山西省大同市天鎮縣第四中學高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.光滑平行導軌水平放置，導軌左端通過開關S與內阻不計、電動勢為E的電源相連，一根質量為m的導體棒ab，用長為l的絕緣細線懸掛，懸線豎直時導體棒恰好與導軌良好接觸且細線處于張緊狀態，如圖所示，系統空間有勻強磁場．當閉合開關S時，導體棒被向右擺出，擺到最大高度時，細線與豎直方向成角，則A．磁場方向一定豎直向下B．磁場方向豎直向下時，磁感應強度最小C．導體棒離開導軌前通過棒的電量為D．導體棒離開導軌前電源提供的電能大于mgl(1–cos)參考答案：BD解析：當開關S閉合時，導體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應小于導體棒所受重力，否則導體棒會向上跳起而不是向右擺，由左手定則可知，磁場方向斜向下或豎直向下都成立，A錯；當滿足導體棒“向右擺起”時，若磁場方向豎直向下，則安培力水平向右，在導體棒獲得的水平沖量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應強度也最小，B正確；設導體棒右擺初動能為Ek，擺動過程中機械能守恒，有Ek=mgl(1–cos)，導體棒的動能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計，則電流所做的功全部轉化為導體棒的動能，此時有W=IEt=qE=Ek，得W=mgl(1–cos)，，題設條件有電源內阻不計而沒有“其他電阻不計”的相關表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流的功就大于mgl(1–cos)，通過的電量也就大于，C錯D正確。2.a、b是放置在x軸上的兩個點電荷，電荷量分別為Q1和Q2，沿x軸a、b之間各點對應的電勢高低如圖中曲線所示，其中p點電勢最低，ap間的距離大于pb間的距離．從圖中可看出在x軸線上．以下說法中正確是（）A．Q1一定小于Q2B．a和b一定是同種電荷，且均為負電荷C．電勢最低的p點的電場強度最小D．ap和pb間各點的電場方向均由a指向b參考答案：C【考點】電勢差與電場強度的關系；電勢．【分析】φ﹣x圖線的切線斜率的絕對值表示場強的大小，根據點電荷場強公式，得到Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量，根據場強方向得出兩電荷一定是正電荷．【解答】解：A、P點電勢最低，切線斜率為零，而φ﹣x圖線的切線斜率的絕對值表示場強的大小，則P點的電場強度為零，最小．兩電荷在P點的合場強為零，P點距離Q1較遠，根據點電荷的場強公式知，Q1的電量大于Q2的電量．從坐標a到b電勢先減小后增大，因為沿電場線方向電勢逐漸降低，知Q1和Q2一定是同種電荷，且都為正電荷，故AB錯誤，C正確；D、根據順著電場線電勢降低可知，P點的左側電場方向向右，P點的右側電場方向向左，故D錯誤．故選：C3.如圖所示，質量m1＝4kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1m，現有質量m2＝2kg可視為質點的物塊，以水平向右的速度v0＝3m/s從左端滑上小車。己知物塊與車面間的動摩擦因數μ＝0.5，取g＝10m/s2，則物塊滑上小車后（）A.滑塊和小車構成的系統動量守恒B.滑塊和小車構成的系統機械能守恒C.經過一段時間從小車右端滑下D.整個過程中系統產生的熱量為6J參考答案：AD【詳解】A．由于地面光滑，所以滑塊和小車構成的系統合外力為零，系統的動量守恒，故A正確；B．由于滑塊和小車間有摩擦力，要產生內能，所以滑塊和小車構成的系統機械能不守恒，故B錯誤；C．假設物塊最終與小車共速，共同速度為v。取向右為正方向，由動量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v，根據能量守恒定律得：μm2gd＝m2v02﹣（m1+m2）v2。解得滑塊相對于小車滑行的距離為：d＝0.6m＜L＝1m，所以物塊不會小車右端滑下，故C錯誤；D．整個過程中系統產生的熱量為Q＝μm2gd＝6J，故D正確。4.（多選）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t秒與（t+0.2）秒兩個時刻，x軸上（-3m，3m）區間的波形完全相同，如圖所示。并且圖中M、N兩質點在t秒時位移均為，下列說法中不正確的是_______________A．該波的最大波速為20m/sB．（t+0.1）秒時刻，x=-2m處的質點位移一定是aC．從t秒時刻起，x=2m處的質點比x=2.5m的質點先回到平衡位置D．從t秒時刻起，在質點M第一次到達平衡位置時，質點N恰好到達波峰E．該列波在傳播過程中遇到寬度為d=3m的狹縫時會發生明顯的衍射現象參考答案：ABD5.（單選）如圖所示電路中，電源的內阻為r．在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩電表的示數變化情況為（

）A．電壓表示數減小，電流表示數增大

B．電壓表示數增大，電流表示數減少C．兩電表示數都增大

D．兩電表示數都減小參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為_____。若改用藍光沿同一路徑入射，則光線在D點射出時的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關的知識點。根據題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對紅光的折射率n==。若改用藍光沿同一路徑入射，由于玻璃對藍光的折射率大于玻璃對紅光的折射率，則光線在D點射出時的折射角大于60°。7.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是▲

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經過7.6天衰變，剩余氡的質量為

▲

g；參考答案：①

（2分）

②2508.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經過光電門時的檔光時間為，算出木塊經B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）9.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉動絞車，物體便能升起．設滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿AB和BC的質量不計，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當物體處于平衡狀態時，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點：力矩的平衡條件；共點力平衡的條件及其應用．分析：畫出各個力，分別作出各個力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點，AB受到BC的支持力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設AB桿的長度為L，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數據得：FBC=3.73G同理，以B為支點，BC受到AB的拉力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數據得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點評：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據力矩平衡條件求解．10.如圖，兩光滑斜面在B處連接，小球自A處靜止釋放，經過B、C兩點時速度大小分別為3m/s和4m/s，AB=BC．設球經過B點前后速度大小不變，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7，球由A運動到C的過程中平均速率為2.1m/s．參考答案：考點：平均速度．專題：直線運動規律專題．分析：根據和加速度的定義a==，=解答．解答：解：設AB=BC=x，AB段時間為t1，BC段時間為t2，根據知AB段：，BC段為=則t1：t2=7：3，根據a==知AB段加速度a1=，BC段加速度a2=，則球在AB、BC段的加速度大小之比為9：7；根據=知AC的平均速度===2.1m/s．故答案為：9：7，2.1m/s．點評：本題考查基本概念的應用，記住和加速度的定義a==，=．11.質量為m=60kg的人站在質量為M=100kg的小車上，一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線運動．若人相對車以u=4m/s的速率水平向后跳出，則車的速率變為4.5m/s．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：首先要明確參考系，一般選地面為參考系．其次選擇研究的對象，以小車和車上的人組成的系統為研究對象．接著選擇正方向，以小車前進的方向為正方向．最關鍵的是明確系統中各物體的速度大小及方向，跳前系統對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v．最后根據動量守恒定律列方程求解．解答：解：選地面為參考系，以小車和車上的人為系統，以小車前進的方向為正方向，跳前系統對地的速度為v0，設跳離時車對地的速度為v，人對地的速度為﹣u+v，根據動量守恒定律：（M+m）v0=Mv+m（﹣u+v′），解得：v′=v+u，代入數據解得：v′=4.5m/s；故答案為：4.5．點評：運動動量守恒定律時，一定要注意所有的速度都是相對于同一個參考系，因此該題的難點是人對地的速度為多大．12.質量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數

；水平推力

。參考答案：0.2；6

13.在研究勻變速直線運動的實驗中，小明正常進行操作，打出的一條紙帶只有三個清晰的點。標記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點是紙帶上一個污點，小明想算出P點的速度，你認為小明的想法能否實現？你認為不能實現，請說明理由；若能實現請算出P點的速度

。（如圖是小明用刻度尺測量紙帶時的示意圖。）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.22．（10分）要精確測量一個阻值約為5Ω的電阻Rx，實驗室提供下列器材：電流表A1：量程100mA，內阻r1約為4Ω；電流表A2：量程500μA，內阻r2=750Ω；電壓表V：量程10V，內阻r3約為l0kΩ；變阻器R0：阻值約10Ω；電池E：電動勢E=1.5V，內阻很小；電鍵K，導線若干。（1）選出適當器材并在答題卷中的虛線圖方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號；（2）需要測量的物理量是

；（3）根據所測物理量，求出電阻阻值的表達式Rx=

。參考答案：（1）作圖4分（分壓接法也給分）（2）A1表讀數I1和A2表讀數I2

（2分）

（3）

或

（4分）15.在探究彈簧彈力和彈簧伸長量的關系實驗中，小明同學用甲、乙兩根規格不同的彈簧進行實驗，由實驗得到彈簧伸長X與彈簧受到拉力F關系如圖a所示，由圖求得彈簧乙的勁度系數為

N/m；若要在兩根彈簧中選用一個來制作精確程度較高的彈簧秤，應選彈簧

；用制作好的彈簧秤來測量物體的重力，如圖b所示，物體重為

N。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某同學設想用帶電粒子的運動軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內建立坐標系，在和處有兩個與軸平行的水平界面和把空間分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區域，在三個區域中分別存在勻強磁場、、

，其大小滿足，方向如圖甲所示.在Ⅱ區域中的軸左右兩側還分別存在勻強電場、（圖中未畫出），忽略所有電、磁場的邊緣效應.是以坐標原點為中心對稱的正方形，其邊長.現在界面上的處沿軸正方向發射一比荷的帶正電荷的粒子（其重力不計），粒子恰能沿圖中實線途經三點后回到點并做周期性運動，軌跡構成一個“0”字.己知粒子每次穿越Ⅱ區域時均做直線運動.（1）求、場的大小和方向.（2）去掉Ⅱ和Ⅲ區域中的勻強電場和磁場，其他條件不變，仍在處以相同的速度發射相同的粒子，請在Ⅱ和Ⅲ區城內重新設計適當的勻強電場或勻強磁場，使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“8”字，且粒子運動的周期跟甲圖中相同，請通過必要的計算和分析，求出你所設計的“場”的大小、方向和區域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設計的“場”.（上面半圓軌跡己在圖中畫出）參考答案：（1）I、III區域中

在2區域的電磁場中運動滿足方向水平向左同理：方向水平向左（2）根據對稱性，在區域3中只能存在勻強磁場，滿足，方向垂直紙面向外（2分）由于周期相等，所以往區域II中只能存在勻強磁場，且方向必須與x軸平行（2分）從B點云頂至O點做類平拋云頂，時間（1分）沿y軸是方的位移是，則。

（1分）由牛頓第一定律

（1分）代入數據解得

（1分）根據對稱性電場方向如圖答所示．

（1分）17.如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長，管的橫截面積為S=1×10-4m2,內裝水銀，右管內有一質量為m=0.1kg的活塞擱在固定卡口上，卡口比左管上端高出L=20cm，活塞與管壁間非常密封且無摩擦，右管內封閉有一定質量的氣體.起初溫度為t0=27℃時，左、右