廣西壯族自治區(qū)河池市東蘭縣民族中學(xué)高三物理期末試題含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市東蘭縣民族中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲為分壓器接法的電路圖，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，變阻器總電阻為r。當(dāng)R?r時(shí)，閉合電鍵S，負(fù)載電阻R兩端的電壓U隨變阻器本身a、b兩點(diǎn)間的阻值Rx變化的圖線應(yīng)最接近于如圖乙中的哪條圖線[jf12]

（

）（A）①

（B）②（C）③

（D）④參考答案：B2.（單選）如圖所示，內(nèi)壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球與B球分別用兩根輕質(zhì)細(xì)線連接，當(dāng)系統(tǒng)保持靜止時(shí)，B球?qū)ν氡趧偤脽o壓力，圖中=30°，則A球、C球的質(zhì)量之比為（）A．1：2B．2：1C．1：D．：1參考答案：【考點(diǎn)】：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【專題】：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．【分析】：以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，B球受到兩細(xì)線的拉力分別與A、C兩球的重力大小相等，根據(jù)平衡條件求解A球、C球的質(zhì)量之比．：解：設(shè)A球、C球的質(zhì)量分別mA、mC．由幾何知識(shí)得知，兩細(xì)線相互垂直．對(duì)A、C兩球平衡得T1=mAg，T2=mCg．以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：重力G、兩細(xì)線的拉力T1、T2．由平衡條件得

T1=T2tanθ得=tanθ=則得

==故選C【點(diǎn)評(píng)】：本題要根據(jù)幾何知識(shí)確定出兩細(xì)線是相互垂直的，分析B球的受力情況，由平衡條件就能求解AC的質(zhì)量之比．3.光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬A．無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大參考答案：AD解析：每種金屬都有它的極限頻率，只有入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，且入射光的強(qiáng)度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多，光電流越強(qiáng)；由光電效應(yīng)方程，可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，所以AD正確。4.物體在運(yùn)動(dòng)過程中的加速度不為零，那么以下結(jié)論正確的是

A．物體的速度大小一定隨時(shí)間變化

B．物體的速度方向一定隨時(shí)間變化

C．物體的動(dòng)能一定隨時(shí)間變化

D．物體的動(dòng)量一定隨時(shí)間變化參考答案：D5.（單選）2010年十月一日,嫦娥二號(hào)成功發(fā)射,標(biāo)志著我國對(duì)“人類登月計(jì)劃”又邁進(jìn)了一步。假想人類不斷向月球“移民”，經(jīng)過較長時(shí)間后，使地月間發(fā)生了質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，但月球和地球仍可視為均勻球體，地球總質(zhì)量仍大于月球總質(zhì)量，月球仍按原軌道運(yùn)行，若忽略太陽對(duì)地月運(yùn)動(dòng)的影響，以下說法正確的是

A．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度將變大

B．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變小

C．月球與地球之間的萬有引力將變大

D．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度將變大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.示波器是著名的實(shí)驗(yàn)儀器，如圖是示波器的示意圖，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1，偏轉(zhuǎn)極板長L，偏轉(zhuǎn)板間距d，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿與板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電壓U2為 時(shí)，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大。參考答案：U2=2d2U1/L2，7.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按如圖所示的三種不同過程變化，其中表示等容變化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，該過程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：a→b，增加；8.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對(duì)）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對(duì)）。9.(4分)從事太空研究的宇航員需要長時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問題，有人建議在未來的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/310.在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣．O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且O1P=O2P．（1）P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）．（2）（單選題）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是D（A）一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng)

（B）一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)（C）一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng)

（D）在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)．參考答案：解：（1）據(jù)圖可知，兩列波的波長相同，所以兩列波的頻率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差為半個(gè)波長的整數(shù)倍，所以該點(diǎn)P為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)．（2）據(jù)波傳播的特點(diǎn)，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，所以小紙片在P點(diǎn)隨水面上下運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故答案為：（1）加強(qiáng)；（2）D．11.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）12.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細(xì)光束AB通過此玻璃球時(shí)的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。13.如圖所示，輕且不可伸長的細(xì)繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細(xì)繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計(jì)一切摩擦。則此過程中重力對(duì)小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時(shí)速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為6V的交流電和直流電，交流電的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開始

下落，重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)測(cè)量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒

定律。

①他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟：A.其不意按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。其中沒有必要進(jìn)行的步驟是_____，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是__________。②這位同學(xué)進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析，如圖乙所示。其中o點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為__________m/s。（保留3位有效數(shù)字）③他繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，并以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，應(yīng)是圖丙中的______________。④他進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大誤差，為此對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，用如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，通過與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。則小鐵球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v=____。如果d、t、h、g存在關(guān)系式________，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。⑤比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點(diǎn)是：_________________________________________________________。參考答案：.①C、B

（2分）②

1.84

（2分）③

C

（2分）

④

，

（4分）

⑤消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦影響，提高了測(cè)量的精確程度，實(shí)驗(yàn)誤差減小了（2分）15.為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：

照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系如圖中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn)．(2)如圖所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路．給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0(lx)時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)

提供的器材如下：光敏電阻RP(符號(hào)，阻值見上表)；直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))；定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)S及導(dǎo)線若干．參考答案：（1）光敏電阻隨光照度變化的曲線如圖甲所示（3分），其特點(diǎn)是：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。?分）（2）當(dāng)光照度降至1.0lx時(shí)，光敏電阻的阻值為Rp=20kΩ，設(shè)計(jì)原理圖如圖乙所示（4分）.根據(jù)歐姆定律與串聯(lián)電阻的分壓

解得：R=10kΩ

即與Rp串聯(lián)的電阻應(yīng)選R1=10kΩ四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖，水平放置的兩平行金屬板，板長L0=10cm，兩極板間距d=2cm，一束電子以v0=4×107m/s的初速度從兩板中央水平射入板間，然后從板間飛出射到距離板L=45cm，寬D=20cm的熒光屏上（不計(jì)重力，熒光屏中點(diǎn)在兩板間的中央線上，電子質(zhì)量為0.91×10-30kg，電荷量e=1.6×10-19C）。求：

（1）若電子飛入兩板前，是從靜止開始經(jīng)歷了加速電場(chǎng)的加速，則該電場(chǎng)的電壓為多大？（2）為了使帶電粒子能射中熒光屏所有的位置，兩板間所加的電壓應(yīng)取什么范圍？參考答案：解析：（1）設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U1，電子電荷量為e。由電場(chǎng)力做功和動(dòng)能定理，可得：

U1e=mv02/2

（3分）

U1=4.55×103V；

（3分）

（2）設(shè)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度為v1，和水平方向的夾角為θ，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)位移為y，則：

y=at2/2=U2el2/2dmv02

（2分）

tanθ=vy/v0=U2el/dmv02=2y/l

（2分）

所以，電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，不論偏轉(zhuǎn)電壓U2多大，電子都好像從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心O射出，出電場(chǎng)后勻速直線運(yùn)動(dòng)恰好打在熒光屏的邊緣上，則：

tanθ=（D/2）/（L+l/2）=D/（2L+l）

（2分）

電壓U2=Ddmv02/el(2L+l)=364V

（2分）

故所加電壓范圍為-364V～+364V

（2分）17.如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過繩子連結(jié)在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度l=4m，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)．不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取g=10m/s2，求：（1）為使圓環(huán)能下降h=3m，兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足什么關(guān)系？（2）若圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度v=5m/s，則兩個(gè)物體的質(zhì)量有何關(guān)系？（3）不管ks5u兩個(gè)物體的質(zhì)量為多大，圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度不可能超過多大？參考答案：（1）若圓環(huán)恰好能下降h=3m，由機(jī)械能守恒定律得

④

⑤解得兩個(gè)物體的質(zhì)量應(yīng)滿足關(guān)系

M=3m⑥（2）若圓環(huán)下降h=3m時(shí)的速度v=5m/s，由機(jī)械能守恒定律得

如圖所示，A、B的速度關(guān)系為

解得兩個(gè)物體的質(zhì)量關(guān)系為

（3）B的質(zhì)量比A的大得越