山西省忻州市任家村中学高三物理下学期期末试卷含解析

山西省忻州市任家村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1.2012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。下列说法正确的是（）A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

参考答案：BC2.（2014秋?崂山区校级期中）为提高百米赛跑运动员的成绩，教练员分析了运动员跑百米全程的录相带，测得：运动员在前7s跑了61m，7s末到7.1s末跑了0.92m，跑到终点共用10.8s，则下列说法错误的是（）A． 运动员在百米全过程中的平均速度是9.26m/sB． 运动员在前7s的平均速度是8.71m/sC． 运动员在7s末的瞬间时速度约为9.2m/sD． 百米赛跑运动员做的是匀加速直线运动参考答案：D解：A、由题意可知运动员的位移为100m，时间为10.8s，故平均速度v==m/s=9.26m/s，故A正确；B、前7s运动员的平均速度为v==m/s=8.71m/s，故B正确；C、由题意可知求出7s末的瞬时速度为，故C正确，D、由题意无法知道运动员的运动，故D错误；因选说法错误的，故选：D3.在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头P1、P2，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可以上下调节P1、P2的位置，使输出电压稳定在220V上。现发现输出电压低于220V，下列措施正确的是A．P1不动，将P2向上移动B．P2不动，将P1向下移动C．将P1向下移动，同时P2向上移动D．将P1向上移动，同时P2向下移动参考答案：BD4.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波参考答案：D解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的，D项错误。故正确答案应为D。5.如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（）A．弹簧可能处于压缩状态B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C．小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D．大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对小球受力分析，根据共点力平衡，分析弹簧的弹力方向，作出正确的受力分析图，根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系．【解答】解：A、若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示，故A错误．B、由A选项分析可知，大圆环对小球的弹力方向背离圆心O，故B错误．C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心O，故C正确．D、如图，△G′NB∽△PQO，因为，可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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1.5×105J7.（单选）一辆汽车在公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后8秒内滑行的距离A．80m

B．0m

C．400m

D．90m参考答案：D8.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力9.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程。（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，图象是一条过原点的直线，故图D正确。故选D。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。10.在地球大气层上界，垂直于太阳光方向上的每秒种内每平方米上接受的太阳辐射能叫做太阳常数，其值为J/m2．S。太阳到地球大气层上界的距离取为m，那么太阳能的辐射功率用上述字母可表示为

，其值为

W（结果取2位有效数字）。参考答案：

答案：11.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．参考答案：【考点】：氢原子的能级公式和跃迁．【专题】：原子的能级结构专题．【分析】：根据hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．12.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为W=

.参考答案：1.9eV13.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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＝8s15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）。计算结果可用π表示。（1）求O点与直线MN之间的电势差；（2）求图b中时刻电荷与O点的水平距离；（3）如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。参考答案：

（1）电荷在电场中做匀加速直线运动，由动能定理得（2）当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为，则有，得，周期当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径为周期故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图甲所示时刻电荷与O点的水平距离：（3）电荷第一次通过MN开始，其运动的周期，根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，此时电荷沿MN运动的距离，则最后7.5cm的距离如图乙所示，有解得：，则，故电荷运动的总时间。17.（20分）如图所示。一水平传送装置有轮半径为R=m的主动轮Q1和从动轮Q2及传送带等构成。两轮轴心相距8m，轮与传送带不打滑，现用此装置运送一袋面粉（可视为质点），已知这袋面粉与传送带之间的动摩擦因数为m＝0.4，这袋面粉中的面粉可不断地从袋中渗出。

（1）当传送带以4m/s的速度匀速运动时，将这袋面粉由左端Q1正上方A点轻放在传送带上后，这袋面粉由A端运送到Q2正上方的B端所用的时间为多少？（2）要想尽快将这袋面粉（初速度为零）由A端送到B端，传送带速度至少多大？（3）由于面粉的渗漏，在运送这袋面粉的过程中会在深色传送带上留下白色的面粉痕迹，这袋面粉（初速度为零）在传送带上留下的面粉痕迹最长能有多长？此时传送带的速度应满足什么条件？参考答案：解析：（1）面粉袋与传送带相对运动过程中所受摩擦力f=μmg根据牛顿第二定律：若传送带的速度v=4m/s，则面粉袋加速运动的时间t1＝

在t1时间内的位移

其后以v=4m/s速度匀速运动

解得：t2=1.5s

所以运动总时间：t=t1＋t2=2.5s

（2）要想时间最短，面粉袋应一直向B端匀加速运动由此时传送带的速度

（3）传送带速度越大，“痕迹”越长。当面粉的痕迹布满整条传送带时，痕迹达到最长。即痕迹长

在面粉袋由A端运动到B端的时间内痕迹达到最长，传送带运动的距离则传送带的速度

18.如图所示，两木块A、B质量均为m，用劲度系数为k、原长为L的轻弹簧连在一起，放在倾角为α的传送带上，两木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，与传送带平行的细线拉住木块A，传送带按图示方