山西省大同市渾源縣西坊城中學高三物理期末試題含解析一、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.物塊沿傾角為=37°的斜面向上滑動時，取沿斜面向上為正方向，則位移隨時間變化遵循，那么物塊在2s末的速度和2s內的位移分別為

A．12m/s,0 B．0,6m C．,0 D．0,0參考答案：B由可知，物塊上滑時的初速度為12m/s，加速度大小為12，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得，，故當物塊速度減小到零后將靜止在斜面上，運動時間，因此2s末的速度為0，2s內的位移為，B項正確。2.夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進低溫的冰箱中會變扁，此過程中瓶內空氣（可看成理想氣體）

A．內能減小，外界對其做功

B．內能減小，吸收熱量

C．內能增加，對外界做功

D．內能增加，放出熱量參考答案：A3.（單選）如圖（1）所示為一列簡諧橫波在t=0s時的波形圖，圖（2）是這列波中的P點從此時開始的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是：A.v=25cm/s，向左傳播

B.v=25cm/s,向右傳播C.v=50cm/s，向左傳播

D.v=50cm/s，向右傳播參考答案：C4.如圖所示，質量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面土上，勁度系數為k的輕彈簧，一端系在小球上，另一端固定在P點，小球靜止時彈簧與豎直方向的夾角為30°，則彈簧的伸長量為(

)A．

B．

C．

D．

參考答案：C5.（2015?邢臺四模）如圖，真空中M、N處放置兩等量異種點電荷，a、b、c表示電場中的三條等勢線，d點和e點位于等勢線a上，f點位于等勢線c上，df平行于M、N．已知一帶正電的試探電荷從d點移動到f點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判斷正確的是（）A．M點處放置的是正電荷B．若將帶正電的試探電荷沿圖中虛線de由d點移動到e點，則電場力先做正功、后做負功C．d點的電勢高于f點的電勢D．d點的場強與f點的場強完全相同參考答案：B：等勢面．解：A、因正電荷由d到f電場力做正功，電勢能增加，則電勢升高．故f點電勢高于d點電勢．則N點為正電荷，故A錯誤，C錯誤．B、將帶正電的試探電荷沿直線由d點移動到e點，電勢能先減小再增大到原來值，故電場力先做正功、后做負功．故B正確．D、d點與f點為關于兩電荷的中垂線對稱，則場強大小相等但方向不同，故D錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素，進行了模擬實驗研究。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質童為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數U的關系為F=_______。(2)研究小組的同學猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數有關，于是他們進行了實驗后獲得了如下數據：(下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據表中數據可知，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關系是_______(比例系數用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球為研究對象，對小球受力分析，設金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風力。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為，電阻；由串聯分壓規律可知電壓表示數。聯立解得：。(2)由表中數據可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數與風速成正式，則風力大小與風速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數減小為原來的，可得風速一定的條件下，風力與半徑的關系為與成正比。綜上，風力大小與風速大小和球半徑的關系是。7.如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應的折射角為24°），現保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉過15°，如圖中虛線所示，則光束2轉過的角度等于_________．

參考答案：答案：9°8.某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發射部分的總質量遠遠大于重物質量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否9.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長10.如圖，質量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：11.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業上利用射線的穿透性來檢查金屬內部傷痕的示意圖，根據甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）12.1某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．(1)該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離x，計算出它們與0點之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2—x坐標系，并根據上述數據進行如圖所示的描點，若測出小車質量為0.2kg。(1)請你畫出Δv2—x變化圖象，(2)結合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N.(3)若該同學通過計算發現小車所受合外力小于測力計讀數，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是：(

)

A.實驗前未平衡摩擦力

B.實驗前未平衡摩擦力過大C.實驗時所掛的鉤碼質量太大

D.實驗時所掛的鉤碼質量太小參考答案：(1)畫圖（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC13.一條紙帶與做勻加速直線運動的小車相連，通過打點計時器打下一系列點，從打下的點中選取若干計數點，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個計數點之間都有四個點未畫出。現測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點計時器電源頻率為50Hz。①打D點時，小車的瞬時速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數字）。②小車運動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數字）。③在“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”活動中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細線，細線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，然后同時停止，本探究實驗可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關系。若測量得到兩個小車的位移分別為x1和x2，設兩個小車的加速度分別為a1和a2，上述四個物理量的關系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.多用電表歐姆擋“×1”的內部電路如圖1所示，為測量多用電表內部電阻r和電池的電動勢E，實驗過程如下：（1）將選擇開關旋至歐姆擋“×1”，紅、黑表筆短接，其中表筆a為

（填“紅表筆”或“黑表筆”），調節

，使指針位于表盤

（填“左”或“右”）側零刻度線處．

123456R（Ω）100.050.025.016.712.59.1（Ω﹣1）0.010.020.040.060.080.11U（V）1.200.950.740.600.500.40（V﹣1）0.831.051.351.682.002.50（2）將電阻箱R和電壓表V并聯后接在兩表筆a、b上，改變電阻箱R的阻值，記錄6組電壓表和電阻箱的示數U和R，再將和的值填寫在表格中，把第3、5組數據的對應點在如圖2的坐標系中補充標出，并作出-圖線．（3）根據圖線可知電動勢E=

V，內阻r=

Ω．（結果保留3位有效數字）參考答案：解：（1）由圖可知，右側表筆接電內部電壓的正極，為保證電流由紅進黑出，則右表筆應接黑接線柱，左接線柱接紅接線柱；調零時指針應指在右側的零刻度處，方向為調節R0，使指針指在右側零刻度處；（2）根據表中數據利用描點法得出對應的圖象如圖所示；（3）由閉合電路歐姆定律可知：E=U+r；變形得：=+R；可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢的倒數，故有：E==1.43V；圖象的斜率表示，則有：r==23.0Ω故答案為：（1）紅表筆，R0，右；（2）如圖所示；（3）1.43，23.0．【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】（1）根據多用電表的結構及讀數方法可得出表筆的位置及讀數；知道歐姆調零的基本方法；（2）根據描點法得出對應的圖象；（3）根據閉合電路歐姆定律列出方程，再由圖象的性質明確電動勢和內阻的大小；15.在“測電池的電動勢和內阻”的實驗中，測量對象為一節新的干電池．（1）用圖（a）所示電路測量時，在較大范圍內調節滑動變阻器，發現電壓表讀數變化不明顯，原因是：

．（2）為了提高實驗精度，采用圖乙所示電路，提供的器材：量程3V的電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內阻），定值電阻R0（阻值未知，約幾歐姆），滑動變阻：R1（0～10Ω）滑動變阻器R2（0～200Ω），單刀單擲開關S1、單刀雙擲開關S，導線若干①電路中，加接電阻凰有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數據測量，二是

②為方便實驗調節且能較準確地進行測量，滑動變阻器應選用

（填R1或R2）．③開始實驗之前，S1、S2都處于斷開狀態．現在開始實驗：A．閉合S1，S2打向1，測得電壓表的讀數U0，電流表的讀數為I0，則=

．（電流表內阻用RA表示）B．閉合S1，S2打向2，改變滑動變阻器的阻值，當電流表讀數為I1時，電壓表讀數為U1；當電流表讀數為I2時，電壓表讀數為U2．則新電池電動勢的表達式為E=

，內阻的表達式r=

．參考答案：Ⅰ、電源內阻很小；Ⅱ、①防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；②R0+RA．③；﹣【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】（1）作出電源的U﹣I圖象，根據閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內阻，再分析電壓表讀數變化不明顯的原因．（2）①加接電阻R0，起保護作用，限制電流，防止電池被短路或電流表被燒壞．②由于電表的讀數在刻度盤中央附近，誤差較小，則要求電路中電流較大，在確保安全的前提下，可選擇阻值較小的變阻器．③根據歐姆定律分析A所測量的物理量．根據閉合電路歐姆定律列方程組，可求出新電池電動勢和內阻的表達式．【解答】解：（1）作出電源的U﹣I圖象，根據閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內阻，如圖，圖線1的斜率小于圖線2的斜率，則對應的電源的內阻圖線1的較小，由圖可以看出，圖線1電壓隨電流變化較慢．本實驗中發現電壓表讀數變化不明顯，原因是：電源內阻很小．Ⅱ①加接電阻R0，起保護作用，限制電流，防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞②滑動變阻器應選用R1．因為R1的總電阻較小，使電路中電流較大，電流表指針能在刻度盤中央附近，測量誤差較小．③根據歐姆定律可知，可以測出的物理量是定值電阻R0和電流表內阻之和，用測量寫出表達式為：R0+RA=．B、根據閉合電路歐姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）…①E=U2+I2（R0+RA+r）…②聯立解得：E=；r=故答案為：Ⅰ、電源內阻很小；Ⅱ、①防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞；②R0+RA．③；﹣四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在同一水平面中的光滑平行導軌P、Q相距L=1m，導軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計．磁感應強度B=1T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間，質量m=1×10﹣14kg，帶電量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好．且運動速度保持恒定．試求：（1）勻強磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運動的速度．參考答案：解：（1）帶負電的微粒受到重力和電場力處于靜止狀態，因重力豎直向下，則電場力豎直向上，故M板帶正電．ab棒向右切割磁感線產生感應電動勢，ab棒等效于電源，感應電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場方向豎直向下．（2）由由平衡條件，得

mg=Eq又E=所以MN間的電壓：UMN==V=0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過R3的電流I==A=0.05Aab棒兩端的電壓為Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產生的感應電動勢為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應定律得感應電動勢E感=BLv聯立上兩式得v=0.5m/s答：（1）勻強磁場的方向豎直向下；（2）ab兩端的路端電壓為0.4V；（3）金屬棒ab運動的速度為0.5m/s．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電容；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）懸浮于電容器兩極板之間的微粒靜止，重力與電場力平衡，可判斷電容器兩板帶電情況，來確定電路感應電流方向，再由右手定則確定磁場方向．（2）由粒子平衡，求出電容器的電壓，根據串并聯電路特點，求出ab兩端的路端電壓．（3）由歐姆定律和感應電動勢公式求出速度．17.如圖所示，足夠長的傾角θ=37°的斜面與水平地面在P點平滑連接，通過輕繩連接的A、B兩物體靜置于水平地面上，質量分別為m1=2kg，m2=4kg，此時輕繩處于水平且無拉力，物體A與接觸面之間的動摩擦因數均為μ1=0.5，物體B與接觸面之間的動摩擦因數均為μ2=0.75，對物體B施加水平恒力F=76N，使兩物體一起向右加速運動，經過時間t=2s物體B到達斜面底端P點，此時撤去恒力F，若兩物體均可視為質點，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）兩物體加速時輕繩上的張力T；（2）物體A進入斜面后，兩物體恰好不相撞，求輕繩的長度L．參考答案：解：（1）兩物體加速時對整體研究有：F﹣μ1m1g﹣μ2m2g