天津宝坻区大口屯高级中学高三物理下学期期末试题含解析

天津宝坻区大口屯高级中学高三物理下学期期末试题含解析
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. 根据玻尔理论，氢原子的核外电子在离核最近的第一条轨道和第二条轨道上运动时
A．第二条轨道上动能小 B．第二条轨道上电势能小
C．第二条轨道上氢原子能量小 C．第二条轨道上电离能小
参考答案：
AD
2. 如右图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱，管内外水银面的高度差为，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（）
A．h增大 B．h减小 C．增大 D．减小
参考答案：
BD
3. （单选）如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮．A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B悬挂着．已知质量mA＝3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°，那么下列说法中正确的
A．弹簧的弹力将减小
B．物体A对斜面的压力将减少
C．物体A受到的静摩擦力将减小D．弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变
参考答案：
C
4. （多选）如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端安装在固定转动轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦地转动．若在最低点P处给小球一沿切线方向的初速度v0=2．不计空气阻力，则（）
解答：
解：A、根据动能定理得：﹣mg?2L=
把v0=2带入解得：v=0．
则小球能够到达最高点Q，且在最高点合力为零，即在Q点受到轻杆向上的弹力．故B正确，AC错误；
D、向心加速度方向始终指向圆心，则小球到达与圆心O等高点时，小球的向心加速度指向圆
心O，故D正确．
故选：BD．
5. 绝缘水平面上固定一正点电荷Q ，另一质量为
m 、 电荷量为－q
（q >0）的滑块（可看作点电荷）从a 点以初速度v 0沿水平面向Q 运动，到达b 点时速度减为零. 已知a 、b 间距离为s ，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g . 以下判断正确的是（ ）
A ．滑块在运动过程中所受Q 的库仑力有可能大于滑动摩擦力.
B ．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
.
C ．此过程中产生的内能为.
D ．Q 产生的电场中，a 、b 两点间的电势差为.
参考答案： D
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变化到状态C 的p-V 图象如图所示．在由状态A 变
化到状态B 的过程中，理想气体的温度 ▲ （填“升高”、 “降低”或“不变”）．在由状态A 变化到状态C 的过程中，理想气体吸收的热量 ▲ 它对外界做的 功（填“大于”、“小于”或“等于”）
参考答案： 升高（2分），等于
7. 如图所示电路中，L 为带铁芯电感线圈，
和
为完全相同的小灯泡，当开关S 断开的瞬间，流过
灯的电流方向为_______，观察到灯______________（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再
逐渐熄灭”）
参考答案：
8. 某种紫外线波长为300nm ，该紫外线光子的能量为 6.63×10
﹣19
J ．金属镁的逸出功为5.9×10﹣
19J ，则让该
紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为 7.3×10﹣20 J （普朗克常量h=6.63×10﹣
34J?s ，真空中的光速
c=3×108m/s ）
参考答案：
： 解：光子的能量E=
J
根据光电效应方程E km =E ﹣W 0 代入数据得，E km =6.63×10﹣19J ﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J 故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣20
9. 质量为100kg 的小船静止在水面上，船两端有质量40kg 的甲和质量60kg 的乙，当甲、乙同时以3m/s 的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为 0.6 m/s ，方向是 向左 ．
参考答案：
上，不加拉力时将保持静止．实验的主要步骤是：
（1）用弹簧秤测出；
（2）用弹簧秤平行斜面拉动木块，使木块沿斜面向上做匀速运动，记下弹簧秤的示数F1；
（3）用弹簧秤平行斜面拉动木块，，记下弹簧秤的示数F2．
(4) 推导出动摩擦因数μ= .
参考答案：
11. （选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为；从图示位置再经 s波将传到Q点；Q 点开始振动的方向是．
参考答案：
答案：10cm （2分）；2.5 s（3分）；沿y轴的负方向（2分）
12. 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体(填“吸收”或“放出”)的热量等
于J．
参考答案：
放出；5×104；
13. 如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是
___________________；接地细线对杆的拉力为____________．参考答案：
BIL 向上； mg/2
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.
已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：
(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？
(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？
(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？
参考答案：
(1)1 (2) 0.5m（3）6.29N
牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
解析：(1)放上物块后，物体加速度板的加速
度
(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故∴t=1秒
1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m
（3）相对静止后，对整体，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N
（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．
（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．
（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．
15. （8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A B过程为等压变化，B C过程为等容变化。

已知V A=0.3m3，T A=T B=300K、T B=400K。

（1）求气体在状态B时的体积。

（2）说明B C过程压强变化的微观原因
（3）没A B过程气体吸收热量为Q，B C过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。

参考答案：
解析：（1）设气体在B状态时的体积为V B，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

(3)大于；因为T A=T B，故A B增加的内能与B C减小的内能相同，而A B 过程气体对外做正功，B C过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。

考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h。

现继续向
管内缓慢地添加部分水银，水银添加完时，气柱长度变为。

再取相同质量的水银缓慢地添加在管内。

外界大气压强保持不变。

①求第二次水银添加完时气柱的长度。

②若第二次水银添加完时气体温度为T0，现使气体温度缓慢升高，求气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度。

参考答案：
①设开始时封闭气体的压强为p0，添加的水银对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得
，
解得
再加水银后，气体的压强变为p0+2p。

设第二次加水银后，气柱长为，则有
解得
②气柱长度恢复到原来长度h，则有
解得
17. 如图所示，质量为M=10kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.5m的光滑圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为L=2m。

一可看做质点的小物块从A点由静止
释放，滑到C点刚好停止。

已知小物块质量m=6kg，g取10m/s2
求：(1)小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；
(2)小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度.
参考答案：
①m滑至C,m、M均静止
mgR=mgL
②滑至B ，车速最大
由水平方向动量守恒：MV=mv (1)
由动能关系：mgR=mv2+MV2 (2)
解得：V=
18. （计算）（2014秋?广饶县月考）如图所示，水平传送带AB的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小．传送带的运行速度为V0=6m/s，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端，长度为L=12.0m，“9”字全高H=0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为R=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，试求：
（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间
（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向
（3）若滑块从“9”形规道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角θ=60°的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h（保留两位有效数字）
参考答案：（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间为3s；（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为90N，方向竖直向上．（3）P、D两点间的竖直高度为0.47m．
解：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律μmg=ma，
得a=μg=0.3×10m/s2=3m/s2．
加速到与传送带达到同速所需要的时间，
位移，
之后滑块做匀速运动的位移s2=L﹣s1=6m，
所用的时间
故t=t1+t2=2+1s=3s．
（2）滑块由B到C的过程中动能定理，
在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得，
，
代入数据解得F N=90N，方向竖直向下．
由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小为N=N=90N，方向竖直向上．
（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得，
，
在P点，
又h=
联立代入数据得，h=0.47m
答：（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间为3s；（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为90N，方向竖直向上．（3）P、D两点间的竖直高度为0.47m．。