山西省臨汾市大陽中學高三物理期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，A、B為豎直墻壁上等高的兩點AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿．轉(zhuǎn)軸C在AB中點D的正下方，AOB在同一水平面上．∠AOB=90°，∠COD=60°．若在O點處用輕繩懸掛一個質(zhì)量為m的物體，則平衡后繩AO所受拉力的大小為（）A．mgB．mgC．mgD．mg參考答案：考點：力的合成與分解的運用；力的合成；共點力平衡的條件及其應用．.專題：受力分析方法專題．分析：以O點為研究對象，分析受力情況，作出力圖，由平衡條件求出AO和BO的合力F大小和方向，再將F進行分解，求出繩AO所受拉力的大?。獯穑航猓涸O繩AO和繩BO拉力的合力為F，以O點為研究對象，O點受到重力mg、桿的支持力F1和F，作出力圖1．根據(jù)平衡條件得

F=mgtan30°將F分解，如圖2則有AO所受拉力的大小F2==故選D點評：本題O點受到的力不在同一平面，關(guān)鍵是將受力情況分成豎直和水平兩個平面研究．2.（多選題）如圖所示小球沿水平面通過O點進入半徑為R的半圓弧軌道后恰能通過最高點P，然后落回水平面，不計一切阻力，下列說法正確的是（）A．小球落地點離O點的水平距離為RB．小球落地點時的動能為C．小球運動到半圓弧最高點P時向心力恰好為零D．若將半圓弧軌道上部的圓弧截去，其他條件不變，則小球能達到的最大高度比P點高0.5R參考答案：BD【考點】向心力；平拋運動；動能定理的應用．【分析】小球恰能通過圓弧最高點P，重力恰好提供向心力，可先求出過最高點的速度，小球離開最高點后做平拋運動，可由動能定理求解落地速度，將半圓弧軌道上部的圓弧截去，同樣可以用動能定理求解．【解答】解：A、小球恰好通過最高點，重力恰好提供向心力mg=m解得v=小球離開最高點后做平拋運動2R=gt2x=vt解得x=2R因而A錯誤；B、小球平拋過程mg（2R）=Ek2﹣mv2解得Ek2=mgR因而B正確；C、小球恰好通過最高點，重力恰好提供向心力，故C錯誤；D、不計一切阻力，最高點速度為零﹣mg（R+h）=0﹣Ek2解得h=1.5R因而D正確；故選BD．3.（多選）如圖所示，兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于x=-0．2m和x=1．2m處，兩列波的速度均為v=0．4m/s，兩波源的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時刻兩列波的圖像（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0．2m和x=0．8m的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于x=0．5m處，關(guān)于各質(zhì)點運動情況判斷正確的是：(

)A．兩列波相遇后振幅仍然為2cmB．t＝1s時刻，質(zhì)點M的位移為-4cmC．t＝1s時刻，質(zhì)點M的位移為+4cmD．t＝0．75s時刻，質(zhì)點P、Q都運動到M點E．質(zhì)點P、Q的起振方向都沿y軸負方向參考答案：ABE4.如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場中的三點，實線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點關(guān)于MN對稱，a、c兩點關(guān)于PQ對稱，已知一帶正電的試探電荷從a點移動到c點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判定正確的是A．M點處放置的是負電荷B．a(chǎn)點的場強與c點的場強完全相同C．a(chǎn)點的電勢高于c點的電勢D．若將該試探電荷沿直線由a點移動到b點，則電場力先做正功，后做負功參考答案：AD5.如圖所示，虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸，相交于O點，兩個等量異種點電荷分別處于橢圓的兩個焦點M、N上，下列說法中正確的是（

）

A．A、B兩處電勢、場強均相同

B．C、D兩處電勢、場強均相同

C．在虛線AB上O點的場強最大

D．帶正電的試探電荷在O處的電勢能小于在B處的電勢能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開口向下豎直放置，內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可無摩擦的自由滑動且不漏氣，活塞質(zhì)量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿砂子時質(zhì)量為m1，此時活塞恰好靜止，此時外界氣壓為p0，則此時氣缸內(nèi)氣體壓強大小為

?，F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞，細砂慢慢漏出，則氣缸內(nèi)氣體的壓強將

。氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）7.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）8.一個中子與某原子核發(fā)生核反應，生成一個氘核，其核反應方程式為________。該反應放出的能量為Q，則氘核的比結(jié)合能為________。參考答案：01n＋11H→12H(9.(5分)平衡下列核反應方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）10.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為__________射線，射線b為_______________射線。參考答案：11.已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，12.如圖，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數(shù)學知識得知：=R1+r=4+1=5Ω．當變阻器與電阻R2并聯(lián)的電阻最大時，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．13.2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員與丹麥隊比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運動一段時間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認為是彈性碰撞。通過電子測速設備測得，碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國隊使用的冰壺實測質(zhì)量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質(zhì)量有點偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊使用的冰壺的質(zhì)量

kg（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設橋的長度，分別算出運動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當傳播是的頻率不會發(fā)生變化。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一紙面內(nèi)的單色光束從玻璃磚的C點射入，入射角θ從0°到90°變化，現(xiàn)要求只考慮能從AB邊折射的情況（不考慮從AB上反射后的情況），已知：α=45°，玻璃磚對該單色光的折射率n=，光在真空中的速度為c．則求；①能從AB邊出射的光線與AB交點的范圍寬度d；②光在玻璃磚中傳播的最短時間t．參考答案：解：①當θ=0°時，光線射到O點．

當θ=90°時，設折射角為β，由，β=45°，折射光線與AB邊垂直．根據(jù)臨界角公式sinC==，得C=45°，最大的折射角r=C=45°故能從AB邊出射的光線與AB交點的范圍寬度為：；②光在玻璃磚中傳播的速度為：光在玻璃磚中傳播的最短距離為：所以最短時間為：答：①能從AB邊出射的光線與AB交點的范圍寬度d為R；②光在玻璃磚中傳播的最短時間t為．17.（17分）如圖甲，兩光滑的平行導軌MON與PO’Q，其中ON、O’Q部分是水平的，傾斜部分與水平部分用光滑圓弧連接，QN兩點間連電阻R，導軌間距為L。水平導軌處有兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ（分別是cdef和ghjk虛線包圍區(qū)），磁場方向垂直于導軌平面豎直向上，Ⅱ區(qū)是磁感強度Ｂ０的恒定磁場，Ⅰ區(qū)磁場的寬度為x0，磁感應強度隨時間變化。一質(zhì)量為m，電阻為R的導體棒垂直于導軌放置在磁場區(qū)中央位置，t=0時刻Ⅰ區(qū)磁場的磁感強度從Ｂ1大小開始均勻減小至零，變化如圖乙所示，導體棒在磁場力的作用下運動的v-t圖象如圖丙所示。（1）求出t=0時刻導體棒運動的加速度a；（2）求導體棒穿過Ⅰ區(qū)磁場的過程中安培力所做的功和ab棒離開Ⅰ區(qū)磁場后直到最終停止的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。（3）根據(jù)導體棒運動圖象，求棒的最終位置和在0-t2時間內(nèi)通過棒的電量。參考答案：（1）t=0時刻

（2分）ab棒受到向左的安培力

（1分）ab棒向左的加速度

（1分）

（2）t0/2時刻導體棒穿出磁場速度為v0,由動能定理，安培力的功為

熱量

18.如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧軌道豎直放置，下端恰與金屬板上表面平滑連接。金屬板置于水平地面上，板足夠長，質(zhì)量為5m，均勻帶正電q；現(xiàn)有一質(zhì)量為m的絕緣小滑塊（可視為質(zhì)點），由軌道頂端無初速釋放，滑過圓弧軌道后滑到金屬板上?？臻g存在豎直向上的勻強電場，場強E=6mg/q；已知滑塊與金屬板上表面、金屬板與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ；重力加速度為g。試求：（1）滑塊滑到圓弧軌道末端時的速度；（2）金屬板在水平地面上滑行的最終速度v；（3）若從滑塊滑上金屬板時開始計時，電場存在的時間為t，求電場消失后，金屬板在地面上滑行的距離s與t的關(guān)系。參考答案：解：（1）滑塊滑到軌道末端，有……（2分）可得，滑塊速度為……………（2分）（2）滑塊滑上金屬板瞬間，金屬板豎直上受力，可知板不受地面摩擦力，滑塊與金屬板組成的系統(tǒng)動量守恒。………………（1分）

………………（2分）可得金屬板在水平地面上滑行的最終速度為…（1分）（3）設ts末滑塊與金屬板恰好共速，則對滑塊，有

又……………………（2分）可得運動時間…………（1分）①當時，滑塊和金屬板一起向右勻減速運動至靜止，有

……………ks5u…………（1分）則可得金屬板滑行距離……………………（1分）②當時，電