四川省乐山市眉山车城中学高三物理上学期期末试卷含解析

四川省乐山市眉山车城中学高三物理上学期期末试卷含解析 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）如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度va沿两点电荷连线的中垂线从a点向上运动，其v﹣t图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） 　 A． 两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等 　 B． 两点电荷一定都带负电，且电量一定相等 　 C． 试探电荷一直向上运动，直至运动到无穷远处 　 D． t2时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零 参考答案： 【考点】： 电场的叠加；电势能． 【专题】： 电场力与电势的性质专题． 【分析】： 根据运动图象明确粒子的运动情况，再根据受力分析即可明确粒子的受力情况，从而判断电场分布；则可得出两电荷的带电情况． ： 解：A、由图可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，而重力不变，说明粒子受电场力应向下；故说明粒子均应带负电；由于电场线只能沿竖直方向，故说明两粒子带等量负电荷；故AC错误，B正确； D、t2时刻之前电场力一直做负功；故电势能增大；此后电场力做正功，电势能减小；t2时刻电势能最大；但由于粒子受重力及电场力均向下；故此时加速度不为零；故D正确； 故选：BD． 2. (单选)如图所示，质量相等的 A. B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做匀速直线运动，A. B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为30°，则匀速运动时弹簧的压缩量为(  ) A. B. C. D. 参考答案： B 3. 某航模小组在一次训练中，制定了飞机离开地面最初20s内的飞行计划。设在水平方向运动速度为，竖直方向运动速度为，和随时间变化的图像如图所示。飞机按此计划飞行的过程中(     ) A．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线上升 B．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线下降 C．20s末达到最大高度 D．6s末达到最大速度 参考答案： ACD 4. （单选）如图所示：在倾角为θ的光滑斜面上，相距均为d的三条水平虚线l1、l2、l3，它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框，从l1上方一定高处由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时，恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻，线框又开始以速度v2做匀速直线运动，重力加速度为g．在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） 　 A． 线框中感应电流的方向不变 　 B． 线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间 　 C． 线框以速度v2匀速直线运动时，发热功率为sin2θ 　 D． 线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，减少的机械能△E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是△E机=WG+mv﹣mv+Q电 参考答案： 【考点】： 导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律． 【专题】：电磁感应与电路结合． 【分析】：根据右手定则判断感应电流的方向；由左手定则判断安培力方向；当ab边刚越过GH进入磁场I时做匀速直线运动，安培力、拉力与重力的分力平衡，由平衡条件和安培力公式结合求解线圈ab边刚进入磁场I时的速度大小；线圈进入磁场I做匀速运动的过程中，分析线框的受力情况，由动能定理研究拉力F所做的功与线圈克服安培力所做的功的关系． ： 解：A、从线圈的ab边进入磁场I过程，由右手定则判断可知，ab边中产生的感应电流方向沿a→b方向．dc边刚要离开磁场Ⅱ的过程中，由右手定则判断可知，cd边中产生的感应电流方向沿c→d方向，ab边中感应电流方向沿b→a方向，故A错误； B、根据共点力的平衡条件可知，两次电场力与重力的分力大小相等方向相反；第二种情况下，两边均受电场力；故v2应小于v1；则线框ab边从l1运动到l2所用时间小于从l2运动到l3的时间；故B错误； C、线圈以速度v2匀速运动时，mgsinθ=4×，得v=；电功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ；故C正确； D、机械能的减小等于线框产生的电能，则由能量守恒得知：线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中，减少的机械能△E机与线框产生的焦耳热Q电的关系式是△E机=Q电，故D错误； 故选：C． 【点评】：本题考查了导体切割磁感线中的能量及受力关系，要注意共点力的平衡条件及功能关系的应用，要知道导轨光滑时线框减小的机械能等于产生的电能． 5. x轴上有两个点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示，选无穷远处电势为零，从图中可以看出 （A）Q1的电荷量小于Q2的电荷量 （B）Q1和Q2一定是异种电荷 （C）P处的电场强度为零 （D）Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6.     (4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的            原理，这就要求参考光和物光有很高的 。 参考答案：     答案：干涉   相干性 (各2分) 7. 氢原子从能级A跃迁到能级B吸收波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C吸收波长为λ2的光子，若λ2>λ1，则当它从能级B跃迁到能级C时，将____（选填“吸收”或“放出”）波长为    的光子． 参考答案： 8. 某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：     ①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足           ，便可验证动能定理．     ②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是                                  。   参考答案： ①x2与H成正比  ②滑块需要克服阻力做功 若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。 9.     （选修3—4）（4分）如图所示的装置，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动手把，让其上下振动，其周期为T1，现使手把以周期T2匀速转动(T2>T1)，振动稳定后，要使弹簧振子的振幅增大，可以让把手的转速       (填“适当增大”、“适当减小”或“不变”)，这是因为：                                                           。     参考答案： 答案：适当增大；驱动力的频率（或周期）越接近物体的固有频率（或周期），受迫振动振福越大．（每空2分） 10. 在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则U1       U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为            。 参考答案：     答案：＞            11. 如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向           ，进入磁场后，β粒子的动能          （填“增加”、“减少”或“不变”）。 参考答案： 答案：里 不变 解析：由图可知，β粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以β粒子的动能不变。 12. 在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上，人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的　　倍，人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的　　倍． 参考答案： 考点： 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度． 专题： 万有引力定律的应用专题． 分析： 由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度，第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据引力等于向心力，列式求解； 根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解． 解答： 解： 由万有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=， 则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为：a：g=：= 第一宇宙速度为v：G=m， 解得：v= 同理可得人造卫星的速度为：v= 故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为： 故答案为：； ． 点评： 抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解！向心力公式根据需要合理选择． 13. 如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的 光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则 正确的是 _____________. 参考答案： C 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （10分）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。 实验步骤如下： ①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m； ②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2； ③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1 ④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值； ⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值； ⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。 （1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）： ①斜面倾角的余弦=           ； ②滑块通过光电门时的速度v=         ； ③滑块运动时的加速度a=          ； ④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=          ； （2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=               。             参考答案： （1）①；②；③；④；（2）3.62cm 解析：(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示① ；根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有；④根据牛顿第二定律,则有；(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对。 15. （实验）（2014?东城区一模）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X． ①用以上字母表示油酸分子的大小d=　    　． ②从图中数得X=　    　． 参考答案： ①d= ②62 用油膜法估测分子的大小 解：①由题意可知，一滴这种纯油酸的体积为：V0= 油膜的面积为 S=Xa2，由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为 d==． ②在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，从图中数得油膜占有的小正方形个数为 X=62．