福建省寧德市柘榮第三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.（多選題）如圖所示，邊界MN、PQ間有豎直向下的勻強電場，PQ、EF間有垂直于紙面向里的勻強磁場，一質置為m，電荷量為q的粒子從邊界MN上的O點以水平初速度v0射入電場，結果從PQ上的A點進入磁場，且粒子在磁場中運動的時間為，MN和PQ間、PQ和EF間的距離均為L，O到A的豎直距離為，不計粒子的重力，則下列結論正確的是（）A．勻強電場的電場強度大小為B．粒子進入磁場時速度與水平方向的夾角為45°C．粒子在磁場中做圓周運動的半徑為LD．勻強磁場的磁感強強度為參考答案：BD【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】粒子在電場中做類平拋運動，應用類平拋運動規律可以求出電場強度、粒子的速度、偏轉角；粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據幾何關系求出粒子的軌道半徑，即可求出磁感應強度．【解答】解：A、粒子在電場中做類平拋運動，水平方向勻速運動，豎直方向，根據牛頓第二定律qE=ma，解得，故A錯誤；B、離開電場時豎直速度，進入磁場時速度與水平方向的夾角θ，，θ=45°，故B正確；C、粒子在磁場中的圓心角為α，根據，根據題意，得，根據幾何關系有，故C錯誤；D、根據半徑公式，得，故D正確；故選：BD2.（單選）如圖所示，細線拴一帶負電的小球，球處在豎直向下的勻強電場中，使小球在豎直平面內做圓周運動，則（）A．小球不可能做勻速圓周運動B．小球運動到最低點時，球的線速度一定最大C．小球運動到最低點時，電勢能一定最大D．當小球運動到最高點時繩的張力一定最小參考答案：解：A、重力豎直向下、電場力豎直向上，若使二者相等且保持繩子拉力大小不變，則有可能做勻速圓周運動，故A錯誤B、重力與電場力大小未知，小球速度最小位置不確定，由受力分析結合牛頓第二定律得知，繩子張力最小位置不確定，故BD錯誤C、沿電場方向電勢逐漸降低，結合小球帶負電，故在電勢最低處點勢能最大，故C正確故選：C3.一個作曲線運動的物體

(

)A.它的瞬時速度一定是變化的

B.它的加速度一定是變化的C.它受到的合力一定是變化的

D.它的動能可能是不變的參考答案：

答案：AD4.（單選）如圖所示，這是游樂園的常見的“旋轉秋千”項目，游戲開始前，座椅由鋼絲繩豎直懸吊在半空．秋千勻速轉動時，繩與豎直方向成某一角度θ．現游樂園為安全起見，必須減小秋千轉動的線速度，若保持夾角θ不變，可將（）A．鋼絲繩變長B．鋼絲繩變短C．座椅質量增大D．座椅質量減小參考答案：解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，根據受力分析可知人及座椅受到的重力及繩子的拉力的合力為mgtanθ由mgtanθ=m，可知，線速度與質量無關，保持夾角θ不變，要想減小線速度，只能減小半徑，即鋼絲繩變短，故B正確，ACD錯誤．故選：B．5.（多選）如圖所示，勁度系數為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變．用水平力，緩慢推動物體，在彈性限度內彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止．撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0．物體與水平面間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動B．撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為﹣μgC．物體做勻減速運動的時間為2D．物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg（x0﹣）參考答案：解：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動摩擦力，滑動摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動摩擦力，后小于滑動摩擦力，則物體向左先做加速運動后做減速運動，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運動，再做變減速運動，最后物體離開彈簧后做勻減速運動；故A錯誤．B、撤去F后，根據牛頓第二定律得物體剛運動時的加速度大小為a==．故B正確．C、由題，物體離開彈簧后通過的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運動的加速度大小為a==μg．將此運動看成向右的初速度為零的勻加速運動，則

3x0=，得t=．故C錯誤．D、由上分析可知，當彈簧的彈力與滑動摩擦力大小相等、方向相反時，速度最大，此時彈簧的壓縮量為x=，則物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x0﹣x）=．故D正確．故選BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為氫原子能級圖，用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態的氫原子，可能觀測到氫原子發射不同波長的光有

種，其中波長最長的是從n=

能級躍遷到n=

能級輻射出的光子。參考答案：10 5 47.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測得瓶內溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認為溶液已均勻分布在水庫里，這時取1立方米水庫的水樣，測的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數字）。參考答案：

8.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經過圖中N點時開始計時，到第一次經過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：9.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于10.為了測量某一彈簧的勁度系數,將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質量的砝碼.實驗測出了砝碼的質量m與彈簧長度l的相應數據,七對應點已在圖上標出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關系圖線;(2)彈簧的原長為______cm；(2)彈簧的勁度系數為_____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）11.某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關系”的實驗如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為W.當用2條、3條……，完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。（1）除了圖中已有的實驗器材外，還需要導線、開關、

（填測量工具）和

電源（填“交流”或“直流”）；（2）實驗中，小車會受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當傾斜來平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是（

）A.放開小車，能夠自由下滑即可

B．放開小車，能夠勻速下滑即可C．放開拖著紙帶的小車，能夠自由下滑即可

D．放開拖著紙帶的小車，能夠勻速下滑即可（3）若木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關于橡皮筋所處的狀態與小車所在的位置，下列說法正確的是（

）A．橡皮筋處于原長狀態

B．橡皮筋仍處于伸長狀態C．小車在兩個鐵釘的連線處

D．小車已過兩個鐵釘的連線參考答案：12.用如圖所示的裝置測定木塊與水平桌面問的

動摩擦因數，除圖中器材外還有刻度尺。實驗中將A

拉到某適當位置P后用手按住，調節滑輪使桌面上

方的細線水平，待B穩定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點。重復上述實驗，并記下相關

數據。

(1)已知A、B質量相等，實驗中還需要測量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號)．

木塊與桌面問的動摩擦因數可表示為μ=__________(用測量物理量的符號表示)

(2)符發現A釋放后會撞到滑輪，請提出一個解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：13.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_____m/s，質點在_____s（精確到秒）時的瞬時速度約等于它在6-20s內的平均速度。參考答案：0.8

10或14s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—4）（5分）用如圖所示的雙縫干涉裝置觀察光的干涉圖樣，所用的是綠色濾光片，有如下幾個問題請回答：

（1）在毛玻璃屏上看到的干涉條紋與雙縫平行還是垂直____________

（2）如果將毛玻璃屏向遠離雙縫的方向移動，則觀察到相鄰的兩條明紋間的距離如何變化__________。（3）如果將間距為0.2mm的雙縫換成間距為0.3mm的雙縫，相鄰兩條明紋間的距離如何變化__________。（4）如果將濾光片換成紅色的，相鄰兩條明紋間的距離如何變化___________。（5）如果將光源向濾光片靠近，相鄰兩條明紋間的距離如何變化_____________。參考答案：答案：（1）平行；（2）變大；（3）變小；（4）變大；（5）不變（每空1分）15.如圖1所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置．①在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于砝碼和砝碼盤的總重量，通常采用如下兩個措施：A．平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動木塊的位置，直到小車在砝碼盤的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；B．在調整砝碼多少的過程中，要保證砝碼和砝碼盤的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M．以上哪一個措施中有何重大錯誤？（說明錯誤點）

②如圖2是上述實驗打出的一條紙帶，已知打點計時器的打點周期是0.02s，結合圖乙給出的數據（單位cm），求出小車運動加速度的大小為

m/s2，并求出紙帶中P點瞬時速度大小為

m/s（計算結果均保留2位有效數字）參考答案：①A有錯誤，平衡摩擦力時不能懸掛砝碼盤；②4.0；2.6．【考點】伏安法測電阻．【分析】①在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小砝碼盤的總質量，通常采用如下兩個措施：a、平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復移動木塊的位置，直到小車在無拉力的作用下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；b、調整砝碼的多少，使砝碼和砝碼盤的總質量m遠小于小車和砝碼的總質量M；②根據勻變速直線運動的推論求出加速度與瞬時速度．【解答】解：①A中平衡摩擦力時，不應用砝碼盤拉動小車做勻速運動，應讓小車自身下滑（即無拉力）來平衡摩擦力即可．B由于砝碼盤失重，拉小車的合外力F==＜mg，而處理數據時又將F=mg處理．因此，m＜＜M，B沒有錯誤．②由勻變速直線運動的推論△x=at2可知，加速度：a==≈4.0m/s2；打紙帶P的瞬時速度：vP==≈2.6m/s；故答案為：①A有錯誤，平衡摩擦力時不能懸掛砝碼盤；②4.0；2.6．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在兩塊水平金屬極板間加有電壓U構成偏轉電場，一束比荷為帶正電的粒子流（重力不計），以速度vo=104m/s沿水平方向從金屬極板正中間射入兩板。粒子經電場偏轉后進入一具有理想邊界的半圓形變化磁場區域，O為圓心，區域直徑AB長度為L=1m，AB與水平方向成45°角。區域內有按如圖所示規律作周期性變化的磁場，已知B0=0.5T，磁場方向以垂直于紙面向外為正。粒子經偏轉電場后，恰好從下極板邊緣O點與水平方向成45°斜向下射入磁場。求：（1）兩金屬極板間的電壓U是多大？（2）若To=0．5s，求t=0s時刻射人磁場的帶電粒子在磁場中運動的時間t和離開磁場的位置。（3）要使所有帶電粒子通過O點后的運動過程中不再從AB兩點間越過，求出磁場的變化周期-BoTo應滿足的條件。參考答案：17.邊長為3L的正方形區域分成相等的三部分，左右兩側為勻強磁場，中間區域為勻強電場，如圖所示．左側磁場的磁感應強度大小為B1=，方向垂直紙面向外；右側磁場的磁感應強度大小為B2=，方向垂直于紙面向里；中間區域電場方向與正方形區域的上下邊界平行．一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點進入左側磁場，又從距正方形上下邊界等間距的b點沿與電場平行的方向進入電場，不計粒子重力，求：（1）粒子經過平行金屬板加速后的速度大小；（2）粒子在左側磁場區域內運動時的半徑及運動時間；（3）電場強度E的取值在什么范圍內時粒子能從右側磁場的上邊緣cd間離開？參考答案：解：（1）粒子在電場中運動時有：，解得：．（2）粒子進入磁場B1后有：，解得：．設粒子在磁場B1中轉過的角度為α，由=，解得：α=60°．周期為：T=，粒子在磁場B1中運動的時間為：t=．（3）粒子在磁場B2中運動，在上邊緣cd間離開的速度分別為vn與vm，與之相對應的半徑分別為