河南省周口市鄲城縣實驗中學高三物理下學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符合題意1.如圖，一理想變壓器原線圈接入一交流電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的。和為理想電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；、

和為理想電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3?，F(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是A．U2變小、I3變小

B．U2不變、I3變大C．I1變小、I2變小

D．I1變大、I2變大參考答案：答案：BC

解析：因為變壓器的匝數(shù)與U1不變，所以U2與兩電壓表的示數(shù)均不變。當S斷開時，因為負載電阻增大，故次級線圈中的電流I2減小，由于輸入功率等于輸出功率，所以I1也將減小，C正確；因為R1的電壓減小，故R2、R3兩端的電壓將增大，I3變大，B正確。2.四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起，每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面．如圖所示，其中能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】自由落體運動．【分析】每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，可以知道第一個球經(jīng)過T時間落地，第二球落地的時間為2T，依次3T、4T．逆過來看，相當于一個小球每經(jīng)過相等時間所到達的位置．【解答】解：每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，可以知道第一個球經(jīng)過T時間落地，第二球落地的時間為2T，依次3T、4T．逆過來看，相當于一個小球每經(jīng)過相等時間所到達的位置．可以知道相等時間間隔內(nèi)的位移越來越大，所以從下而上，相鄰兩個小球之間的豎直位移越來越大．還有1球和地面間的距離與其它相鄰兩球間的距離之比大約為1：3：5：7，故C正確，A、B、D錯誤．故選C．3.在“探究彈性勢能的表達式”的活動中．為計算彈簧彈力所做功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個過程所做的功，物理學中把這種研究方法叫做“微元法”．下面幾個實例中應(yīng)用到這一思想方法的是

（A）根據(jù)加速度的定義，當非常小，就可以表示物體在t時刻的瞬時加速度（B）在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系（C）在推導勻變速運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加（D）在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用點來代替物體，即質(zhì)點參考答案：A4.（單選）下列說法錯誤的是（）A．光波是一種概率波B．光波是一種電磁波C．光具有波粒二象性D．微觀粒子具有波動性，宏觀物體沒有波動性參考答案：解：A、C、光具有波粒二象性，是一種概率波．故A正確，C正確；B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，光波是一種電磁波．故B正確；D、微觀粒子和宏觀物體都具有波粒二象性．故D錯誤．本題選擇錯誤的，故選：D5.（單選題）在平直公路上,汽車由靜止開始作勻加速運動，當速度達到某一值時，立即關(guān)閉發(fā)動機后滑行至停止，其v-t圖像，如圖所示.汽車牽引力為F，運動過程中所受的摩擦阻力恒為f，全過程中牽引力所做的功為W1，克服摩擦阻力所做的功為W2，則下列關(guān)系中正確的是(

).(A)F:f=1:3(B)F:f=4:1(C)W1:W2=1:1(D)W1:W2=1:3參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是

▲

m．參考答案：7.已知在標準狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個水分子的質(zhì)量為m，體積為V1，請寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標準狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標準狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個；故答案為：；2.7×1021個．8.某中學的實驗小組利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測量光電管的電壓以及光電管的電流．當開關(guān)打開時，用光子能量為2.5eV的光照射光電管的陰極K，理想電流表有示數(shù)，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的觸頭，當電壓表的示數(shù)小于0.60V時，理想電流表仍有示數(shù)，當理想電流表的示數(shù)剛好為零時，電壓表的示數(shù)剛好為0.60V．則陰極K的逸出功為1.9eV，逸出的光電子的最大初動能為0.6eV．參考答案：：解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當反向電壓達到U=0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此eU=Ekm由光電效應(yīng)方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此時最大初動能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV；故答案為：1.9eV，0.6eV．9.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），某同學經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實驗：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A?，F(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。

回答下列問題：

（1）你認為，該同學應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）10.如圖所示，質(zhì)量為m的均勻直角金屬支架ABC在C端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上，支架處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當金屬支架通一定電流平衡后，A、C端連線恰水平，相距為d，BC與豎直線夾角為530，則金屬支架中電流強度大小為

；若使BC邊與豎直線夾角緩慢增至900過程中，則金屬支架中電流強度變化應(yīng)

（選填“增大、減小、先增大后減小、先減小后增大”）。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)參考答案：1.07mg/Bd，先增大后減小11.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線不過坐標原點的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當拉力為8N時，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當拉力為0N時，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線不過坐標原點的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒有外力的情況下已經(jīng)伸長了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．12.1,3,5

某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊。當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)。若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

、

。(兩個)（2）實驗時為了保證滑塊（質(zhì)量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量m應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）

。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質(zhì)量為M，沙及沙桶總質(zhì)量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）

。參考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)13.如圖所示：一半圓形玻璃磚外面插上Pl、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住Pl、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率__________。有一同學把大頭針插在、位置時，在MN的下方向上觀察，看不到大頭針的像，其原因是_______________________。參考答案：，全反射三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）用右圖所示裝置做“研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件”的實驗，力矩盤上各同心圓的間距相等。（1）在用細線懸掛鉤碼前，以下哪些措施是必要的（

）（A）判斷力矩盤是否處在豎直平面。（B）判斷橫桿MN是否嚴格保持水平。（C）判斷力矩盤與轉(zhuǎn)軸間的摩擦是否足夠小。（D）判斷力矩盤的重心是否位于盤中心。（2）在A、B、C三點分別用細線懸掛鉤碼后，力矩盤平衡，如圖所示，已知每個鉤碼所受的重力為1牛，則此時彈簧秤示數(shù)為

牛。（3）現(xiàn)同時撤去B、C兩處的鉤碼，而改用一根細線懸掛5牛的鉤碼，為使力矩盤仍然保持原平衡狀態(tài)，且彈簧秤示數(shù)不變，試在圖中用直線畫出該細線在力矩盤上的懸掛位置。參考答案：答案：（1）A，C，D

（4分）（2）4

（2分）（3）見圖（懸線在轉(zhuǎn)軸右側(cè)豎直方向與第二圓環(huán)相切，鉤碼不畫不扣分）。（1分）15.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。圖甲圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_____和_____之間某時刻開始減速。②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為_______m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為________m/s。（保留三位有效數(shù)字）③物塊減速運動過程中加速度的大小為a＝____m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值___（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：）①67（或76）②1.001.20③2.00偏大四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（17分）如圖所示，在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方，有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強磁場．正方形線框abcd的邊長l=0.2m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R＝0.08．一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量M=0.2kg的物體A．開始時線框的cd在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時間后線框進入磁場運動，已知線框的ab邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動．當線框的cd邊進入磁場時物體A恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落，最后落至地面．整個過程線框沒有轉(zhuǎn)動，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10m/s2．求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B．（2）線框從開始運動到最高點，用了多長時間？（3）線框落地時的速度多大？參考答案：解析：（1）設(shè)線框到達磁場邊界時速度大小為v，由機械能守恒定律可得

代入數(shù)據(jù)解得

v=2m/s

線框的ab邊剛進入磁場時，感應(yīng)電流

線框恰好做勻速運動，有

代入數(shù)據(jù)解得

B=1T

（2）設(shè)線框進入磁場之前運動時間為t1，有

代入數(shù)據(jù)解得t1=0.6s

線框進入磁場過程做勻速運動，所用時間0.1s

此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運動，到最高點時所用時間

=0.2s

線框從開始運動到最高點，所用時間＝0.9s

（3）線框從最高點下落至磁場邊界時速度大小不變，線框所受安培力大小也不變，即

因此，線框穿出磁場過程還是做勻速運動，離開磁場后做豎直下拋運動．由機械能守恒定律可得

代入數(shù)據(jù)解得線框落地時的速度

vt=4m/s

17.如圖所示，一半徑R=1m的圓盤水平放置，在其邊緣E點固定一小桶(可視為質(zhì)點)。在圓盤直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m,且與水平滑道