辽宁省大连市第一一八高级中学高三物理期末试卷含解析

辽宁省大连市第一一八高级中学高三物理期末试卷含解析一、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.（多选题）代号为“金色眼镜蛇”的东南亚地区最大规模联合军事演习是于2011年2月7号在泰国北部清迈开始，期间一美国空降兵从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．0﹣10s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力B．第10s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15s末C．在第l0s～第15s间空降兵竖直方向的加速度方向向上，大小在逐渐减小D．15s后空降兵保持匀速下落参考答案：ACD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【分析】由图可知空降兵速度的变化及加速度的变化，则由牛顿第二定律可知其合外力的变化【解答】解：A、前10s内空降兵做加速度减小的加速运动，故合外力向下，即重力应大于空气阻力，故A正确；B、10到15s内空降兵做的是加速度减小的减速运动，故B错误；C、10～15s内空降兵做加速度减小的减速运动，故加速度向上且大小在逐渐减小，故C正确；D、15s后空降空匀速下落，故D正确；故选ACD．2.（多选）下列说法正确的是

A．做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定B．火车若接近光速行驶，我们在地面上看到车厢前后距离变小而车厢的高度不变C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点

D．寺庙里钟声响起时，和尚禅房里挂着的磐常自鸣自响，这是声波的衍射现象参考答案：BC3.（单选题）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形。A、B分别为处于x=2m、x=5m的两个质点。关于此波，下列说法中正确的是(

)A．此列波为横波，O点开始时向上运动B．此列波的波长为2m，波速为8m/sC．在t=1.25s后，A、B两点的振动情况总相同D．当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动参考答案：D4.（多选）如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，P为0.9m处的质点，Q为2.2m处的质点。若经历△t=0.1s，P质点恰好第一次运动到波谷，则下列说法正确的是（）A．该波的周期T=0.125sB．该波的传播速度为v=14m/sC．从t=0时刻再经历1s，P质点向前传播的距离为14mD．从t=0时刻再经历0.052s，Q质点一定向上振动参考答案：BD5.（多选题）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零．则小球a（）A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量D．从N到Q的过程中，电势能一直增加参考答案：BD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】对a受力分析，明确库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化．【解答】解：A、a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，同时库仑力在增大；故合力一直在增大；故A错误；B、在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小；故B正确；C、从P到Q的过程中，由动能定理可知，﹣mgh﹣WE=0﹣mv2；故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量，故动能减少量大于电势能增加量，故C错误；D、由于在下降过程中，速度沿切线方向，库仑力沿两电荷的连线，则可知库仑力一直与运动方向夹角大于90°，故库仑力一直做负功；电势能一直增加；故D正确；故选：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为________________.参考答案：【知识点】胡克定律．B5【答案解析】解析：两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为．【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．

7.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：8.马拉着质量为60kg的雪橇，从静止开始用80s的时间沿平直冰面跑完1000m。设雪橇在运动过程中受到的阻力不变，并且它在开始运动的8s时间内作匀加速直线运动，从第8s末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s，已知开始运动的8s内马拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是

w；雪橇在运动过程中所受的阻力大小是

N。参考答案：687，48.29.图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡。光照射电阻Rˊ时，其阻值将变得远小于R。该逻辑电路是

门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻Rˊ受到光照时，小灯泡L将

（填“发光”或“不发光”）。参考答案：答案：与，发光解析：当电阻Rˊ受到光照时，非门输入低电压，输出高电压，故灯泡将发光。10.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

▲

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

▲

次衰变，

▲

次衰变．参考答案：(2分)

4

(1分)；4

11.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性12.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；13.某同学从一楼到二楼，第一次匀速走上去，第二次匀速跑上去（更快），则正确的是：A.两次做的功不相同，功率也不相同B.两次做的功相同，功率也相同C.两次做的功相同，功率不同，第一次比第二次大D.两次做的功相同，功率不同，第二次比第一次大参考答案：D两次从一楼到二楼，克服重力做功相等，根据功率P=，时间短的功率大，所以第二次功率大．故D正确，A、B、C错误．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(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.15.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=?-3.2×10?19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力。求：⑴带电粒子在磁场中运动时间；⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；⑶若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。参考答案：⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有

代入数据得：

轨迹如图1交y轴于C点，过P点作v的垂线交y轴于O1点，由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心，且圆心角为60°。在磁场中运动时间

代入数据得：t=5.23×10-5s

⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动方法一：粒子在电场中加速度运动时间

沿y方向分速度

沿y方向位移

粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点故Q点的坐标为

方法二：设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ，如图1，则：设Q点的横坐标为x则：

故x=5m。

⑶电场左边界的横坐标为x′。当0＜x′＜3m时，如图2，设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′，则：

又：

由上两式得：

当3m≤≤5m时，如图3，有

将y=1m及各数据代入上式得：

17.如图甲所示，在水平放置的两平行金属板的右侧存在有界的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场边界MN和PQ与平行板的中线OO'垂直。金属板的下极板接地，上极板的电压u随时间变化的情况如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度B＝1.0T。现有带正电的粒子以m/s的速度沿两板间的中线OO'，连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷C/kg，在t=0.10s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。假设在粒子通过电场区的极短时间内极板间的电压可以看作不变，粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计。

(1)求t=0.10s时刻射入电场的带电粒子射出电场时的速度大小和方向。

(2)为使t=0.10s时刻射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出，该匀强磁场区的宽度至少为多大？(3)若磁场的宽度足够大，对任何时刻以射入电场的带电粒子，射入磁场后，从磁场射出的出射点和入射点间的距离x的大小是否相等？若不相等，求出x的变化范围；若相等，求出x的大小。参考答案：解：（1）由动能定理

（2分）解得

（1分）设偏转角度为θ，则（1分）θ=30o

（1分）（2）粒子运动轨迹如图1所示，设粒子运动轨迹刚好与右边界相切，这时磁场宽度为d，则

（1分）

（1分）解得d=0.30m

（1分）（3）设粒子通过电场时偏转电场的电压为u，它射出电场时的速度为v，设偏转角度为α，运动轨迹如图2所示则

（1分）

（2分）x＝2Rcosα

（1分）解得：x＝0.2m

（1分）所以，任意时刻粒子射出磁场点与射入磁场点的距离相等,且x＝0.2m（1分）18.如图所示，MN、PQ是两根足够长固定的平行金属导轨，其间距为l，导轨平面与水平面的夹角为α，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止释放沿导轨下滑，已知ab与导轨间的滑动摩擦因数为μ。

(1)分析ab棒下滑过程中的运动性质，画出其受力示意图。

(2