山東省威海市神道口中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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(xiàng)符合題意1.電梯的頂部掛一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯勻速直線運(yùn)動時，彈簧秤的示數(shù)為10N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)?N，關(guān)于電梯的運(yùn)動（如圖所示），以下說法正確的是(g取10m/s2)

(

)

A．電梯可能向上加速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2B．電梯可能向下加速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2C．電梯可能向上減速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2D．電梯可能向下減速運(yùn)動,加速度大小為4m/s2參考答案：CB2.氫原子核外電子在能級間躍遷時發(fā)出a、b兩種頻率的單色光，經(jīng)同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣分別如甲、乙兩圖所示。若a光是氫原子核外電子從n=3的能級向n=1的能級躍遷時釋放的，則(

)

A．b光可能是從n=4的能級向n=3的能級躍遷時釋放的

B．b光可能是從n=4的能級向n=1的能級躍遷時釋放的

C．若讓a、b光分別照射同種金屬，都能發(fā)生光電效應(yīng)。則b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動能較大D．單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角參考答案：BC由題圖知a光的間距大于b光，由△x=λ得，a光的波長大于b光的波長，根據(jù)c=λγ知，a光的頻率小于b光的頻率，a光的折射率小于b光的折射率．根據(jù)E=hγ知b光的光子能量大，結(jié)合氫原子的能級分布可知故A錯誤B正確．根據(jù)得，b光照射金屬產(chǎn)生的光電子最大初動能較大，C正確。由可知，單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角大于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角，D錯誤．故選BC．3.物體靜止于粗糙斜面上，斜面對物體的作用力的方向是（）A．垂直斜面向上 B．可能沿斜面向下C．可能沿斜面向上 D．豎直向上參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．【分析】物體受重力、支持力和摩擦力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡確定斜面對物體的作用力方向．【解答】解：因?yàn)槲矬w受重力、支持力和摩擦力處于平衡，知支持力和摩擦力的合力與重力等值反向，所以斜面對物體作用力的方向豎直向上．故D正確．故選：D．4.（單選）如圖所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源。電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用i1、i2表示流過D1、D2的電流，則下圖中能定性描述電流i隨時間t變化關(guān)系的是

參考答案：A5.（多選）如圖，兩個固定的傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個圓環(huán)，

兩個圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩個物體C、D，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線始終與桿垂直，B的懸線始終豎直向下．則下列說法中正確的是A．A環(huán)與滑桿無摩擦力

B．B環(huán)與滑桿無摩擦力C．A環(huán)做的是勻速運(yùn)動

D．B環(huán)做的是勻速運(yùn)動參考答案：【知識點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．B3B4C2【答案解析】AD解析：A、C、假設(shè)A環(huán)與桿間的摩擦力為f，對A環(huán)受力分析，受重力、拉力、支持力，假設(shè)有向后的摩擦力f，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有

運(yùn)動方向：mAgsinθ-f=mAa

①

對C，同樣有

mCgsinθ=mCa

②

由①②兩式，解得

f=0

a=gsinθ

故A正確，C錯誤；

B、D、對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運(yùn)動，合力與速度在一條直線上，故合力為零，物體做勻速運(yùn)動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運(yùn)動，合力為零，故必有向后的摩擦力．故B錯誤，D正確；故選AD．【思路點(diǎn)撥】分別對A、C受力分析，由于兩個球加速度相同，故根據(jù)牛頓第二定律列式分析可以求出摩擦力；先對D受力分析，結(jié)合運(yùn)動情況判斷出D做勻速運(yùn)動，再對B受力分析．本題關(guān)鍵要結(jié)合運(yùn)動情況判斷力，再結(jié)合受力情況判斷運(yùn)動情況．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.勻強(qiáng)磁場中有一半徑為0.2m的圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直．已知線圈共50匝，其阻值為2Ω．勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到﹣0.2T．則0.5s時該線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E=1.256V；在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q=1.256C．參考答案：解：（1）在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：0.5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應(yīng)方向?yàn)槟鏁r針方向．（2）在1～5s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率大小為′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：1～5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通過線圈的電荷量為q=I2t2==C=1.256C；故答案為：1.256

1.2567.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯(lián)動開關(guān)，門、窗未關(guān)上時，開關(guān)不閉合，只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警，結(jié)合或門的特點(diǎn)因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門。8.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負(fù)

109.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出

0.5×105J

10.某興趣小組為了測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用

測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點(diǎn)計時器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點(diǎn)計時器”或“電動小車”）；④達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點(diǎn)計時器（設(shè)小車在整個過程中所受阻力恒定）．在上述過程中，打點(diǎn)計時器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖所示．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：①該電動小車運(yùn)動的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

②該電動小車的額定功率為

W．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①天平

③打點(diǎn)計時器

電動小車①該電動小車運(yùn)動的最大速度為

1.5

m/s；②該電動小車的額定功率為

1.2

W．11.若將一個電量為2.0×10－10C的正電荷，從零電勢點(diǎn)移到電場中M點(diǎn)要克服電場力做功8.0×10－9J，則M點(diǎn)的電勢是=

V；若再將該電荷從M點(diǎn)移到電場中的N點(diǎn)，電場力做功1.8×10－8J，則M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN＝

V。參考答案：

40；90。12.如圖所示，物體A、B間用輕質(zhì)彈簧相連，已知mA=3mB，且物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右勻速運(yùn)動，當(dāng)撤去外力的瞬間，物體A、B的加速度分別為aA=

，aB=

。參考答案：13.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把游標(biāo)卡尺測出正方體木塊的邊長，如圖乙所示，則正方體木塊的邊長為

（2）接著用這個小正方體木塊把小車軌道的一端墊高，通過速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車剛好做勻速直線運(yùn)動．設(shè)小車的質(zhì)量為，正方體木塊的邊長為，并用刻度尺量出圖中AB的距離為，，重力加速度為，則小車向下滑動時受到的摩擦力為

（結(jié)果用字母表示，很小時）（3）然后用細(xì)線通過定滑輪掛上重物讓小車勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量，測出對應(yīng)的加速度，則下列圖象中能正確反映小車加速度與所掛重物質(zhì)量的關(guān)系的是

參考答案：（1）3.150

（2）

（3）C三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測定某電池的電動勢(約10V～11V)和內(nèi)阻(小于2Ω)，需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻(用電阻箱代替)，改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是該實(shí)驗(yàn)的操作過程：

(1)把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．

第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端；第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零；

第三步：閉合開關(guān)S；第四步：把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為4.5V；

第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，(電阻箱的電阻變化過程中,A、P間的電壓可視為不變）使電壓表讀數(shù)為

V；

第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為15V的

電壓表(2)上述實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：

A．某電池(電動勢約l0～llV，內(nèi)阻小于2Ω)

B．電壓表(量程為5V，內(nèi)阻約5kΩ)

C．電阻箱(阻值范圍0～9999Ω) D．電阻箱(阻值范圍0～99999Ω)

E．滑動變阻器(阻值為0～20Ω，額定電流2A)

F．滑動變阻器(阻值為0～20kΩ,，額定電流0.2A)

電阻箱應(yīng)選

，滑動變阻器應(yīng)選

(用大寫字母表示)．

(3)用該擴(kuò)大了量程的電壓表(電壓表的表盤沒變)，測電源電動勢E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為

V，內(nèi)電阻為

Ω．(所有結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．參考答案：（1）1.50或1.5（2分）

（2）D

E

（各2分）

（3）10.5

（2分）

1.71

（3分）15.發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用。發(fā)光二極管的符號為，正常使用時，帶“+”號的一端接高電勢，帶“—”號的一端接低電勢。某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)測得它兩端的電壓U和通過它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示。 （1）實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下： A．電壓表（量程0—3V，內(nèi)阻約20k） B．電壓表（量程0—15V，內(nèi)阻約100k）C．電流表（量程0—50mA，內(nèi)阻約40）D．電流表（量程0—0.6A，內(nèi)阻約2）E．滑動變阻器（阻值范圍0—20，允許最大電流2A）F．電源（電動勢6V，內(nèi)阻不計）G．開關(guān)，導(dǎo)線該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，電壓表選用的是

，電流表選用的是

（填選項(xiàng)字母）。 （2）請?jiān)趫D9甲所示的方框內(nèi)畫出測量時使用的電路圖。 （3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙中畫出該發(fā)光二極管的I—U圖線。 （4）若此發(fā)光二極管的最佳工作電流為20mA，現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動勢為3V、內(nèi)阻不計的電池組相連，還需串聯(lián)一個阻值R=

的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài)。參考答案：（1）A

C（2）如圖1所示

（3）如圖2所示

（4）25（在20～30之間均算對）由題給表格易知該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，電壓表選的A，電流表選的C；由I-U圖線可知當(dāng)電流I=20mA時，U=2.5V,即串聯(lián)的電阻分得的電壓為0.5V，解得串聯(lián)的電阻為25.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導(dǎo)軌向上勻加速運(yùn)動，同時也由靜止釋放cd棒．（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒加速度大小；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）①判斷cd棒的運(yùn)動過程，②求出cd棒達(dá)到最大速度所對應(yīng)的時刻t1，③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率v=at，此時，回路中的感應(yīng)電流為I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a，由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點(diǎn)：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6s代入上式得a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率vt=at′=2m/s，所發(fā)生的位移s==2m，由動能定律得WF﹣m1gs﹣W安=，又Q=W安，聯(lián)立以上方程，解得Q=18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，最后停止運(yùn)動．②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時，有m2g=μFN，又FN=F安，F(xiàn)安=BIL，根據(jù)歐姆定律可得：I=，而vm=at1整理得；③fcd隨時間變化的圖象如圖（c）所示．答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為1.2T，ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2s內(nèi)外力F做功40J，這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱為18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，當(dāng)cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達(dá)到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，最后停止運(yùn)動．②cd棒達(dá)到最大速度所對應(yīng)的時刻為2s；③在圖（c）中畫出前5秒內(nèi)cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象見解析圖．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律；牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用；BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律和牛頓第二定律推導(dǎo)出F﹣t的關(guān)系式，根據(jù)圖線的數(shù)據(jù)求解；（2）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解在2s末金屬棒ab的速率和發(fā)生的位移，由動能定律求解產(chǎn)生的焦耳熱；（3）①根據(jù)受力情況確定運(yùn)動情況．②當(dāng)cd棒速度達(dá)到最大時，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡、安培力的計算公式和歐姆定律得到時間t1的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)求解．17.（15分）一名偵察兵躲在戰(zhàn)壕里觀察敵機(jī)的情況，看到一架敵機(jī)正在沿水平直線向他飛來。當(dāng)偵查兵觀察敵機(jī)的仰角為45°時，發(fā)現(xiàn)敵機(jī)投下一枚炸彈，飛機(jī)投彈后沿原方向勻加速飛行，偵查兵在戰(zhàn)壕內(nèi)一直注視著飛機(jī)和炸彈的運(yùn)動情況并計時，當(dāng)他看到炸彈飛過他的頭頂后落地立即爆炸，測