吉林省长春市回族中学高三物理下学期期末试卷含解析

吉林省长春市回族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.（单选）关于参考系的选取，下列说法正确的是（

）

A．参考系必须选取静止不动的物体

B．参考系必须是和地面联系在一起的C．在空中运动的物体不能作为参考系

D．任何物体都可以作为参考系参考答案：D2.在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a–F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg．参考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg3.(双选)“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞月历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，根据以上信息得()A．绕月与绕地飞行周期之比为∶

B．绕月与绕地飞行周期之比为∶C．绕月与绕地飞行向心加速度之比为6∶1

D．月球与地球质量之比为1∶96参考答案：AD4.某同学“用单摆测定重力加速度”实验，用一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球。实验步骤如下：A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个角度α(α<5°)，然后由静止释放；D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期；E．改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式求出重力加速度g。你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤字母即可)参考答案：BDF

5.8．竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是（AB

）A．两电荷的电荷量可能相等

B．两电荷在电场中运动的时间相等C．两电荷在电场中运动的加速度相等

D．两电荷离开电场时的动能相等参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=7.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

1108.汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以5m/s2的加速度运动，刹车线长10m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是

m/s。参考答案：9.一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时波形如图甲所示，位于x=0.5m处的A点振动图象如图乙所示．则该波的传播速度是10m/s；则t=0.3s，A点离开平衡位置的位移是﹣8cm．参考答案：①由图甲知波长为λ=2m，由图乙可知波的周期是T=0.2s；则波速为v==10m/s．由乙图知：t=0.3s时，A点到达波谷，其位移为﹣8cm10.（2分）

射线的穿透能力最弱，

射线的穿透能力最强。参考答案：α，γ11.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，312.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=13.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：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，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：气体压强减小（1分）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．（3分）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可知，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量即900J．（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有人设计了一种可测速的机械式跑步，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L=1.0m，长度为d的平行金属电极．电极间充满磁感应强度为B=0.50T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R=0.40Ω的电阻．绝缘橡胶带上嵌有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好．金属条电阻为r=0.10Ω，已知橡胶带所受的等效水平阻力为f=10.0N．设人在跑动时对橡胶带做功的功率恒定，在开关打开时，某人在上面跑动，当橡胶带的速度达到匀速时，电压表的读数为U0=2.00V，求：（1）橡胶带此时运行的速率；（2）若此时再将开关闭合，请问电压表的读数最终是多少？（人始终在橡胶带上跑动）（3）证明在上述过程中，克服安培力所做的功等于电路中所消耗的电能；（4）在开关闭合，电压表读数稳定后的某时刻，跑步机显示人的跑动里程是s=420m，跑步的时间是t=120s，已知橡胶带与金属条的总质量是m=5.0kg，不计由橡胶带带动的轮子的质量．求t时间内电阻R上产生的热量．参考答案：解：（1）设电动势为E，橡胶带运动速率为v，由导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：U0=E=BLv0，代入数据解得：v0=4.0m/s；（2）若此时开关闭合，电路接通，金属条会受到安培力的作用，最终当人对橡胶带的水平作用力与安培力和阻力之和平衡时，电压表的读数不再变化，设匀速运动的速度为v；根据平衡条件可得：F=f+BIL，而F==，安培力为：BIL=，所以有：=f+，代入数据解得：v=3.42m/s，由于E=BLv，根据闭合电路的欧姆定律可得：U==1.37V；（3）设某时刻的瞬时速度为v，则安培力的瞬时功率为：P1=F安v=BILv=，与瞬时速度v对应的感应电动势为：E=BLv，则电流强度为：I=，电路中消耗的功率为：P=EI=，任意时刻两者的功率相等，则任意时间内安培力做的功等于电路中消耗的电能；（4）根据能量关系可得：Pt=fs+，代入数据解得：Q=571J，则电阻R上产生的热量为：QR=．答：（1）橡胶带此时运行的速率为4.0m/s；（2）若此时再将开关闭合，电压表的读数最终是1.37V；（3）证明见解析；（4）t时间内电阻R上产生的热量为457J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；闭合电路的欧姆定律；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式求解速度大小；（2）根据平衡条件结合功率与速度关系、安培力的计算公式、闭合电路的欧姆定律求解；（3）根据P1=F安v计算克服安培力做功功率，电路中消耗的功率为P=EI，由此证明克服安培力所做的功等于电路中所消耗的电能；（4）根据能量关系Pt=fs+求解产生的总热量，再根据焦耳定律得到电阻R上产生的热量．

17.如图所示，质量分布均匀、形状对称的金属块内有一个半径为R的原型槽，金属块放在光滑的水平面上且左边挨着竖直墙壁．一质量为m的小球从离金属块做上端R处静止下落，小球到达最低点后向右运动从金属块的右端冲出，到达最高点后离圆形槽最低点的高度为R，重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为多大？（2）金属块的质量为多少．参考答案：解：（1）小球从静止到第一次到达最低点的过程，根据动能定理有：mg?2R=小球刚到最低点时，根据圆周运动和牛顿第二定律的知识有：根据牛顿第三定律可知小球对金属块的压力为：FN′=FN联立解得：FN′=5mg（2）小球第一次到达最低点至小球到达最高点过程，小球和金属块水平方向动量守恒，选取向右为正方向，则：mv0=（m+M）v根据能量转化和守恒定律有：联立解得：M=7m答：（1）小球第一次到达最低点时，小球对金属块的压力为5mg；（2）金属块的质量为7m．【分析】（1）由机械能守恒求出小球在最低点的速度，由牛顿运动定律求出小球在最低点对金属块的压力；（2）由动量守恒定律和机械能守恒即可求出．【点评】本题主要考查了机械能守恒定律、动量守恒定律以及动量定理的直