天津擂古台中学高三物理下学期期末试题含解析

1、天津擂古台中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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. （单选）如图10所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如图11所示。则（ ） A小球的质量为B当地的重力加速度大小为Cv2 =c时，小球对杆的弹力方向向下Dv2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等参考答案：【知识点】向心力；牛顿第二定律C2 D4【答案解析】D 解析： A、B、由图乙看出：在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则m

2、g=m，解得：g=，m= R，故A、B错误；C、由图可知：v2=b时F=0，向心力Fn=mg，根据向心力公式Fn=m，可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，则小球对杆的弹力方向向上，故C错误；D、若c=2b则F+mg=m，解得：F=a，而a=mg，则得：F=mg，故D正确故选D【思路点拨】在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下；若c=2b根据向心力公式即可求解本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能

3、根据图象获取有效信息，关键是读图时要抓住斜率、截距等数学知识分析图象的意义2. （单选）电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电参考答案：D3. （单选）一个物体受到4N的力，获得1m/s2的加速度，要使物体获得3m/s2的加速度，需要施加的力是（）A8 NB12 NC14 ND16 N参考答案：考点：牛顿第二定律 专题：牛顿运动定律综合专题分析：先根据牛顿第二定律

4、求出物体的质量，再根据牛顿第二定律求出物体的合力解答：解：根据牛顿第二定律公式a=，得：m=则物体获得3m/s2的加速度时，合力为：F=ma=43N=12N故选：B4. 将一个半径为r，电阻为R，圆心角为30的扇形金属线框OCD置于如图所示的两个匀强磁场I和II中，MN为分界线，在磁场I中，磁感应强度大小为B，在磁场II中，磁感应强度大小为2B，方向均垂直于纸面向里。T=0时刻，扇形金属线框从图示的位置开始绕着O点在纸面内以角速度沿顺时针方向匀速转动，规定OCDO的方向为扇形金属线框中产生感应电流的正方向。在其转动一周的过程中，金属线框内产生的感应电流随时间变化的图像正确的是A. B. C.

5、D. 参考答案：A【详解】当线圈转过030角，即时间从0的过程中，根据可知，线圈中的感应电动势为 ，感应电流为，由右手定则可知，感应电流方向为OCDO的方向，即为正方向；当线圈从30180，即时间从的过程中，线圈中的感应电动势为 ，感应电流为，由右手定则可知，感应电流方向为ODCO的方向，即为负方向；在以后重复上述情况；A.A图与结论相符，选项A正确；B.B图与不结论相符，选项B错误；C.C图与结论不相符，选项C错误；D.D图与结论不相符，选项D错误；5. 参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自

6、行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为N，那么脚踏板转动的角速度=;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 ；自行车骑行速度的计算公式v= 。参考答案：；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮的半径R(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R；解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径R，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径R;由，又，而，以上各式联立解得。7. 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

7、斜面底端。则两次小球运动时间之比t1t2=_；两次小球落到斜面上时动能之比EK1EK2=_。参考答案：； 8. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数_；电流表的示数_（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：答案：变大；变大9. 在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）（2）（单选题） 若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动 （B）一定沿箭头B方向

8、运动（C）一定沿箭头C方向运动 （D）在P点处随水面上下运动参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确故答案为：（1）加强；（2）D10. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_；若入射光频率为v(vv0)，则光电

9、子的最大初动能为_.参考答案：hv0，（2分） eU，（2分） （2分）11. （5分）如图所示，是用20分度的游标卡尺测量甲物体高度的示意图，则甲物体的高度为_mm，若用该游标卡尺测量乙物体的长度时，游标尺的最后一根刻度线刚好与主尺的57mm刻度线对齐，则乙物体的长度为_mm。 参考答案： 答案：102.00；380.0012. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1 kg，金属板B的质量mB=0.5 kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的摩擦力Ff=_

10、N，A、B间的动摩擦因数= 。（g取10 m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F= N.参考答案：13. 某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，

11、平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐 （填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P点，用刻度尺量出AP长为l1，PP长为l2，则在结点P处标出的质量值应为 参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP相似，故：解得：联立解得：m=越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14

12、. 如图1所示是在“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题：（1）本实验中，采用的传感器是_（填写传感器名）；（2）该传感器接入数据采集器，测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能和动能转化时的规律实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认，不必输入。摆锤质量为0.0075kg，某同学实验得到的数据如下表所示，次数DCBA高度h/m0.0000.0500.1000.150速度v/ms-11.65301.43850.98720机械能E/

13、(10-2J)1.10241.14351.10051.1025 分析表中的数据，可以得出的结论是：_；（3）（多选）该同学分析上述数据后，发现小球在C的机械能明显偏大，造成这个误差的原因可能是（ ）（A）摆锤在运动中受到空气阻力的影响（B）测量C点速度时，传感器的接收孔低于与测量点（C）摆锤在A点不是由静止释放的（D）摆锤释放的位置在AB之间参考答案：（1）光电门（2分）（2）在误差允许范围内，摆锤重力势能的减小量等于动能的增加量，机械能守恒（2分，在误差允许范围内（1分），机械能守恒（1分） ）（3）（ BC ）15. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃

14、板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是 m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4106 mL，则油酸分子的直径是 m（上述结果均保留1位有效数字）参考答案：8103 （2分） 51010 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一种离子分析器简化结构如图所示电离室可将原子或分子电离为正离子，正离子陆续飘出右侧小孔（初速度视为零）进入电压为U的加速电场，离开加速电场后从O点沿x轴正方向进入半径为r的半圆形匀强磁场区域，O点为磁场区域圆心同时是坐标原点，y轴为磁场左边界该磁场磁感应强度连续可调在磁场的半圆形边界上紧挨放置多个“探测计数器”，

15、当磁感应强度为某值时，不同比荷的离子将被位置不同的“探测计数器”探测到并计数整个装置处于真空室内某次研究时发现，当磁感应强度为B0时，仅有位于P处的探测器有计数，P点与O点的连线与x轴正方向夹角=30连续、缓慢减小（离子从进入磁场到被探测到的过程中，磁感应强度视为不变）磁感应强度的大小，发现当磁感应强度为时，开始有两个探测器有计数不计重力和离子间的相互作用求：（1）磁感应强度为B0时，在P处被发现的离子的比荷，以及这种离子在磁场中运动的时间t（2）使得后被发现的离子，在P处被探测到的磁感应强度B（3）当后发现的离子在P点被探测到时，先发现的离子被探测到的位置坐标参考答案：【考点】： 带电粒子在

16、匀强磁场中的运动【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题【分析】：（1）粒子经电场加速，由动能定理可求得加速后的速度，进入磁场后做匀速圆周运动，由洛仑兹力充当向心力可求得比荷，再由时间和周期的关系可求得离子在磁场中的时间；（2）由几何关系可明确粒子的半径，再由洛仑兹力充当向心力可求得两种情况下的磁感应强度的大小关系；（3）根据粒子在磁场中的运动规律，利用几何关系可明确离子被探测到的位置坐标： 解：（1）加速过程有qU=mv2圆周运动有R=由分析知R=r得=离子在磁场中运动的时间t=（2）由题意知，当磁感应强度为时，后发现的离子在磁场半圆形边界与+y轴交点处被探测到，此时其运动半径为有=当这种离子在

17、P处被探测到时，其运动半径为r有r=两式比较得B=（3）对先发现的离子，在P处被探测到有r=当磁感应强度变为时，其半径变为R=4r由几何关系有x2+y2=r2x2+（4ry）2=（4r）2得x=ry=答：（1）磁感应强度为B0时，在P处被发现的离子的比荷为，以及这种离子在磁场中运动的时间t为（2）使得后被发现的离子，在P处被探测到的磁感应强度B为；（3）当后发现的离子在P点被探测到时，先发现的离子被探测到的位置坐标为（r，）【点评】：本题考查带电粒子在电磁场中的运动，要注意正确分析粒子的运动过程，明确粒子在各种场的区域内的运动性质，再利用电场中由动能定理求解，而在磁场中注意圆心和半径的确定，根

18、据洛仑兹力充当向心力可明确磁感应强度的大小关系17. 如图所示，在京昆高速公路266 km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度若B为测速仪，A为汽车，两者相距355 m，此时刻B发出超声波，同时A由于紧急情况而急刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距335 m，已知声速为340 m/s。（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？参考答案：（1）根据题意，超声波和汽车运动过程的示意图，如图所示。设超声波往返的时间为2t，汽车在2t时间内，刹车的位移为=20m，（2分）当超声波与A车相遇后，A车继续前进的时间为t，位移为=5m，（2分）则超声波在2t内的路程为2（335