山西省长治市中峪乡中学高三物理上学期期末试题含解析

山西省长治市中峪乡中学高三物理上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.如图2所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中()图2A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大参考答案：B2.一个直流电动机内阻为R，所加电压为U，电流为I，当它工作时，下述说法中正确的是A．电动机的输出功率为U2／R

B．电动机的发热功率为I2RC．电动机的输出功率为IU-I2R

D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R参考答案：BC3.地球赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，；随绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星一起运动的物体乙所需的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；随地球同步卫星一起运动的物体丙所需的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。假设甲乙丙的质量相等，则

A、F1=F2>F3

B、a2>a3>al

C、v1=v2>v3

D、ω1=ω3<ω2

参考答案：答案：BC4.某小孩在游乐园乘坐翻滚列车沿轨道正常运行，当小孩随列车经过竖直圆形轨道最低点时，若忽略轨道对列车的摩擦力，则下列判断正确的是

A．小孩所受各力的合力方向向上，小孩处于失重状态B．小孩所受各力的合力方向向上，小孩处于超重状态C．小孩所受各力的合力方向向下，小孩处于失重状态D．小孩所受各力的合力方向向下，小孩处于超重状态参考答案：B5.关于运动的合成，下列说法中正确的是：A、合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B、两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C、两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动D、两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波在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（2分）

10m/s

(2分)7.如图a是一个门电路符号，图b是其A端和B端输入电压的波形图。该门电路的名称是

门电路。请在图b中画出Z端输入电压的波形图。

参考答案：答案：与，8.新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_____________，两颗恒星相距______________。参考答案：1:3，

9.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：10.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：11.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

12.在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50HZ，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=

m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度

（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．参考答案：0.36；大于．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．故答案为：0.36；大于．13.某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……；c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；(重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位）①

该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=_________m/s；②

小车的质量M=

kg。参考答案：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.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上小车的质量为M，人的质量为m，人用力F拉绳，若不计绳和滑轮质量及之间磨擦，则车和人的加速度为多少？人与车的磨擦力为多少？

参考答案：2F/（M+m）

(m-M)F/(m+M)

17.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。经观测某双星系统中两颗恒星A、B围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T。已知恒星A、B之间的距离为L，A、B的质量之比2：1，万有引力常量为G，求：（1）恒星A做匀速圆周运动的轨道半径RA；（2）双星的总质量M。ks5u…参考答案：解:设两颗恒星的质量分别为，做圆周运动的半径分别为，角速度分别为．根据题意有:

①

（1分）②

（1分）根据万有引力定律和牛顿定律，有③

（2分）④

（2分）联立以上各式解得

⑤

（1分）根据解速度与周期的关系知⑥

（1分）联立③⑤⑥式解得⑦

（1分）18.如图甲所示，有一倾角为θ=53°的固定斜面体，底端的水平地面上放一质量为M=3kg的木板，木板材质与斜面体相同．t=0时有一质量m=6kg的滑块在斜面上由静止

开始下滑，后来滑块滑上木板并最终没有滑离木板（不考虑滑块从斜面滑上木板时的能量

损失）．图乙所示为滑块在整个运动过程中的速率随时间变化的图象，已知sin53°=0.8，

eos53°=0．6，取g=l0m/s2.求：(1)滑块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数μ1、μ2；(2)滑块停止运动的时刻t和木板的最小长度l。参考答案：（1）0.2（2）18m解：(1)滑块在斜面上下滑时，满足：mgsinθ-μ1N=ma1

①N=mgcosθ

②由v-t图得加速度a1==6m/s2

③综合①②③解得μ1=

滑块滑上木板后减速

μ1mg=ma2

④其中

⑤对木板分析有

μ1mg–μ2（m+M）g=Ma3

⑥其中