山西省运城市安邑中学高三物理下学期期末试题含解析

山西省运城市安邑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.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图7为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李，则()．图7A．乘客与行李同时到达BB．乘客提前0.5s到达BC．行李提前0.5s到达BD．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B参考答案：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．加速度a＝μg＝1m/s2，历时t1＝＝1s达到共同速度，位移x1＝t1＝0.5m，此后匀速运动t2＝＝1.5s到达B，共用2.5s．乘客到达B，历时t＝＝2s，故B正确．若传送带速度足够大，行李一直加速运动时间最短，最短时间tmin＝＝2s.答案BD2.（单选）下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．物体的温度越高，分子的平均动能越大C．对一定质量气体加热，其内能一定增加D．气体压强是气体分子间的斥力产生的参考答案：B3.如右图所示，一通电长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线左侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向右、后水平向左。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图象可能是参考答案：B4.(单选).如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态。则下列说法正确的是:

A．B受到C的摩擦力一定不为零

B．C受到水平面的摩擦力方向一定向左

C．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

D．B受到C的摩擦力一定沿斜面向下参考答案：B5.（多选题）图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是()A．电流表的示数为2A B．原、副线圈匝数比为1∶2C．电压表的示数为电压的有效值

D．原线圈中交变电压的频率为100Hz参考答案：AC考点：交变电流，理想变压器二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得7.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.01058.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：9.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等10.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长

，水波的传播速度大小为

．参考答案：0.20m；0.40m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案为：0.20m；0.40m/s11.如图7甲所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上做匀速直线运动，后来在薄布面上做匀减速直线运动，所打出的纸带如图乙所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.图7从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为________cm，小车在玻璃板上做匀速直线运动的速度大小为________m/s，小车在布面上运动的加速度大小为________m/s2.参考答案：7.20(7.19～7.21均可)；0.90(0.89～0.91均可)；5.0(4.9～5.1均可)12.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

13.（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）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有两个质量分别为m和m的小球A和B。A、B之间用一长为R的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，且A在圆环的最高点，现将A、B释放，试求：（1）B球到达最低点时的速度大小；（2）B球到达最低点的过程中，杆对A球做的功；（3）B球在圆环右侧区域内能达到的最高点位置。参考答案：解：（1）系统机械能守恒，mAgR＋mBgR＝mAvA2＋mBvB2

（2分）

vA＝vB

（2分）

得，vB＝

（1分）（2）根据动能定理，mAgR＋W＝mAvA2

（2分）vA＝

（2分）得，W＝0

（1分）（3）设B球到右侧最高点时，OB与竖直方向夹角为θ，圆环圆心处为零势能面。

系统机械能守恒，mAgR＝mBgRcosθ－mAgRsinθ

（2分）

代入数据得，θ＝30°

17.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴方向的匀强电场，其电场强度大小和方向随时间变化的关系如图乙所示，现有质量为m，带电量为e的电子（不计重力）不断的从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，问（1）若要电子飞出电场时速度方向仍然沿x轴方向，则电场变化的周期必须满足何条件？（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，则电子应该在什么时刻进入电场？（3）若在电场右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形磁场区域，且满足B=，则所有能进入磁场的电子将从何处飞出磁场？参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）电子在电场中做类平抛运动，根据题目要求与图乙所示图象分析答题；（2）粒子电场中做类平抛运动，根据题目要求，分析电场强度随时间变化的关系，然后答题；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚电子运动过程，然后答题．解答： 解：（1）若要电子飞出电场时速度沿x轴方向，即y方向电子没有速度，则由图乙，显然电子在电场中运动的时间应该为整数个周期，即：L=ν0nT，则：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，即经过电场后，电子在y方向既没有获得速度，也没有侧移，则粒子必须在时刻从O点进入电场，这样在v﹣t图象中很明显的可看出在整数个周期内，电子在y方向的位移为零，（3）由题可知，电子进入磁场的速度一定沿x轴，且在磁场中做圆周运动的半径：，设电子从磁场左边界任意点Q进入磁场，则PQ∥Md，且PQ=Md，所以四边形QPdM为平行四边形，更准确的说是菱形，故Pd=PQ，即从Q点进入磁场的粒子经过d点，因为Q点是任意的，所以所有能进入磁场的电子一定经过d点，即都从d点飞出磁场；答：（1）电场变化的周期必须满的条件是：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，电子应该在在时刻从O点进入电场．（3）所有能进入磁场的电子将从d点飞出磁场．点评： 本题带电粒子在组合场中运动，分别采用不同的方法：电场中运用运动的合成和分解，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．所加磁场周期性变化时，要研究规律，得到通项．18.如图，质量m=1kg的物体以的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径的竖直光滑半圆环。物体与水平面间有摩擦。（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？（2）设出发点到N点的距离为，物体从M点飞出后，落到水平面时落点到N点的距离为，作出随变化的关系如图。求物体与水平面间的动摩擦因数。（3）要使物体从某点出发后的运动过程中不会在N到M点的中间离开半圆轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围。参考答案：（1）物体能从M点飞出

①

(2分) ②

(2分)由①②得