山西省朔州市山陰安榮鄉(xiāng)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符合題意1.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為()

A．mg

B.mg

C.mg

D.mg參考答案：C2.如圖7所示，A、B兩點接在恒壓電源上，內(nèi)阻不可忽略的電流表A1與A2并聯(lián)，示數(shù)分別為0．8A和1．6A，若將兩只電流表串聯(lián)起來接入原電路中，兩只電流表的示數(shù)均為1A，那么電路不接入電流表時，流過R的電流是

（

）

A．2．4A

B．3A

C．4A

D．4．8A參考答案：C3.靜止在勻強磁場中的核，發(fā)生α衰變后生成Th核，衰變后的α粒子速度方向垂直于磁場方向，則以下結(jié)論中正確的是（

）A．衰變方程可表示為：B．衰變后的Th核和α粒子的軌跡是兩個內(nèi)切圓，軌道半徑之比為1:45C．Th核和α粒子的動能之比為2:117D．若α粒子轉(zhuǎn)了117圈，則Th核轉(zhuǎn)了90圈參考答案：CD4.如圖所示，質(zhì)量為m0＝20kg、長為L＝5m的木板放在水平面上，木板與水平面的動摩擦因數(shù)為μ1＝0.15。將質(zhì)量m＝10kg的小木塊（可視為質(zhì)點），以v0＝4m/s的速度從木板的左端滑上木板，小木塊與木板面的動摩擦因數(shù)為μ2＝0.4，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g＝10m/s2。則以下判斷中正確的是（

）A．木板一定靜止不動，小木塊不能滑出木板B．木板一定靜止不動，小木塊能滑出木板C．木板一定向右滑動，小木塊不能滑出木板D．木板一定向右滑動，小木塊能滑出木板參考答案：C5.（單選）下列關(guān)于原子及原子核的說法正確的是______;(填選項前的字母）A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的重核裂變反應(yīng)B．100個碳同位素146C的原子核，經(jīng)過一個半衰期，衰變了50個C．原子核發(fā)生一次β衰變，該原子外層就失去一個電子D．按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子總能量增加參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（7.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習(xí)使用打點計時器”實驗，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點計時器，并完成以下填空：

圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點計時器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點針的鐵條通過復(fù)寫紙在紙帶上打出點，丙圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點記時器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤而打出點，乙圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．8.如右圖所示為一小球做平拋運動頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運動時的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小是_______m/s.參考答案：9.“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

10.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“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(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊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)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)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）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=11.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：

（2分），

12.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質(zhì)量為1kg的石子(不計空氣阻力)。經(jīng)時間s，此時石子的速度大小為

；重力對石子做功的瞬時功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W13.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動頭C從A端滑至B端的過程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計電表、導(dǎo)線對電路的影響。則電源電動勢E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，3三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度L=_____________mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如上圖乙所示，由圖可知其直徑D=

mm；（3）用伏安法較精確地測量該圓柱體的電阻Rx，現(xiàn)有的器材和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻Rx（其阻值約為200Ω）;電流表A（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）；電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約20kΩ）;直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器R（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請在圖丙框中畫出測量的電路圖。（4）若測待測圓柱體電阻Rx時，電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則該圓柱體材料的電阻率ρ＝______________。（不要求計算，用題中所給字母表示）參考答案：（1）L=31.15

mm（2）D=4.200

mm（3）測量電路圖（4）15.某同學(xué)用如圖甲所示裝置研究勻變速直線運動，得到如圖乙所示的紙帶，紙帶上相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出．打點計時器交流電的頻率為50Hz．（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（均保留三位有效數(shù)字）．（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速；（2）每5個點取1個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，5點的瞬時速度為：v5==1.00m/s，6點的瞬時速度：v6==1.16m/s（3）由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2故答案為：（1）6、7（2）1.00，1.16．（3）2.00四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，輕質(zhì)支架ABO可繞水平軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，支架A端擱在水平地面上，BO與地面垂直，AB長度為L，與水平地面夾角為θ=37°．可看作質(zhì)點的帶正電小物塊P，質(zhì)量為m，帶電量為q，P與支架間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，在運動過程中其電量保持不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）給小物塊P一個初速度，使其從A端開始沿AB向上滑，求P滑到距A端多遠(yuǎn)時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）把另一可看作質(zhì)點的帶正電小物塊W固定在支架的A端，小物塊P能靜止在AB的中點處，已知物塊P與AB間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，求小物塊W可能的帶電量Q．（3）改變小物塊W的帶電量，將物塊P從B點由靜止釋放，P沿斜面剛好能到達(dá)AB的中點．求物塊P從斜面中點應(yīng)以多大的初速度v0上滑才能剛好到達(dá)B點（支架不會發(fā)生翻轉(zhuǎn)）．參考答案：解：（1）設(shè)當(dāng)物塊P滑到距A端為x時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．根據(jù)力矩平衡，有mgcos37°×（Lcos237°﹣x）=μmgcos37°×Lcos37°sin37°解得：x=0.4L（2）設(shè)小物塊W至少應(yīng)帶電量Qmin，此時物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由A指向B．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmin+fm=解得：設(shè)小物塊W至多應(yīng)帶電量Qmax，此時物塊P受到最大靜摩擦力fm作用且方向由B指向A．根據(jù)物塊P的受力平衡，有mgsin37°=Fmax﹣fm=解得：所以小物塊W可能的帶電量范圍是．（3）設(shè)物塊P從B點沿斜面到達(dá)AB的中點過程中克服電場力做功W，由動能定理根據(jù)對稱性，物塊P從斜面中點向上運動到達(dá)B點的過程電場力對其做功也為W，由動能定理解得：答：（1）給小物塊P一個初速度，使其從A端開始沿AB向上滑，P滑到距A端0.4L時支架即將發(fā)生翻轉(zhuǎn)．（2）小物塊W可能的帶電量是．（3）物塊P從斜面中點應(yīng)以的初速度v0上滑才能剛好到達(dá)B點．17.靜止在水平路面上的甲車，發(fā)現(xiàn)其后相距為x1＝50m處的乙車正以恒定速度v1＝10m／s徑直向其開來。甲車立即開始做勻加速直線運動，加速到速度v2＝8m／s后甲車以這個速度做勻速直線運動，當(dāng)甲車運動x2＝100m時恰被追上。若甲、乙始終在同一直線上運動，且在乙車追上甲車前，甲車已經(jīng)達(dá)到v2＝8m／s的速度并做勻速直線運動。求甲車加速運動時的加速度大小參考答案：18.24．(20分)“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達(dá)N板的正中間。忽略電場的邊緣效應(yīng)。（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；（2）求等勢面C所在處電場強度E的大?。唬?）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由。參考答案：（1）電子（帶負(fù)電）做圓周運動，電場力方向指向球心，電場方向從B指向A，B板