山東省煙臺市經濟開發區高級中學高三物理上學期期末試卷含解析一、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.

圖為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻。現發現電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220V，由此可知。（A）ab間電路通，cd間電路不通（B）ab間電路不通，bc間電路通（C）ab間電路通，bc間電路不通（D）bc間電路不通，cd間電路通參考答案：答案：CD2.關于速度與加速度的關系，下列說法中正確的是（

）A．物體的速度改變越快，其加速度也越大B．物體的速度越大，其加速度也越大C．物體的速度改變量越大，其加速度也越大D．物體的速度為零，其加速度一定為零參考答案：A3.如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區域，MN和M′N′是勻強磁場區域的水平邊界，并在線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直。現金屬線框內距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區域的v–t圖像。已知金屬線框的質量為m，電阻為R，當地的重力加速度為g，圖像中坐標軸上所標出的字線v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均為已知量。（下落過程中bc邊始終水平）根據題中所給條件，以下說法正確的是 （

） A．可以求出金屬框的邊長 B．線框穿出磁場時間（t4—t3）等于進入磁場時間(t2—t1) C．線框穿出磁場與進入磁場過程所受安培力方向相同 D．線框穿出磁場與進入磁場過程產生的焦耳相等參考答案：4.氫原子從能級m躍遷到能級n時輻射紅光的頻率為ν1，從能級n躍遷到能級k時吸收紫光的頻率為ν2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級k躍遷到能級m，則()A．吸收光子的能量為hν1＋hν2B．輻射光子的能量為hν1＋hν2C．吸收光子的能量為hν2－hν1D．輻射光子的能量為hν2－hν1參考答案：D5.（多選）如圖所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的勁度系數為k，另一端固定于O點．將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，當它運動到O點正下方B點時速度為v、，A、B兩點間的高度差為h，不計空氣阻力，則（

）A．由A到B過程，小球克服彈簧彈力做功為mghB．由A到B過程，小球重力做的功等于mghC．小球到達B點時，受到的重力可能與彈力大小相等D．小球到達B點時，彈簧的彈性勢能為參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在光滑的水平面上靜止一物體，現以水平恒力推此物體，作用一段時間后換成相反方向的水平恒力推物體，當恒力作用時間與恒力的作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2∶v1=

，∶=

。參考答案：

2:1

1:3

7.如圖3所示，A、B兩輪半徑之比為1：3，兩輪邊緣擠壓在一起，在兩輪轉動中，接觸點不存在打滑的現象，則兩輪邊緣的線速度大小之比等于______。A輪的角速度與B輪的角速度大小之比等于______。參考答案：1∶1，（2分）

3∶1（2分）不存在打滑的輪邊緣線速度相等，大小之比等于1∶1，根據，則。8.一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開關，S2位單刀雙擲開關，E為電源，R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：（1）按照實驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線_____________；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當位置，閉合S1；（3）將開關S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時電壓表的示數U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數U2；（4）待測電阻阻值的表達式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復步驟（3），得到如下數據：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數）參考答案：

(1).如圖所示：

(2).

(3).48.2【命題意圖】

本題主要考查電阻測量、歐姆定律、電路連接研及其相關的知識點。【解題思路】開關S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關S2擲于2端，R0和Rx串聯電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。9.如下圖所示，是某次利用氣墊導軌探究加速度與力、質量關系的實驗裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計時器，F為蓄電池、電壓為6V，G是開關，請指出圖中的三處錯誤：(1)______________________________________________________________；(2)______________________________________________________________；(3)______________________________________________________________．參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細線應水平(或與導軌平行)(2)滑塊離計時器太遠(3)電火花計時器用的是220V的交流電，不能接直流電10.如圖所示，質量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內轉動，AB是它的直徑，O是它的圓心，重力加速度為g。現在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動________R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=________。

參考答案：

；

11.為了測量兩張紙之間的動摩擦因數，某同學設計了一個實驗：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細線與木塊A相連。(1)調節沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運動。測出沙桶和沙的總質量為m以及貼紙木塊A的質量M，則兩紙間的動摩擦因數μ= ；(2)在實際操作中，發現要保證木塊A做勻速運動比較困難，有同學對該實驗進行了改進：實驗裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計算機相連接，從計算機上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運動時，質量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動時，傳感器的讀數為F1，則兩紙間的動摩擦因數μ=

；當木板B向左加速運動時，傳感器的讀數為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運動，由牛頓第二定律得，解得。（2）質量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對物塊的拉力是一對平衡力。不管木板B向左如何拉動，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.如圖所示，一半徑為R的光滑圓環，豎直放在水平向右的的勻強電場中，勻強電場的電場強度大小為E。環上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質量為m的帶電小球套在圓環上，并可沿環無摩擦滑動，已知小球自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，由此可知小球所受重力

（選填“大于”、“小于”或“等于”）帶電小球所受的靜電力。小球在

（選填“a”、“b”、“c”或“d”）點時的電勢能最小。參考答案：等于

b題意：自a點由靜止釋放，沿abc運動到d點時速度恰好為零，說明小球帶負電，并且bc弧形中點是速度最大的位置（等效最低點），畫出受力分析圖，則重力和電場力等大；電場力正功最多時，電勢能最小，所有在b點電勢能最小。13.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質量為M的鎳核63(Ni)發生β衰變，放出一個速度為v0，質量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發生衰變時釋放的能量全部轉化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質量虧損（虧損的質量在與粒子質量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質能方程等知識點。15.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個半徑為R、內側光滑的圓形軌道平放于光滑水平面上并被固定，其圓心為O．有a、b兩個可視為質點的小球，分別靜止靠在軌道內側、直徑AB的兩端，兩球質量分別為ma=4m和mb=m．現給a球一個沿軌道切線方向的水平初速度v0，使其從A向B運動并與b球發生彈性碰撞，已知兩球碰撞時間極短，求兩球第一次碰撞和第二次碰撞之間的時間間隔．參考答案：解：a球與b球在B點第一次相碰，兩球組成的系統合外力為零，碰撞過程中動量守恒，以逆時針方向為正方向，設第一次碰后a、b的速度分別為va和vb，由動量守恒定律得：mav0=mava+mbvb碰撞過程中機械能守恒，有：聯立解得：va和vb均為正值，表明碰后兩球運動方向相同（都朝逆時針方向）到第二次碰前，設時間間隔為△t，有：（vb﹣va）?△t=2πR解得：答：兩球第一次碰撞和第二次碰撞之間的時間間隔為【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】先對兩球進行受力受力，判斷出兩球相互作用的過程中動量守恒，利用動量守恒定律及能量守恒定律可求得碰撞后的兩球的速度，判斷出碰撞后兩球的運動方向，當再次相遇時兩球轉過的弧長之差為圓周的長度，即可得知兩次相碰的時間間隔．17.某單色光以45°角入射到等腰三棱鏡的一個側面AB上，測得其折射角是30°，如圖所示，光速為C，則：①此單色光在該三棱鏡中的速度是多少？②若要此折射光線在三棱鏡內的另一側面AC上剛好發生全反射，那么三棱鏡的頂角A是多少？參考答案：解：①由圖可得：光線在AB面上的入射角為i=45°，折射角為r=45°﹣15°=30°則三棱鏡的折射率為n===此單色光在該三棱鏡中的速度是v==c=≈2.1×108m/s（2）設三棱鏡的全反射臨界角為C，由sinC==得C=45°光線在AC面上恰好發生全反射，入射角等于臨界角C，即有∠1=C=45°由幾何知識可得：此時三棱鏡的頂角∠A=180°﹣60°﹣（90°﹣45°）=75°答：（1）此單色光在該三棱鏡中的速度是2.1×108m/s．（2）三棱鏡的頂角A是75°．【分析】①已知入射角和折射角，由折射定律求出三棱鏡的折射率，由v=求光在該三棱鏡中的速度．②光線在AC面上恰好發生全反射時，入射角等于臨界角C，由sinC=求出臨界角C，結合幾何知識求得頂角A．18.（12分）糧食儲存倉庫常常需要利用傾斜的傳送帶將裝滿糧食的麻袋運送到高處，如圖所示。已知某倉庫的傳送帶長度為15m，與水平面的夾角為30°，在電動機的帶動下，傳送帶以0.3m/s的恒定速率向斜上方運送麻袋。電動機的最大輸出機械功率為10kW，傳送裝置本身消耗的功率為4.0kW。設每個麻袋的總質量為90kg，傳送帶的移動速率保持不變，并設在將麻袋放在傳送帶上時麻袋具有與傳送帶相同的速度，（g取10m/s2）。

（1）麻袋被傳送帶從最底端運送到頂端的過程中，傳送帶對每個麻袋做的功為多少？

（2）該傳送帶每分鐘最多能運送麻袋多少個？參考答案：解析：（1）傳送帶對每個麻袋所做的功等于一個麻袋重力勢能的增加量。