山西省忻州市偏关县水泉乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

山西省忻州市偏关县水泉乡中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N，则A.F1的大小是唯一的

B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向

D.F2可取任意方向参考答案：C2.如图所示，一个质量为m＝2.0kg的物体，放在倾角为θ＝30°的斜面向上静止不动，若用竖直向上的为F＝5.0N提物体，物体仍静止，下列结论正确的是

A．斜面受的压力减小5.0NB．物体受到的合外力减小5.0NC．物体受的摩擦力减小5.0ND．物体对斜面的作用力减小5.0N参考答案：D解析：斜面受到物体的压力及摩擦力的合力大小为物体的重力和竖直向上拉力合力的大小。故D正确。3.（单选）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是(

)A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为VB．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1:4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大，D．电压表V2的示数为9V参考答案：D4.从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，不计空气阻力，两物体在空中到达同一高度时的速率都是v，则下列说法中正确的是A．物体A上抛的初速度和物体B落地时的速度大小相等B．物体A、B落地时间相等C．物体A上升的最大高度和物体B开始下落时的高度相同D．两物体在中到达的同一高度一定是物体B开始下落时高度的一半参考答案：AC5.（选修3-4）（3分）下列说法中正确的是

。A．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的B．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以判断出星球是靠近还是远离我们C．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大D．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄参考答案：

答案：AB（3分）（错选得0分，漏选得2分）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）（2013?杭州模拟）某同学拉着纸带运动，得到一条点迹清晰的纸带．他确定好起点之后，作了s﹣t图象如图所示．则在0﹣2.0s内的平均速度大小为

m/s，在

s时的瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．参考答案：0.8；1.0或1.4解：由图可知在0﹣2.0s内的位移x=1.60﹣0=1.60m，则平均速度，由图知0.6s时物体的位置在x=0.1m处，0.6﹣2.0s内的平均速度m/s，图象的斜率表示瞬时速度，由图可知，当曲线的斜率等于1.07时，瞬时速度与0.6﹣2.0s内的平均速度相同，此时曲线的倾斜角约为45°．做出曲线的切线可得，当时刻：t=1.0s或t=1.4s时，瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．故答案为：0.8；1.0或1.47.某同学用如图a所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0=3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，做出1/R—1/I图像如图b所示，则：电源的电动势是

，内阻是

参考答案：3v

1Ω8.在验证牛顿运动定律的实验中有如图8（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图8（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）.(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间.(3)若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M=

.参考答案：（1）加速度的大小为5.0m/s2

（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；（3）9.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。

参考答案：6.4

J，0.8

N·s；10.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡，则当r>r0时外力在做

（填“正功”或“负功”或“不做功）；当r<r0时分子势能在

（填“不变”或“增加”或“减少”）参考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.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(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（12.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经天的衰变后还剩0.25mg。参考答案：正电子

56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。13.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)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.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3，不计其它机械能损失。已知ab段长L=l.5m,数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.0lkg，g=10m／s2。求：(1)小物体从p点抛出后的水平射程。(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。参考答案：答案：（1）0.8m；（2）0.3N，方向竖直向下解析：（1）设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得

①

②s=vt

③联立①②③式，代入数据解得s=0.8m

④

（2）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向

⑤联立①⑤式，代入数据解得F＝0.3N

⑥方向竖直向下17.如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=75°．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n．参考答案：解：设光线射到AB面时入射角为α．光路图如图所示．

因E点为OA的中点，所以由几何知识得：

α=30°①

β=θ=75°②

临界角为：C=180°-2α-β=45°

③OB面恰好发生全反射，则

sinC=

④

得n=18.某甲设计了1个如图复19-1所示的“自动喷泉”装置，其中A、B、C为3个容器，D、E、F为3根细管，管栓K是关闭的．A、B、C及细管D、E中均盛有水，容器水面的高度差分别为和如图所示．A、B、C的截面半径为12cm，D的半径为0.2cm．甲向同伴乙说：“我若拧开管栓K，会有水从细管口喷出．”乙认为不可能．理由是：“低处的水自动走向高外，能量从哪儿来？”甲当即拧开K，果然见到有水喷出，乙哑口无言，但不明白自己的错误所在．甲又进一步演示．在拧开管栓K前，先将喷管D的上端加长到足够长，然后拧开K，管中水面即上升，最后水面静止于某个高度处．

(1)．论证拧开K后水柱上升的原因．

(2)．当D管上端足够长时，求拧开K后D中静止水面与A中水面的高度差．

(3)．论证水柱上升所需能量的来源．

参考答案：实践证明，甲的设计是正确的，所以乙的结论肯定是错的。（1）设大气压为，水的密度为。拧开前的情况如图复解19-l的（a）图所示。由流体静力学可知，、中气体的压强为

（1）中气体的压强为

（2）由（1）、（2）两式可得

即，当拧开后，中气体压强降至，此时

（3）

即管中容器水面以上的那一段水柱所受合力向上，所以管中水柱上升。（2）拧开后，水柱上