山西省太原市崇實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.（單選）歐姆在探索通過導體的電流、電壓、電阻的關系時因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發生偏轉；當通過該導線電流為I時，小磁針偏轉了30°，問當他發現小磁針偏轉了60°，通過該直導線的電流為(直導線在某點產生的磁場與通過直導線的電流成正比)A．2I

B．3I

C．I

D．無法確定參考答案：B2.（單選）如圖所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力Fb=5N、FC=10N分別作用于物體b、c上，a、b和c仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小則（

）A．f1=0，f2=5N，f3=5NB．f1=5N，f2=5N，f3=0C．f1=5N，f2=0，f3=5ND．f1=0，f2=10N，f3=5N參考答案：A解：以a為研究對象，根據平衡條件得到：b對a的靜摩擦力大小F1=0，否則a水平方向所受的合力不為零，不能保持平衡．以ab整體為研究對象，根據平衡條件得到：F2=Fb=5N．再以三個物體整體為研究對象，根據平衡條件得：F3=Fc-Fb=10N-5N=5N，方向水平向左．所以F1=0，F2=5N，F3=5N．故選：A．3.（04年全國卷Ⅰ）下列哪個說法是正確的？（

）

A．體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態；

B．蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態；

C．舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內處于超重狀態；

D．游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態。參考答案：答案：B4.（多選）關于電場強度的敘述，正確的是（

）A.沿著電場線的方向，場強越來越小B.電場中某點的場強大小等于單位電量的電荷在該點所受的電場力大小C.電勢降落的方向就是場強的方向D.負點電荷形成的電場，離點電荷越近，場強越大參考答案：BD5.(單選題)S1、S2表示勁度系數分別為k1、k2的兩根彈簧，k1>k2；a和b表示質量分別為ma和mb的兩個小物塊，ma>mb，將彈簧與物塊按圖示方式懸掛起來，現要求兩根彈簧的總長度最短，懸掛方式是A．彈簧S1在上，物塊a在上

B．彈簧S1在上，物塊b在上C．彈簧S2在上，物塊a在上

D．彈簧S2在上，物塊b在上參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“探究小車的速度隨時間變化的規律”實驗中，如圖1是一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計數點，相鄰計數點間的時間間隔為T=0.1s（1）計算各點的瞬時速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在圖2所示坐標中作出小車的v﹣t圖線，并根據圖線求出a=

m/s2．（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是

，該速度的物理意義是 ．參考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】（1）若物體做勻變速直線運動，則時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大??；（2）v﹣t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大?。?）根據圖象物理意義可正確得出結果．【解答】解：（1）打B點時小車的瞬時速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C點時小車的瞬時速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D點時小車的瞬時速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根據勻變速直線運動規律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述數據作出小車的v﹣t圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點速度為0，其物理意義為：物體的初速度為零．故答案為：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．7.質量為m的小物塊，帶正電q，開始時讓它靜止在傾角a=的固定光滑絕緣斜面頂端，整個裝置放在水平向左、大小為的勻強電場中，如圖所示。斜面高為H，釋放物體后，物塊馬上落地瞬間的速度大小為_______。參考答案：8.“探究加速度與物體質量，物體受力關系”的實驗裝置如圖所示，（1）本實驗的研究對象是

。（2）當作用力一定時（懸掛的小盤和盤內的砝碼重力不變），探究加速度與質量的關系時，以下說法中正確的是（

）A．平衡摩擦力時，應將小盤用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．小車運動的加速度可用天平測出小車的質量M和小盤及盤內砝碼的質量m后，直接用公式求出。（3）若確保小車質量一定時，加速度a與合外力F的關系數據如下表：1.984.065.958.129.951.002.003.004.005.00①根據表中數據在右側坐標紙中畫出a—F圖象。②從圖象可以判定

。參考答案：（1）小車

（2分）

（2）B

（2分）

（3）①如圖：

（3分）

②當小車質量一定時，加速度與合外力成正比

（2分）9.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個小點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示。根據圖中數據計算的加速度a＝

（保留三位有效數字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數，下列物理量中還應測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質量m1

C．滑塊的質量m2D．托盤和砝碼的總質量m3E．滑塊運動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(10.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×10611.2012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應堆是驅動航空母艦的理想設備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力．是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X是

（選填“質子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，212.甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m

小車的質量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據以上數據，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結果保留三位有效數字）

③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a與1/M圖線后，發現：當1/M較大時，圖線發生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象。那么，該同學的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關系圖線B．改畫a與的關系圖線C．改畫a與的關系圖線D．改畫a與的關系圖線參考答案：勻速直線

遠小于

0.340

A

13.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

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛星“嫦娥一號”探測器成功發射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發現在發射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請探究一下,他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變為一個光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發生核反應前后，粒子的質量數和核電荷數均不變，據此可知中微子的質量數和電荷數分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變為兩個光子之后，質量變為零，由，故一個光子的能量為，帶入數據得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛執勤的警車停在直公路邊，當警員發現從他旁邊以v=10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定前去追趕，經t0=2s警車發動起來，以加速度a=2m/s2做勻加速運動，問：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？（2）若警車能達到的最大速度是vmax=12m/s，達到最大速度后勻速運動，則警車發動起來后至少要多長時間才能追上違章的貨車？參考答案：解：（1）兩車間距離最大時：v警=v=at1sm=v（t1+t0）﹣v解得sm=45m．

（2）設警車勻加速運動時間為t2，警車發動起來經t追上貨車，vmax=at2vmax+vm（t﹣t2）=v（t+t0）

解得t=28s．

答：（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是45m；（2）警車發動起來后至少要經過28s才能追上違章的貨車．17.（12分）如圖所示，兩帶電平行板水平放置，兩板間形成勻強電場。兩板相距為d，兩板電勢差為U，一帶電粒子質量為m（重力不計）、所帶電量為q，從兩板左端中點P以速度V水平射入勻強電場中，試求：（1）若此帶電粒子落在A板M點上