿第二定律，得：

F1－μmg＝ma1

a1＝＝2m/s2

当物体在后半周期时，

由牛顿第二定律，得：

F2＋μmg＝ma2

a2＝＝2m/s2前半周期和后半周期位移相等：x1＝＝4m

一个周期的位移为8m，最后1s的位移为：3m

83秒内物体的位移大小为：x＝20×8＋4＋3=167m

第83s末的速度v=v1－a2t＝2m/s

由动能定理得：WF－μmgx＝mv2

所以WF＝μmgx＋mv2＝0.1×4×10×167＋×4×22＝676J17.如图14所示，在x-y-z三维坐标系的空间，在x轴上距离坐标原点x0=0.1m处，垂直于x轴放置一足够大的感光片。现有一带正电的微粒，所带电荷量q=1.6×10-16C，质量m=3.2×10-22kg，以初速度v0=1.0×104m/s从O点沿x轴正方向射入。不计微粒所受重力。（1）若在x≥0空间加一沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小E=1.0×104V/m，求带电微粒打在感光片上的点到x轴的距离；（2）若在该空间去掉电场，改加一沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.1T，求带电微粒从O点运动到感光片的时间；（3）若在该空间同时加沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度、磁场强度大小仍然分别是E=1.0×104V/m和B=0.1T，求带电微粒打在感光片上的位置坐标x、y、z分别为多少。参考答案：（1）设带电微粒在电场中运动时间为t1，打在感光片上的点到x轴的距离为y1，则…………

（2分）……………

（2分）…………

（2分）得：y1=0.25m………

（1分）（2）设带电粒子在匀强磁场中运动的轨道半径为R，运动周期为T，从O点运动到感光片的时间为t2，运动轨迹如图所示，则由

得：=0.2m

…………

（2分）由

得：

…（1分）由得：……………

（2分）=1.05×10-5s……………（2分）（3）带电粒子在匀强电、磁场中，沿y轴做匀加速直线运动，在垂直于y轴平面做匀速圆周运动。设带电粒子打在感光片点的坐标为（x、y、z），则x=x0=0.10m………………

（2分）=0.276m=0.28m………………

（2分）z=R－Rcosθ=0.0268m=0.027m……………

（2分）18.（单选）在广场游玩时，一小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上，

并将小石块置于水平地面上，如图所示．若水平的风力逐渐增大（设气

球所受空气的浮力不变），则A．细绳的拉力逐渐减小

B．小石块有可能连同气球一起被吹离地面

C．地面受到小石块的压力逐渐减小

D．小石块滑动前受到地面施加的摩擦力逐渐增大，滑动后受到的摩擦力不变参考答案：D解析：A、以气球为研究对象，分析受力如图1所示：重力G1、空气的浮力F1、风力F、绳子的拉力T．设绳子与水平方向的夹角为α，当风力增大时，α将减小．根据平衡条件得竖直方向：F1=G