四川省德陽市中江縣御河中學高三物理期末試卷含解析一、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.設物體運動的加速度為a、速度為v、位移為s?，F有四個不同物體的運動圖象如圖所示，假設物體在t=0時的速度均為零，則其中表示物體做單向直線運動的圖象是參考答案：C2.如圖3所示，在光滑水平面上的直線MN左側有垂直于紙面向里的勻強磁場，右側是無磁場空間。將兩個大小相同的銅質矩形閉合線框由圖示位置以同樣的速度v向右完全拉出勻強磁場。已知制作這兩只線框的銅質導線的橫截面積之比是1:2.則拉出過程中下列說法中正確的是

（

）

A．所用拉力大小之比為2:1

B．通過導線某一橫截面的電荷量之比是1:1

C．拉力做功之比是1:4

D．線框中產生的電熱之比為1:2參考答案：D3.（單選）火星表面特征非常接近地球，2011年11月4日，火星－500（MARS－500）實驗圓滿結束，我國志愿者王躍與俄羅斯志愿者一起完成“模擬登陸火星”實驗活動。已知火星半徑是地球半徑的1/2，質量是地球質量的1/9，自轉周期與地球基本相同。地球表面重力加速度是g，若王躍在地面上能向上跳起的最大高度是h，在忽略自轉影響的條件下，下述分析正確的是（

）A．王躍在火星表面受的萬有引力是在地球表面受萬有引力的2/9倍B．火星表面的重力加速度是C．王躍以相同的初速度在火星上起跳時，可跳的最大高度是D．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍參考答案：D4.如圖所示，—細束光經玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b、c三束單色光。比較a、b、c三束光，可知A．若它們都能使某種金屬產生光電效應，c光照射出光電子的

最大初動能最大B．當它們在真空中傳播時，a光的速度最大C．分別用這三種光做光源，使用同樣的裝置進行雙縫干涉實驗，

a光的干涉條紋中相鄰亮紋的間距最小D．若它們都從玻璃射向空氣，c光發生全反射的臨界角最大參考答案：A5.如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側斜面完全相同，現從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進入右側不同的軌道：除去底部一小段圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；B圖中的軌道與A圖中軌道相比只是短了一些，且斜面高度小于h；C圖中的軌道是一個內徑略大于小球直徑的管道，其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h.如果不計任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進入右側軌道后能到達h高度的是參考答案：試題分析：小球到達最高點的速度可以為零，根據機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故A正確．小球離開軌道做斜拋運動，運動到最高點在水平方向上有速度，即在最高點的速度不為零，根據機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．則h′＜h．故B錯誤．

小球離開軌道做豎直上拋運動，運動到最高點速度為零，根據機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+0．則h′=h．故C正確．

小球在內軌道運動，通過最高點有最小速度，故在最高點的速度不為零，根據機械能守恒定律得，mgh+0=mgh′+mv2．則h′＜h．故D錯誤．故選AC．考點：機械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。7.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

8.有一個電流表G，內阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯（選填“串聯”或“并聯”）一個

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內阻是

1000Ω。參考答案：串聯９９０１０００9.（6分）一列簡諧波某時刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質點第一次回到平衡位置所需要的時間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.0110.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛星的周期為________；某地球同步通訊衛星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運行的人造地球衛星的周期為T=2π。地球同步通訊衛星，繞地球轉動的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯立解得H=。11.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，質點P此時刻向-y方向運動，經過0.1s第一次到達平衡位置，波速為5m/s，那么①該波沿▲（選填“+x”或“-x”）方向傳播；②圖中Q點（坐標為x=7.5m的點）的振動方程=

▲

cm；③P點的橫坐標為x=

▲

m.參考答案：12.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時的質點正向軸正方向振動，由此可知：這列波正在沿軸

(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為

m/s.參考答案：負，1013.氘核和氚核可發生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數字）參考答案：ΔE=17.6MeV.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質1和介質2中以相同的入射角射到介質和真空的界面，發生折射時的折射角也相同。請你根據紅光在介質1與紫光在介質2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質１對紅光的折射率等于介質２對紫光的折射率；②紅光在介質１中的傳播速度和紫光在介質２中的傳播速度相等；③紅光在介質１中發生全反射的臨界角與紫光在介質２中發生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為一種電磁裝置，由粒子源、加速電場、偏轉電場、勻強磁場組成．在S點有一粒子源，能釋放電量為q，質量為m的靜止帶電粒子．帶電粒子被加速電壓為U，極板間距離為d的勻強電場加速后，從正中央垂直射入電壓為U的勻強偏轉電場（偏轉電場中電壓正負極隨時間做周期性變化），偏轉極板長度和極板距離均為L，帶電粒子在偏轉電場中一次偏轉后即進入一個垂直紙面方向的勻強磁場，其磁感應強度為B．若不計重力影響，欲使帶電粒子通過某路徑返回S點，求：（1）帶電粒子進入偏轉電場時的速度大小；（2）帶電粒子進入磁場的位置離偏轉電場中心線的距離；（3）勻強磁場寬度D的最小值；（4）該帶電粒子周期性運動的周期T．參考答案：解：（1）如圖所示，電場對粒子加速，由動能定理得：，解得，（2）粒子在偏轉電場中做類平拋運動，其加速度a為：，粒子通過偏轉電場的時間t1為；，粒子在偏轉電場中的側移距離y為：y=，聯立以上可得，粒子進入磁場的位置離電場中心線的距離為，（3）粒子離開電場時側向速度vy為：vy=at1，則粒子射出偏轉電場時的速度v為：．以速度v進入磁場做勻速圓周運動的洛倫茲力為向心力，設運動半徑為R，，則磁場寬度D為：=．（4）由于粒子在電場加速過程中做勻加速直線運動，則加速運動的時間，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期T′為：，，所以θ=arctan2．所以粒子在磁場中運動的時間t3為：，粒子從S出發到回到S的周期T為：T=2t1+2t2+t3=．答：（1）帶電粒子進入偏轉電場時的速度大小為；（2）帶電粒子進入磁場的位置離偏轉電場中心線的距離為；（3）勻強磁場寬度D的最小值為；（4）該帶電粒子周期性運動的周期T為．17.經過觀察，科學在宇宙中發現許多雙層系統，一般雙層系統距離其它星體很近，可以當作孤立系統處理，若雙星系統中每個星體的質量都是M，兩者相距為L（遠大于星體半徑），它們正繞著兩者連線的中點做圓周運動。（1）試計算該雙星系統的運動周期T計算。（2）若實際觀察到的運動周期為T觀測，且T觀測：T計算＝1：，為了解釋T觀測與T計算的不同，目前有理論認為，宇宙中可能存在觀測不到的暗物質，假定有一部分暗物質對雙星運動產生影響，該部分物質的作用等效于暗物質集中在雙星連線的中點，試證明暗物質的質量與星體的質量M之比參考答案：18.（10分）如圖所示，在雙縫干涉實驗中，光源發出波長為6.0×10-7m的橙光時，在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋。在屏上的A點恰是中央亮紋一側的第二條亮條紋?，F改用頻率為6.25×1014Hz的光，則在屏上A點應出現明條紋還是暗條紋？參考答案：解析：雙縫干涉實驗中，中央亮紋是路程