河北省邢台市油召乡中学高三物理下学期期末试题含解析

河北省邢台市油召乡中学高三物理下学期期末试题含解析 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. 下列说法中正确的是（      ） A．眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象 B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象 C．驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。 D．在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时 参考答案： BC 2. 把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑．若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应该 A．大于10 cm        B．小于10cm         C．大于20cm      D．在10cm和20cm之间 参考答案： B 3. （单选）如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一个小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为－q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为 （     ） A．　　　　　　　　  B． C．  D． 参考答案： D 4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，O为波源且t=0开始沿y轴负方向起振，如图所示是t=0.2s末x=0至4m范围内的波形图，虚线右侧的波形末画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是   A．这列波的周期为0.2s，振幅为l0cm   B．这列波的波长为8m．波速为40m/s   C．t=0.7s末，x=10m处质点的位置坐标为(10m，10cm)   D．t=0.7s末，x=24m处的质点加速度最大且沿y轴负方向 参考答案： AB 5. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1：n2=3：1，L1、L2为两相同灯泡，R、L、D和C分别为定值电阻、理想线圈、理想二极管和电容器，其中C = 10。当原线圈两端接如图乙所示的正弦交流电压时，下列说法中正确的是 A. 灯泡L1一定比L2暗 B. 电容器C所带电荷量的最大值为 C. 电容器C充电周期为 D. 副线圈两端的电压有效值为V 参考答案： C 解：原线圈有正弦交流电，则副线圈中也有正弦式交流电。由于L1与电阻相串联，而L2与电感器相串联，灯泡L1与L2的亮度，取决于电感和电阻的阻碍作用，本题未给条件无法判断，故A错误；电容器与二极管串联，含有电容的支路经1.0×10-2s充电后，再经过1.0×10-2s再次充电，则周期为2.0×10-2s，故C正确；由题意可知，原线圈的电压的最大值为36V，由于原、副线圈的匝数比 n1：n2=3：1，所以副线圈的电压最大值为12V，则有效值为12V，故D错误；二极管具有单向导电性，电容器两端电压的最大值为12V，所以电容器带电量的最大值为Q＝CU＝10×10-6×12C＝1.2×10-4C，故B错误；故选C。   二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为________________s。 参考答案： 7. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴   ▲   (选填“正”或“负”)方向传播，传播速度为 ▲  m/s。 参考答案：   负 （2分）  10m/s  (2分) 8. 在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。 （1）根据电路图完成实物图的连线； （2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 电动机的电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 2.5 所提重物的重力Mg/N 0.8 2.0 4.0 6.0 6.5 重物上升时间t/s 1.4 1.65 2.1 2.7 ∞           计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。 （3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。 参考答案： （1）（2分）如右图    （2）（2分），（2分）74% （3）（2分）0，（2分）2.4 9. 如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6 V，G是开关，请指出图中的三处错误： (1)______________________________________________________________； (2)______________________________________________________________； (3)______________________________________________________________． 参考答案： (1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行) (2)滑块离计时器太远 (3)电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电 10. 一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块返回斜面底端时的动能为                。 参考答案： 11. 质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s到达最高点，设空气阻力大小恒定，则物体上升的最大高度是______m，它由最高点落回抛出点需_____s。 参考答案： 24   ； 12. 某同学分别做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．   （1）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d =       cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为            （用字母表示）； （2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为                        ； （3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间?t，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出                   (选填“v—m”或“v2—m”）图象； （4）该同学在③中作出的线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是        A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动           B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动          D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动 参考答案： （1）1．050 （2分）， （2分） （2）m＜＜M （2分）  （3） v2—m  （2分）  （4） C 13. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。 ①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。 ②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应． 参考答案： 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？ 参考答案： 大约为115℃ 解析：   P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa 由图像可得锅内最高温度大约为115℃． 若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。 15. 将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求： A．电路能改变电磁铁磁性的强弱； B．使小磁针静止时如图所示。 参考答案： （图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接有一个阻值为R的电阻，在两导轨间的矩形区域OO1O1′O′内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直地搁在导轨上，与磁场的上边界相距d0．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨的电阻不计)． (1)求棒ab离开磁场的下边界时的速度大小． (2)求棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热． (3)试分析讨论棒ab在磁场中可能出现的运动情况． 参考答案： (1)设棒ab离开磁场的边界前做匀速运动的速度为v，产生的感应电动势为：E＝BLv      电路中的电流I＝       对棒ab，由平衡条件得：mg－BIL＝0       解得：v＝     (2)设整个回路中产生的焦耳热为Q，由能量的转化和守恒定律可得： mg(d0＋d)＝Q＋mv2         解得：Q＝mg(d0＋d)－      故Qab＝[mg(d0＋d)－]．  (3)设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0＝mv02        解得：v0＝      棒在磁场中匀速运动时的速度v＝， 则 ①当v0＝v，即d0＝时，棒进入磁场后做匀速直线运动 ②当v0＜v，即d0＜时，棒进入磁场后先做加速运动， 后做匀速直线运动       ③当v0＞v，即d0＞时，棒进入磁场后先做减速运动， 后做匀速直线运动       17. 如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为√3，今有一束单色光从A8侧面入射，经AB面折射后，折射光线偏离入射光线300角。求光在AB面的入射角及AC面的折射角． 参考答案： ：由折射定律得n==， 解得光在AB面的入射角α=60°。 由几何关系可知，θ=30°， 由折射定律n= 解得光在AC面的折射角β=60°． 18. A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。 （1）求卫星B的运动周期 （2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同