山东省枣庄市滕州市官桥镇中心中学高三物理下学期期末试卷含解析

山东省枣庄市滕州市官桥镇中心中学高三物理下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.（多选）图中是一种台灯亮度调节器电路图，圆环为电阻丝，P为可调节滑片，下列说法中正确的有（）

A．P在a点，灯最亮

B．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐减少

C．P在c点，灯最亮

D．P从a点滑向b点过程中，电流逐渐增大参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：根据变阻器接入电路的电阻如何变化，分析电流如何变化，即可分析灯的功率情况，从而确定其亮度变化．解答：解：A、P在a点，变阻器接入电路的电阻最小，电路中电流最大，则灯消耗的功率最大，灯最亮，故A正确．BD、P从a点滑向b点过程中，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律得知电流逐渐减少，故B正确，D错误．C、P在c点，变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，则灯消耗的功率最小，灯最暗，故C错误．故选：AB．2.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程

（

）A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安倍力做的功之和等于杆动能的变化量参考答案：B3.a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点，∠abc=120°。现将三个等量的正点电荷＋Q固定在a、b、c三个顶点上，将一个电量为＋q、仅受电场力作用的点电荷从菱形中心点O点由静止释放，点电荷沿Od运动，则A．点电荷+q在d点受到的电场力大于在O点受到的电场力B．d点的电势低于O点的电势C．从O到d过程中，点电荷+q的电势能一直在增大D．从O到d过程中，点电荷+q的动能一直在增大参考答案：BD4.如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里.一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为r，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则（

）A.杆下滑过程机械能守恒

B.杆最终可能沿NQ匀速运动C.杆从释放到滑至水平轨道过程产生的电能大于mgR/2

D.杆从释放到滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于参考答案：BD5.如图，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知（

）A、电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω

B、电阻R的阻值为lΩC、电源的输出功率为2W

D、电源的效率为66.7%参考答案：ABD由图象Ⅱ可知，外电阻R==Ω=1Ω，故B正确．由图象Ⅰ可知，电源电动势E=3.0V，短路电流I短=2.0A，电源内阻r==Ω=

0.5Ω，故A正确．由两图象的交点坐标，可得电源的路端电压为2V，干路电流为2A，电源的输出功率为P=UI=2×2W=4W，故C错误．由两图象的交点坐标，可得电阻两端的电压为2V，电源的效率为=66.7%，故D正确．故选ABD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入，从C点流出)，电流强度I，则金属框受到的磁场力为

A．0

B．ILB

C．ILB

D．2ILB参考答案：B本题考查对基本概念的理解。由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式可知选项B正确。7.为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0（1）请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①

m/s；②

m/s（保留三位有效数字）。（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15N·s/m，则在20m～30m路段的平均阻力f1与30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=

；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=

W。参考答案：（1）①

2.78

②

10.0

（2）1∶1.25（6.67∶8.33）

1500W

8.氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢离子需要吸收的能量至少是

eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射

种不同频率的光子。参考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少等于氢原子的电离能13.6eV。一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射2+1=3种不同频率的光子。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.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：

．参考答案：⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右图…………(2分)⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)11.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为

．由本实验可得出的结论是：

．参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化．故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．12.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：13.（4分）图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是

m，汽车的速度是

m/s。参考答案：答案：17，17.9三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，绝缘的水平桌面上铺有两根不计电阻的足够长光滑金属轨道AB、CD，轨道间距为d，其左端接一阻值为R的电阻。一长为L且与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，单位长度的电阻为r。在电阻、导轨和金属棒中间有一边长为a的正方形区域，区域中存在垂直于水平桌面向下的均匀磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示，其中坐标值已知。在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界M(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B1，方向垂直于水平桌面向上。某时刻，金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下从静止开始向右运动，在t1时刻恰好以速度v1越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好。求：(1)在t=0到t=t1时间间隔内，电阻R产生的焦耳热；(2)在时刻t(t>t1)流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。参考答案：（1）（2）；电流由A经R到C；【详解】（1）0到t1过程：，根据闭合电路欧姆定律：根据焦耳定律：解得：（2）金属棒匀速，安培力水平向左，电流由A经R到CT时刻，动生电动势：，感生电动势方向逆时针，故总电动势为：同理得：，解得：发动机的牵引力与安培力相等：解得：17.（18分）如图所示，质量为M的平板车P高h，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上。一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）。今将小球拉至悬线与竖直位置成600角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m＝4：1，重力加速度为g。求：

（1）小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？（2）小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？

（3）平板车P的长度为多少？

（4）小物块Q落地时距小球的水平距离为多少？参考答案：解析：（1）小球由静止摆到最低点的过程中，有：

（2）小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，则：

可知二者交换速度：，

Q在平板车上滑行的过程中，有：

则小物块Q离开平板车时平板车的速度为：

（3）由能的转化和守恒定律，知

解得，

（3）小物块Q在平板车上滑行过程中，对地位移为s，则

解得：

平抛时间

水平距离

Q落地点距小球的水平距离为

18.如图所示，在水平面上行驶的小车上，有一