山西省晋中市晋华中学高三物理期末试题含解析

山西省晋中市晋华中学高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，A、B是两个游泳运动员，他们隔着水流端急的河流站在岸边，A在下游的位置，且A的游泳技术比B好，现在两个人同时下水游泳，要求两个人尽快在河中相遇，试问应采取下列哪种方式比较好

A、A、B均向对方游(即沿图中虚线方向)而不考虑水流作用

B、B沿图中虚线向A游；A沿图中虚线偏上方向游

C、A沿图中虚线向B游；B沿图中虚线偏上方向游

D、AB沿图中虚线偏上方向游，A比B更偏上一些参考答案：2.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示．下列判断正确的是A．O点的场强最小，电势最低B．－x1

处的电势和x1处的电势相等C．电子从x1处到－x1处的过程中速度先减小后增大

D．电子从x1处到－x1处的过程中电势能一直减小参考答案：D从图象可以看出，O点的电场强度最小，沿x轴方向场强的方向不变，沿电场线方向电势逐渐降低，故O点的电势不是最低，－x1

处的电势和x1处的电势一定不相等，若电子仅在电场力作用下从x1处运动到－x1处，则电场力做正功，电子的电势能一直减小，动能一直增大，速度一直增大，只有D项正确。3.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（

）（A）库仑通过扭秤实验，得出了库仑定律（B）奥斯特发现了电流的磁效应，总结出了电磁感应定律（C）牛顿提出了万有引力定律，通过实验测出了万有引力恒量（D）卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的葡萄干蛋糕模型参考答案：C4.如图7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头。电压表V和电流表A均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，下列说法中正确的是（

）A．时，ac两点间的电压瞬时值为110V.

B．时，电压表的读数为22V.

C．滑动变阻器触头向上移，电压表和电流表的示数均变大。

D．单刀双掷开关由a搬向b，电压表和电流表的示数均变小。参考答案：B5.(单选题)如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L<R.若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)(

)参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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)7.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

8.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h.参考答案：（1）

（2）（1）由和得（2）由爱因斯坦质能方程和得9.某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图所示。他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在水平桌面上，在水平桌面与相距的A、B两点各安装一个速度传感器，记录通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码，（1）实验主要步骤如下：①测量小车和拉力传感器的总质量；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路。

②将小车停在C点，

，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。

③在小车中增加砝码，或

，重复②的操作。（2）下表是他们测得的一组数据，其中是与小车中砝码质量之和，是两个速度传感器记录速度的平方差。可以据此计算动能变化量,是拉力传感器受到的拉力，是在A、B间所做的功。表格中的

，

.（结果保留三位有效数字）次数12345

参考答案：①接通电源后，释放小车②减少钩码的个数③0.600

0.61010.某发电厂用2.2KV的电压将电能输出到远处的用户，后改为用22KV的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率。前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为__________。要将2.2KV的电压升高到22KV，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈的匝数应该是________匝。参考答案：答案：100；1800解析：由于电线的电阻不变，相同的功率，以不同的电压输送时，输送电流也不同。设输送功率为P，则有，而在电线上损耗功率为，所以有损失的功率与输送电压的平方成反比，两种输电方式的输送电压之比为，所以损失功率之比为，即前后两种输电方式消耗在输电线上的电功率之比为100。理想变压器没有能量损失，原副线圈的电压比等于匝数比。所以副线圈的匝数为原线圈匝数的10倍，等于1800匝。11.⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体放出热量为5.0×104J。在此过程中，该气体的内能(选填“增加”或“减少”)了

J。参考答案：增加，1.5×105

解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105

J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即内能增加了1.5×105J12.氢原子处于基态时的能量为-E1,激发态与基态之间的能量关系为（n为量子数），处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同波长的光，则被吸收的单色光的频率为

产生的3种不同波长的光中，最大波长为

（已知普朗克常量为h，光速为c）参考答案：；试题分析：基态的氢原子能量为E1，n=2能级的原子能量为，n=3能级的原子能量为，则单色光的能量为；根据得，从第三能级跃迁到第二能级，能量变化最小，则对应的波长最长，因此从第三能级跃迁到第二能级，解得：【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查；解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，辐射光子的能量等于两个能级的能级差，即Em-En=hv，注意正负号。13.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。15.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）（2011?南京一模）杂技演员在进行“顶杆”表演时，使用了一根质量可忽略不计的长竹竿．一质量为40kg的演员自杆顶由静止开始下滑，指到竹杆底端时速度刚好为零．已知杂技演员在下滑过程中其速度一时间图象如图所示（以向下的方向为速度的正方向）．求：（1）在O～1s时间内杂技演员的加速度大小；（2）长竹竿的长度；（3）在O～1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小．（取g=10m/s2）参考答案：见解析解（1）由图象得：在O～1s时间内杂技演员的加速度大小

①（2）由图象得：竹竿的长度为：（3）对杂技演员由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma

②①②联立代入数据得：f=280N由牛顿第三定律得竹竿底部对下面顶杆人肩部压力大小f′=f=280N答：（1）在O～1s时间内杂技演员的加速度大小3m/s2；（2）长竹竿的长度为4.5m；（3）在O～1s时间内竹竿底部对下面顶杆人肩部的压力大小为280N．17.如图，一小球从某一高度水平抛出后，恰好落在第1级台阶的紧靠右边缘处，反弹后再次下落至第3级台阶的紧靠右边缘处。已知小球从第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为0.3s，每级台阶的宽度和高度均为18cm。小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，而竖直分量大小变为碰前的，重力加速度g=10m/s2。（1）求第一次落点与小球抛出点间的水平距离和竖直距离；（2）分析说明小球是否能够与第5级台阶相撞。参考答案：（1）设台阶宽度与高度均为L，则L=18cm=0.18m设小球从出发点到第1台阶的时间为t1，从第1台阶到第3台阶的时间t2，则t2=0.3s。水平方向有，解得设小球从出发点到第1台阶的竖直速度：从第1台阶到第3台阶，竖直方向：，解得，第一次落点与小球抛出点间的水平距离，竖直距离（2）小球到达第3台阶时的竖直速度为：小球离开第3台阶后再运动0.3s，这一过程中的水平位移竖直位移：所以小球不能到达第5台阶。接下来考虑小球是否先与第4台阶相撞，t=0.15s时小球竖直位移，故小球不会与第4级台阶相撞。点评：此题注重