高三物理期中考试试卷

高三物理期中考试试卷
考试范围：xxx；考试时间：xxx分钟；出题人：xxx
姓名：___________班级：___________考号：___________
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.下列说法正确的是．
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
2.如图所示，将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧，一端固定在水平天花板上相距为2L的两点，另一端共同连接一质量为m的物体，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。

若将物体的质量变为M，平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°（sin 37°＝0．6），则等于（）
A． B． C． D．
3.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）
A．楞次首先发现了电磁感应现象
B．安培首先发现电流周围存在磁场
C．库仑利用组秤装置，发现了点电荷间的作用力与电荷间距离的平方成反比
D．法拉第提出电荷周围存在“场”，并创造性地用“电力线（即电场线）”形象地描述电场
4.(2010年高考山东理综卷)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是( )
A ．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B ．副线圈输出电压的有效值为31 V
C ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加
5.如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd 、eg 处于方向垂直导轨向下的匀强磁场中，金属杆ab 与导轨接触良好。

在两根导轨的端点C 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。

现用一水平向右的外力F 1作用在金属杆ab 上，使金属杆ab 向右沿导轨滑动，滑动过程中金属杆ab 始终垂直于导轨。

金属杆ab 受到的安培力用F 2表示，F 1与F 2随时间t 变化的关系图像如图乙所示，下面关于金属杆ab 运动过程中的v -t 图像正确的是（ ）
6.美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍，已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。

根据以上信息，下列推理中正确的是
A ．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力
B ．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径
C ．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径
D ．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度
7.在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。

假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d 。

如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为 A ．
B ．0
C ．
D ．
8.如图所示，一带电小球质量为m，用丝线悬挂于O点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为 ()
A．0
B．2mg图 2
C．4mg
D．6mg
9.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则：
A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止
B．当时，A的加速度为
C．当F＞3μmg时，A相对B滑动
D．无论F为何值，B的加速度不会超过
10.如图所示是某手机电池的部分参数，手机充电时转化为电池化学能的效率为90%，则下列说法正确的是（）
A．9.12Wh是电池的容量
B．该电池充满电后电荷量为4320C
C．充满一次电所消耗的电能是36480J
D．充满电的手机以500mA的电流工作能持续3.6h
二、多选题
11.如图所示，MN 、PQ 是两条在水平面内、平行放置的金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R 的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n 1∶n 2 =k ，导轨宽度为L 。

质量为m 的导体棒ab 垂直MN 、PQ 放在导轨上，在水平外力作用下做往复运动，其速度随时间变化的规律是
，范围足够大的匀强磁场垂直于轨
道平面，磁感应强度为B ，导轨、导体棒、导线电阻不计，电流表为理想交流电表。

则下列说法中正确的是
A ．导体棒两端的最大电压为
B ．电阻R 上的电压为
C ．电流表的示数为
D ．导体棒克服安培力做功的功率为
12.如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中。

两个质量均为m 、带电荷量为＋q 的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中( )
A ．甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大
B ．甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
C ．甲滑块在斜面上运动的位移与乙滑块在斜面上运动的位移大小相同
D ．两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等
13.如图所示，一个质量为m 的物体以某一速度从A 点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为g ，该物体在斜面上上升的最大高度为h ，则在这一过程中( )
A ．重力势能增加了mgh
B ．机械能损失了mgh
C ．动能损失了mgh
D ．合外力对物体做功为
mgh
14.下列说法中正确的是（___________）
A ．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
B ．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
C ．光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
D ．两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
E ． 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为△x ，如果只增大双缝到光屏之间的距离，△x 将增大
15.在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O 等距的两点a 、b ，如图所示，则下列判断正确的是（ ）
A ．a 、b 两点的电势相同
B ．a 、b 两点的场强矢量相同
C ．a 、O 两点间与b 、O 两点间的电势差相同
D ．同一电荷放在a 、b 两点的电势能相同
三、计算题
16.（10分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P 离水面的高度为h 1=0.6m ，尾部下端Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s 1=0.8m 处有一浮标，示意如图．一潜水员在浮标前方s 2=3.0m 处下潜到深度为h 2时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q ；继续下潜△h=2.0m ，恰好能看见Q ．（已知水的折射率n=）求
①深度h
；
2
②赛艇的长度l．（可用根式表示）
17.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长L= 0.1m，两板间距离d =" 0.4" cm，现有一微粒质量m=2.0×10-6kg，带电量q=+1.0×10-8C，以一
定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板上中点O处，取
g=10m/s2．试求：
（1）带电粒子入射初速度的大小；
（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电
势范围为多少？
四、实验题
18.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某
点时的瞬时速度v和下落高度h。

某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：
a.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v。

b.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v= 计算出瞬时速度v。

c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，
测算出瞬时速度v,并通过h= 计算出高度h。

d.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这
点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v。

以上方案中只有一种正确，正确的是。

（填入相应的字母）
19.(4分)
图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。

现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计
时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。

回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有。

（填入正确选项前的字母）
A．米尺
B．秒表
C．0～12V的直流电源
D．0～I2V的交流电源
（2）实验中误差产生的原因有______。

（写出两个原因）
五、简答题
20.如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。

已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=4m，CD弧的半径为R=2m，O为其圆心，∠COD=143°。

整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。

一质量为m=0．4kg、
=15m/s沿AB轨道开始运动。

若物体与轨道
电荷量为q="+3×10" -3C的物体从A点以初速度v
A
AB间的动摩擦因数为μ=0．2，sin37°=0．6，cos37°=0．8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷
量不变。

求
（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；
（2）物体在C点对轨道的压力为多少；
（3）用物理知识判断物体能否到达D点；
21.如图为俯视图，虚线MN的右侧存在一个竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B. 电阻为R、质量为m，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．当线框以初速度v
向左离开磁场过程中，安培力对线框所做的功为W．求：
（1）初速度v
时刻，线框中感应电流I大小和方向；
（2）线框cd边穿出磁场时速度v；
（3）线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q
六、作图题
22.如图所示，两条间距l＝1 m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，上端用阻值为
R＝4 Ω的电阻连接．在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁
场B
1和B
2
，且B
1
＝B
2
＝0.5 T．ab和cd是质量均为m＝0.1 kg，电阻均为r＝4 Ω的两根金属
棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好．已知t＝0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动)，ab棒受到F＝0.6－
0.2t(N)沿斜面向上的力作用，处于静止状态．不计导轨的电阻．
(1)求流过ab棒的电流I
ab
随时间t变化的函数关系；
(2)分析并说明cd棒在磁场B
2
中做何种运动；
(3)t＝0时刻起，1 s内通过cd棒的电荷量q为多少？
(4)若t＝0时刻起，1.2 s内作用在cd棒上外力做功为W＝16 J，则这段时间内电阻R上产生
的焦耳热Q
R
多大？
参考答案
1 .C
【解析】光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来
是彩色的，这是光的干射现象，故B错误；激光全息照相时利用了激光相干性好的特性，故
C正确；红光和黄光分别通过同一双逢干涉装置，根据公式：，可知，波长比较长的
红光形成的相邻亮条纹间距大而绿光间距小，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

2 .B
【解析】
试题分析: 由几何知识得，左图中弹簧的伸长量为：
右图中弹簧的伸长量为：
由胡可定律：
则两情况下弹簧拉力之比为：
根据平衡条件：
得：
答案选B
考点: 力的平衡、胡克定律。

3 .CD
【解析】略
4 .AD.
【解析】由原线圈输入电压的变化规律可知，输入交变电压的周期为0.02 s，频率为50 Hz，
所以副线圈输出电压的频率为50 Hz，A正确；原线圈输入电压的最大值为310 V，有效值为220 V，根据变压公式，副线圈输出电压的有效值为22 V，B错误；由变压器变流公式知，原、副线圈的电流比只与匝数比有关，C错误；滑动变阻器的滑动触头向右移动，电阻减小，副
线圈输出电流增大，输出功率增加，D正确．
5 .D
【解析】由乙图可知，两力变化得斜率相等，所以可设，，所以金属棒的
合外力为，是一个定值，又因为是从静止开始的，所以金属棒做初速度为零的匀加速直线运动，故选D。

6 .D
【解析】在行星表面根据黄金代换，行星质量，，根据以上数据能求出该行星表面的重力加速度，D对；
7 .C
【解析】略
8 .C
【解析】
9 .CD
【解析】
试题分析：AB之间的最大静摩擦力为：，B与地面间的最大静摩擦力为：
，当时，AB一定相对地面静止，但当时，AB不会相对地面静止不动，故A错误；当AB间刚好发生相对滑动时：对B受力分析得：
解得B的加速度为：。

在对A受力分析得：代入解得:
由此可知当时，AB将发生相对滑动．当时，，所以AB间不会发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律有：，故B错误；由以上知
当时，AB间会发生相对滑动，故C正确；A对B的最大摩擦力为，B受到的地面的最大静摩擦力为，所以B的最大加速度为：，解得即无论F为何值，B的加速度都不会超过，故D正确．所以CD正确，AB错误。

考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．
【解析】9.12Wh是电池充满一次电后储存的电能，A错误；该电池充满电后电荷量为
2400mAh，即q=It=2400×10﹣3×3600C=8640C，B错误；充满一次电所消耗的电能是
36480J，C正确；以500mA的电流工作能持续时间是 4.8h，D
错误；故选C.
11 .ABD
【解析】A、根据题意，电动势的瞬时值表达式为：，则最大电动势为：，故选项A正确；
B、由于大电动势为：，则电动势的有效值为：，则副线圈两端的电压为：
，则，故选项B正确；
C、则副线圈电流为：，在根据，则电流表读数为，
故选项C错误；
D、根据能量守恒，导体棒克服安培力做功的功率等于电阻R的热功率，故，
故选项D正确。

12 .AD
【解析】
B，解得
小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，mg cos θ＝qv
m
，故斜面倾角越大，飞离时速度越小，甲飞离斜面速度大于乙，A正确；甲斜面
倾角小，平均加速度小，但是末速度大，故甲在斜面上运动时间比乙的长，故B错误；根据
动能定理，解得，故甲的位移大于乙的位移，故C错误；重力的
平均功率为重力乘以竖直方向的分速度的平均值，代入数据相等，故D正确。

答案AD.
点睛：解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理
清物体的运动状况：小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，当支持力减到0时，离开斜面。

13 .BD
【解析】试题分析：物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，知重力势能
的变化．根据牛顿第二定律求出摩擦力大小，根据物体克服摩擦力做功等于物体机械能的损失，求解机械能的损失．根据合力做功，求解动能的损失．
物体的重力势能增加了mgh，A错误；由牛顿第二定律可知，解得，故机械能损失了，B正确；由动能定理可知，动能损失为
，C错误；合外力对物体做功为，D正确．
【解析】除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光，选项A正确；机械波的传播速度只与介质有关，与频率无关，选项B错误；光速不变原理是指真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，选项C正确；两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其振幅最大，但位移不是始终保持最大；振动减弱区域的质点，其振幅最小，但位移不是始终保持最小，选项D错误；用绿光做双缝干涉实验，在光
屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为△x，根据可知，如果只增大双缝到光屏之间的距离l，△x将增大，选项E正确；故选ACE.
15 .ACD
【解析】解：将电荷从移到或电场力做功相等,则、两点间与、两点间的电势差相同,所以、两点的电势相等.故A、C正确;
根据点电荷的场强叠加,知、两点的场强大小相等,方向相反.所以场强不同.故B错误;
D、、两点的电势相等,根据,同一电荷在、两点的电势能相同.故D正确.本题选ACD
16 .①4m ②
【解析】
试题分析：① 设过P点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β则：
根据光的折射定律可知：
=4m
由①②③得：h
2
② 潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C，则：
由④⑤得：
考点：光的折射定律.
17 .（1）v 0=2.5m/s （2）6V≤≤10V 。

【解析】
试题分析：（1）电容器不带电时，微粒做平抛运动， 设初速度为v 0， 则有：
，
， 联立两式得：
，
代入数据得：v 0=2.5m/s 。

（4分）
（2）若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A 板的电势大于0，且B 板接地电势等于0，则有，A 板电势最小时，微粒刚好从A 板右侧边缘射出，则有：，
，且：
，联立以上各式
V 。

（3分）
A 板电势最大时，微粒刚好从
B 板右侧边缘射出，则有：，且有a 2=a 1，代
入数据解得：
V ，综上可得：6V≤
≤10V 。

（3分）
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；电场强度．
点评：只受重力作用的粒子在极板之间做的是平抛运动，当极板间有了电荷之后，再进入的粒子受到重力和电场力的共同的作用，此时将做类平抛运动． 18 .d 【解析】略 19 .（1）AD
（2）纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。

【解析】本题考查的是机械能守恒定律的实验验证。

（1）对纸带的处理需要米尺测量出长度，A 项正确；计时的步骤由打点计时器完成，因此不需要秒表，B 项错误；电磁打点计时器的工作电源为低压交流电源，因此D 项正确。

（2）本实验的系统误差来源于纸带和打点计时器之间有摩擦，偶然误差来源于用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。

20 .0 27N 恰能到达D 点
【解析】试题分析：（1）A→B 过程，重力和电场力对物体做的总功：
·
（2）A→B 过程，根据受力分析可知，物体下滑过程受到的滑动摩擦力为：
A→B 过程，由动能定理：
，可得：
B→C 过程，由动能定理：，可得：·
（也可直接从A→C 全程列动能定理，或者能量守恒） 在C 点，由牛顿第二定律：
，可得：
根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力：
（3）重力和电场力的合力：
，方向与竖直方向成斜向左下
所以D 点即为圆周运动中的等效最高点，物体到达D 点的最小速度为：
，可得：
要到达D 点，在C 点速度至少为．（也可用A 点或B 点进行判断） 从C→D ，由动能定理：
可得：
，又
，所以物体恰能到达D 点
考点：动能定理；牛顿第二定律 21 .（1）
；电流方向逆时针方向（2）
（3）
【解析】试题分析：（1）根据E=BLv 可求得感应电动势，再由欧姆定律可求得感应电流；由
右手定则可明确感应电流的方向；（2）由动能定理可求得穿出时的速度大小；（3）根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律可求得通过截面的电量． （1）根据动生电动势有
所求电流为
电流方向逆时针方向 （2）由动能定理，解得
（3）根据定义
由法拉弟电磁感应定律及欧姆定律
，解得
22 .(1)0.4tA (2)v ＝9.6t m/s 的匀加速直线运动 (3)0.4 C (4)1.56 J 【解析】(1)ab 棒平衡，则F ＋F 安＝mgsin 37° 又因F 安＝B 1I ab l 代入数据得I ab ＝0.4t A.
(2)cd 棒上的电流I cd ＝2I ab ＝0.8t A① 电源电动势E ＝I cd R 总②
cd 棒切割磁感线，产生的感应电动势为E ＝B 2lv③ 联立①②③得，cd 棒的速度v ＝9. 6t m/s 所以，cd 棒做初速度为零的匀加速直线运动． (3)cd 棒的加速度为a ＝9.6 m/s 2
1 s 内的位移为x ＝at 2＝×9.6×1
2 m ＝4.8 m 根据＝
＝
＝
得q ＝t ＝
＝
C ＝0.4 C.
(4)t ＝1.2 s 时，cd 棒的速度v ＝at ＝11.52 m/s 根据动能定理：W －W 安＝mv 2－0 得1.2 s 内克服安培力做功W 安＝9.36 J 回路中产生的焦耳热Q ＝W 安＝9.36 J 电阻R 上产生的焦耳热Q R ＝Q/6＝1.56 J.。