山东省潍坊市综合高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

山东省潍坊市综合高级中学高三物理上学期期末试卷含解析
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. 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。

此后，该质点的动能可能
A. 一直增大
B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大
C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大
参考答案：
ABD
2. 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率。

如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。

由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。

下列表达式中正确的是
（A）T＝2π（B）T＝2π
（C）T＝（D）T＝
参考答案：
答案：AD
3. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。

现从t=0时刻起，给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。

下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是参考答案：
BD
4. 圆形区域内有如图所示的匀强磁场，一束相同荷质比的带电粒子对准圆心O射入，分别从
a、b两点射出，则从b点射出的粒子
A．带正电 B．运动半径较小
C．速率较小 D．在磁场中的运动时间较长
参考答案：
A
5. （多选题）A、B两物体叠放在一起,放在光滑水平面上,如图甲,它们从静止开始受到一个
变力F的作用,该力与时间的关系如图乙所示,A、B始终相对静止，则
A．在t0时刻，A、B两物体间静摩擦力最大
B．在t0时刻，A、B两物体的速度最大
C．在2t0时刻，A、B两物体的速度最大
D．在2t0时刻，A、B两物体又回到了出发点
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x 的阻值，图中R 0为标准定值电阻（R 0=20.0 Ω）；
可视为理想电压表。

S 1为单刀开关，S 2位单刀双掷开关，E 为电源，R 为滑动变阻器。

采用
如下步骤完成实验：
（1）按照实验原理线路图（a ），将图（b ）中实物连线_____________；
（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S 1；
（3）将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U 1；然后将S 2掷于
2端，记下此时电压表
的示数U 2；
（4）待测电阻阻值的表达式R x =_____________（用R 0、U 1、U 2表示）； （5）重复步骤（3），得到如下数据：
（6）利用上述5次测量所得
的平均值，求得R x =__________Ω。

（保留1位小数）
参考答案：
(1). 如图所示：
(2). (3). 48.2
【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。

【解题思路】开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I=U 1/R 0，将开关S 2掷于2端，
R
0和R x
串联电路电压为U 2，R x 两端电压为U=U
2-U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x =U/I=R 0=（-1）
R 0。

5次测量所得
的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入R x =（-1）R 0=（3.41-1）
×20.0Ω=48.2Ω。

7. 如图所示，将粗细相同的两段均匀棒A 和B 粘合在一起，并在粘合处用绳悬挂起来，棒恰好处于水平位置并保持平衡．如果B 的密度是A 的密度的2倍，则A 与B 的长度之比为 ，A 与B 的重力之比为 ．
参考答案：
：1 , 1：
8. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板B 间的动摩擦因数。

已知铁块A 的质量mA=1 kg ，金属板B 的质量mB=0.5 kg 。

用水平力F 向左拉金属板B ，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A 、B 间的摩擦力Ff=______N ，A 、B 间的动摩擦因数μ= 。

（g 取10 m/s2）。

该同学还将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连
续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s ，可求得拉金属板的水平力F= N.
参考答案：
9. 如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．
参考答案：
甲
10. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。

已知这列波的频率为5Hz，此时
的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲ __m/s.
参考答案：
负 10 ；11. 一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。

参考答案：
0，0.8km/h
12. 如图所示，一正方形导线框边长为，质量为m，电阻为R。

从某一高度竖直落入磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d>l。

线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为__________。

若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。

（已知重力加速度为g）
参考答案：
试题分析：由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则，其中,
代入解得：v=。

因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为v, 线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即Q=.
考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。

13. 如图所示为氢原子的能级图。

用光子能量为13.06 eV的光照射
一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的
光有▲种，其中最短波长为▲ m（已知普朗克常量
h=6.63×10－34 J·s）。

参考答案：
10 9.5×10-8
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

参考答案：
试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。

开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。

设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有
①
根据力的平衡条件有
②
联立①②式可得
③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。

根据盖—吕萨克定律有
④
式中
V1=SH⑤
V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为
⑧
故本题答案是：
点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利用气态方程求解即可。

15. 如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；
（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．
参考答案：
（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，
由μmg=ma得
a=μg=2m/s2，
当小铁块的速度达到6 m/s时，
由vt2=2ax得：x=9 m
由于9 m＞L1=6.25 m，说明小铁块一直做加速运动
设达到O2上方的速度为v，则v= =5m/s
小铁块离开传送带后做平抛运动
根据h=gt2
得下落时间：t= =0.5 s
由L2=vt=5×0.5=2.5 m
（2）欲使L2变大，应使v变大
由v=可知，L1增大符合要求
m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响
因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．
答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B。

一质量为m，带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁场（不计重力影响）。

（1）如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速
度。

（2）如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向
与半圆在Q点切线方向的夹角为φ（如图）。

求入射粒子
的速度。

参考答案：
解析：（1）由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。

设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得：
解得：
（2）设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。

由几何关系得：
由余弦定理得：
解得：
设入射粒子的速度为v，由
解出：
17. 如图所示，一质量M＝4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m＝1.0kg的小滑块A（可视为质点）。

现使A、B同时分别获得使A向左、向右的初速度，其大小均为2.0m/s，最后A并没有滑离B板。

已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度g =10m/s2。

在距B的右端2.0m有一档板，且B与挡板碰撞过程中无能量损失。

（小数点以后保留两位小数）
求:（1）经多长时间B与挡板相碰
（2）A距档板的最近距离
（3）A、B的最终速度
（4）最终A距B的右端的距离
参考答案：
（1）从开始运动到A、B共速时的过程中
Mv0-mv0=(M+m)v1
对于滑块A：
木板的位移＝1.02m
从A、B共速运动到时的与挡板碰撞之前的过程中，A、B用时
1.46s
(2) A、B获得向右的共同速度v1，木板与挡板第一次碰撞后，Ａ以初速度v1向右减速至速度为０时，A距档板的距离最近为Ｓ2
从开始运动到A、B共速二者的相对位移
设Ａ以初速度v1向右减速至速度为０时发生的对地位移为S3
S3=0.14m
=1.14m
(3) A、B的最终速度v为：
V=0.72m/s
(4) 最终A距B的右端的距离：Ks5u
S4=0.46m
S= S0－S4=0.82ｍ
18. 某同学在探究木箱与水平地面之间的摩擦情况时，做了如下实验：在水平地面上将木箱由静止开始从位置A推至另一位置B。

当他用200N的水平恒力推木箱时，经10s的时间木箱被推到B点；当他用500N的水平恒力推本箱时，经5s的时间就可将木箱推到B点。

则：
（1）若该同学用600N的水平恒力推木箱，经多少时间可将木箱推到B点?
（2）若该同学用600N的水平恒力推木箱，至少要作用多少时间木箱可滑到B点?
参考答案：
（1）设AB间的距离为s，三个过程的加速度分别为a1、a2、a3，则有：
，，；
代入数据，可得：μmg=100N，t3=2s。

（5分）
（2）设F至少作用t，然后减速滑行到B点，则：，代入数据，可得：
t=s。

（3分）。