山东省烟台市第二十二中学高三物理期末试题含解析

山东省烟台市第二十二中学高三物理期末试题含解析 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. 如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U, 带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则：粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为（     ） A、d随v0增大而增大，d与U无关 B、d随v0增大而增大，d随U增大而增大 C、d随U增大而增大，d与v0无关 D、d随v0增大而增大，d随U增大而减小 参考答案： A 2. 伽利略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年。下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们的观点为是： A．自由落体运动是一种匀变速直线运动 B．力是使物体产生加速度的原因 C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D．力是维持物体运动的原因 参考答案： D 3. （多选）下列有关电磁学知识的几句说法，正确的是 A．最先提出画电场线来形象直观表示电场的物理学家是法拉第 B．同一电荷位于同一电场中电势高处其电势能大，电势低处其电势能小 C．磁场中某点磁感强度的方向就是正电荷在该点所受洛伦兹力的方向 D．磁通量的国际单位是韦伯 参考答案： AD 4. （多选）右图是小丽自制的电流表原理图，质量为m的均匀细金属杆MN与一竖起悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长为ab＝L1，bc＝L2的矩形区域abcd内均有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘经指针，可指示出标尺上的刻度，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于静止时，MN与ab边重合，且指针指在标尺的零刻度；没MN中有电流时，指针示数表示电流大小。MN始终在纸面内且保持水平，重力加速度为g，则 参考答案： AC 5. 图是“嫦娥一导奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是 A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 参考答案： 答案：C 解析：由于发射过程中多次变轨，在开始发射时其发射速度必须比第一宇宙速度大，不需要达到第三宇宙速度，选项A错误。在绕月轨道上，根据可知卫星的周期与卫星的质量无关，选项B错误，选项C正确。由于绕月球运动，地球对卫星的引力较小，故选项D错误。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0 T，质量为m=0.04 kg、高h=0.05 m、总电阻R=5 Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10 m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知  （  ）          A．小车的水平长度l=15 cm          B．磁场的宽度d=35cm          C．小车的位移x=10 cm时线圈中的电流I=7 A          D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J 参考答案： C 7. (6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。 参考答案：     8. ．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度      （选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为        。 参考答案： 小于        9. 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： 10. 在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中 （1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②） （2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a –F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg． 参考答案： （1）① ，②       （每空格1分） （2）m=0.77kg 11. 如图所示，一根长为L=2m的细刚性轻杆的两端分别连结小球a和b，它们的质量分别为ma=8kg和mb=lkg，杆可绕距a球为L处的水平定轴O在竖直平面内转动。初始时杆处于竖直位置，小球b几乎接触桌面，在杆的右边水平桌面上，紧挨着细杆放着一个质量为m=25kg的立方体匀质物块，图中ABCD为过立方体中心且与细杆共面的截面。现用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之绕O轴逆时针转动，在转过角过程中力F做的功为____   J；此时小球b速度的大小为       m/s。（设在此过程中立方体物块没有发生转动，且小球b与立方体物体始终没有分离，不计一切摩擦。结果保留小数点后两位。取g=10m/s2） 参考答案： 12. 若神舟九号飞船在地球某高空轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的质量为M，万有引力常量为G。则飞船 运行的线速度大小为______，运行的线速度_______第一宇宙速度。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 参考答案：        小于   13. 如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程． （1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是　1　（选填“1”或“2”）； （2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个　等压　（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程． 参考答案： 考点： 理想气体的状态方程；热力学第一定律． 专题： 理想气体状态方程专题． 分析： （1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析． （2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化． 解答： 解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化． 由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是 1． （2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S， 活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则： PS=P0S 即P=P0 可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化． 故答案为：（1）1； （2）等压． 点评： 对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义． 确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50Hz，每5个点作为一个计数点，将纸带沿计数点所在位置剪开，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，求： （1）在第一个0.1s内中间时刻的速度是　0.228　m/s．（结果保留3位有效数字） （2）运动物体的加速度是　0.65　m/s2．（结果保留2位有效数字） 参考答案： 解：（1）它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，即在第一个0.1s内，中间时刻的速度为：v==0.228m/s （2） 如图所示即相当于物体的速度﹣时间图象，则斜率即为加速度，横坐标每一纸带的宽度代表0.1s 故：a==0.65m/s2． 故答案为：（1）0.228， （2）0.65 15. 对某圆柱状导电元件进行研究。 ①用多用电表的欧姆挡试测元件在常温下的电阻值,在正确操作的情况下，当发现表头 指针偏转的角度过大或过小时，应换用其它挡位测量。在换挡后、进行测量之前，应当进 行的操作是__▲__。 ②图甲是说明书中给出的伏安特性曲线，可由该曲线得到各状态下的电阻值。为了研究 材料的电阻率，还需要测量元件的长度和截面直径。如图乙，用螺旋测微器测得的直径 读数为__▲__mm ③实验室中提供以下器材，用来检验该元件的伏安特性线是否和说明书中所给的一致。 A. 电压表V(量程为0-3V，内阻约5 kΩ) B. 电流表A(量程为0-0.6A，内阻约0.1 Ω) C. 滑动变阻器R1（O- 10Ω，额定电流1.5 A) D?滑动变阻器R2(0-1000Ω,額定电流0.5 A) E. 直流电源（电动势3V,内阻忽略不计） F. 开关一个、导线若干 试设计实验电路，并在答题纸中图丙方框内画出电路图，导电元件用“”表示。滑动变阻器应选择_______ 参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在一次跳伞特技表演中，质量为120 kg的运动员(连同装备)从高度为300 m的静止在空中的直升飞机上无初速度下落，6 s后他打开伞包，落地时速度恰好为零．不计打开伞包前的空气阻力，并假设打开伞包后的空气阻力恒定，g取10 m/s2. 求：(1)打开伞包时运动员的速度； (2)打开伞包后运动员(连同装备)所受的空气阻力． 参考答案： (1)设打开伞包时运动员的速度为v1，则有 v1＝gt1＝10×6 m/s＝60 m/s. (2)打开伞包前运动员下落的距离 h1＝gt＝180 m 打开伞包后运动员下落的距离h2＝H－h1＝120 m 设打开伞包的运动员下落过程中加速度大小为a 则02－v＝－2ah2 F阻－mg＝ma 联立以上两式代入数据解得 F阻＝3 000 N. 17. 如图所示，质量mA为4．0 kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数为0．24，木板右端放着质量mB为1．0kg的小物块B(视为质点)，它们均处于静止状态．木板突然受到水平向右的12 NS的瞬时冲量，作用开始运动，当小物块滑离本板时，木板的动能EKA为8．0 J，小物块的动能EKB为0．5