山西省晋城市高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

山西省晋城市高级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.如图所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈的线框面积为S，共有n匝，总电阻为r，与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻、理想交流电流表A和二极管D。线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动沿逆时针方向，t＝0时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是A．一个周期内通过R的电荷量B．R两端电压的有效值C．交流电流表的示数为0D．若用一根导线连接M、N两点，发电机的发电功率不变参考答案：A2.关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是……………（）

A．分子平均动能大的物体，其内能一定大

B．分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分

C．只有热传递才可改变物体的内能

D．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分参考答案：B3.如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0时刻起，对B施加向右的水平恒力F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1变化规律如图所示．下列相关说法中正确的是（）A．当t=0时，A、B物体加速度分别为aA=5m/s，aB=2m/sB．A物体作加速度减小的加速运动，B物体作匀加速运动C．t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2D．A、B分离前后，A物体加速度变化规律相同参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】对AB整体进行分析，当AB之间没有力的作用时求出B的加速度为临界速度；若A的加速度大于大于B的加速度，则AB以相同的加速度运动，若A的加速度小于B的加速度，则B做匀速运动，A做加速度越来越小的加速运动，分情况讨论即可求解．【解答】解：若AB之间没有力的作用，则aB===2m/s2，A、当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：a===4m/s2，故A错误；B、由A得分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；C、当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=4×2=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；D、AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误．故选：C4.如图所示，直立的弹簧下端固定在地面上，在距弹簧上端h=1m处有一质量为m=200g的钢球自由下落，落到弹簧上以后，弹簧的最大压缩量为10cm，若球与弹簧碰撞时无能量损失，g=10m/s2，则弹簧的最大弹性势能是（）A．2J B．2.2J C．20J D．22J参考答案：B解：压缩到最小时，小球机械能减小量为：E=mg（h+△h）=0.2×10×（1+0.1）=2.2J；对小球和弹簧组成的系统分析可知机械能守恒；根据机械能守恒定律可知，小球减小的机械能全部转化为弹簧的弹性势能；故弹簧增加的最大弹性势能为2.2J，故B正确，ACD错误．故选：B．5.下列说法正确的是

。

a．借助显微装置，可以直接观察到分子的无规则运动，布朗运动就是例证

b．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力

c．电冰箱可以把热量从箱内低温物体传到箱外高温物体，但不违背热力学第二定律d．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船离地面346.9km处圆轨道速度

（选填“大于”或“小于”）离地面200km处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于，7.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

8.质量为20kg的小孩，平推一质量为4kg的物体使它得到对地4m/s的速度，若小孩靠着墙，则小孩做功为___________，若小孩站在光滑的冰面上，则小孩做的功将是_________。参考答案：32J，38.4J9.如图所示，用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小为：F2=2N。由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图。

则F—t图像中直线的斜率为_____________（用m1、m2、k表示），纵坐标截距为________N参考答案：km2/(m1+m2)

2N10.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2=0.06s时的波形图，则6=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。参考答案：11.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：12.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

13.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。15.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1＝0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E＝2.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy＝45°.一束带电荷量q＝8.0×10－19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间．则：(1)离子运动的速度为多大？(2)离子的质量应在什么范围内？参考答案：17.(12分)随着国际油价持续走高，能源危机困扰着整个世界。构建和谐型、节约型社会深得民心，节能器材遍布于生活的方方面面，自动充电式电动车就是很好的一例。电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当骑车者用力蹬车或电动自行车滑行时，打开自动充电装置，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以1250J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，人车总质量为100kg。第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，设两次人和车所受阻力恒定。求：(1)第一次滑行的时间．(2)第二次滑行过程中向蓄电池所充的电能是多少?

参考答案：解析：(1)电动自行车自由滑行时

……………………①

自行车滑行的时间

……………………②

………………③

(2)开动自动充电装置后。

…………………④

……………………⑤18.铁路列车与其它车辆的运行方式不同，列车自重加载重达千余吨甚至数千吨，列车奔驰在轨道上时的动能很大。当铁路机车司机驾驶机车发现前方有险情或障碍物时，从采取紧急刹车的地点开始至列车停止地点为止，这段距离称之为制动距离。制动距离不仅与列车重量有关，还与列车的行驶速度密切相关。目前，我国一般的普通列车行驶的速度约为v01＝80km/h，其制动距离为s0＝800m左右，提速后的“K”字号的快速列车，行驶时的速度均超过100km/h。今后，随着列车不断地提速，速度v02将达到120～140km/h，其制动距离也将相应加大，这么长的制动距离无疑是对行车安全提出了更高的要求。目前，上海地区的铁路与公路(道路)平交道口就有240余处，行人和车辆在穿越平交道口时，要充分注意到火车的制动距离，以保证安全。求(假设列车的制动加速度不变)：(1)我国一般的普通快车的制动加速度为多少？(2)提速后的“K”字号列车的制动距离至少为多少？(3)当火车时速达到v02＝140km/h时，在铁路与公路的平交道口处，为保证行人和车辆的安全