湖北省荊州市沙市區(qū)鑼場中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖北省荊州市沙市區(qū)鑼場中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一列簡諧橫波，某時(shí)刻的圖像如下圖甲所示，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，波上A點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是A．這列波沿x軸負(fù)向傳播B．這列波的波速是25m/sC．質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置D．經(jīng)過△t=0．4s，A質(zhì)點(diǎn)通過的路程是4m參考答案：ABD2.（多選）如圖所示為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下．若一飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上會(huì)有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢為φ2，則下列說法正確的是（）A．若飛機(jī)從西往東飛，φ1比φ2高B．若飛機(jī)從東往西飛，φ2比φ1高C．若飛機(jī)從南往北飛，φ1比φ2高D．若飛機(jī)從北往南飛，φ2比φ1高參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢．分析：由于地磁場的存在，當(dāng)飛機(jī)在北半球水平飛行時(shí)，兩機(jī)翼的兩端點(diǎn)之間會(huì)有一定的電勢差，相當(dāng)于金屬棒在切割磁感線一樣．由右手定則可判定電勢的高低．解答：解：當(dāng)飛機(jī)在北半球飛行時(shí)，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向下，由于感應(yīng)電動(dòng)勢的方向與感應(yīng)電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢，由右手定則可判知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機(jī)的左方機(jī)翼電勢高，右方機(jī)翼電勢低，即總有φ1比φ2高．故BD錯(cuò)誤，AC正確．故選：AC點(diǎn)評(píng)：本題要了解地磁場的分布情況，掌握右手定則．對(duì)于機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)，類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢，而電源內(nèi)部的電流方向則是由負(fù)極流向正極的．3.在一支氖管兩端加一個(gè)正弦交流電壓u=50sin(314t)V。當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過U0=25V時(shí)，氖管就能發(fā)光。則在此交流電的一個(gè)周期內(nèi)氖管的發(fā)光時(shí)間為

(

)

A．0.2s

B．0.02s

C．0.01s

D．0.005s

參考答案：A4.下列關(guān)于熱學(xué)的判斷，正確的是A．對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加B．一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)、體積都增大時(shí)，其內(nèi)能一定增加C．物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)的每個(gè)分子的速率都將增大D．滿足能量守恒定律的宏觀過程都可以自發(fā)地進(jìn)行參考答案：B5.（多選）下列表述正確的是

A．庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間相互作用規(guī)律B．法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場C．行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，滑塊從h＝0.2m高處的a點(diǎn)經(jīng)光滑圓弧軌道ab，滑入水平軌道bc，最終恰好停在c點(diǎn)，如果滑塊在bc勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝3s。則滑塊經(jīng)過b點(diǎn)的速度大小為______m/s，bc間距離為_______m。參考答案：

(1).2

(2).3由a到b由機(jī)械能守恒定律：解得：bc間的距離：7.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶?，并放出一個(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（Y）的過程，中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，寫出這種衰變的核反應(yīng)方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會(huì)向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為．參考答案：解：核反應(yīng)方程為：．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：hv=△mc2，則質(zhì)量虧損為：△m=．故答案為：，8.一點(diǎn)光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為

個(gè)，如果能引起人的視覺反應(yīng)的此單色光的最小強(qiáng)度是人的視網(wǎng)膜單位面積上每秒鐘獲得n個(gè)光子，那么當(dāng)人距離該光源

遠(yuǎn)時(shí)，就看不清該光點(diǎn)源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：9.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點(diǎn)電場強(qiáng)度大小為

；若將點(diǎn)電荷-q從O移向C，其電勢能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大10.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動(dòng)勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為________A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。11.某興趣小組用下面的方法測量小球的帶電量：圖中小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球．用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊豎直放置的較大金屬板，加上電壓后其兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場。另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平測出小球的質(zhì)量m．并用刻度尺測出M、N板之間的距離d，使小球帶上一定的電量；②連接電路：在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)所需的完整的電路圖；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和絲線偏離豎直方向的角度；④以電壓U為縱坐標(biāo)，以_____為橫坐標(biāo)作出過原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率為k；⑤計(jì)算小球的帶電量q=_________.參考答案：②電路如圖(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)電路圖如圖（a）所示。帶電小球的受力如圖（b），根據(jù)平衡條件有tanθ=，又有F=qE=q，聯(lián)立解得，U=tanθ=ktanθ，所以應(yīng)以tanθ為橫坐標(biāo)．由上可知k=，則小球的帶電量為q=。12.某研究性實(shí)驗(yàn)小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時(shí)所受空氣阻力(風(fēng)力)的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究。如圖為測定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計(jì)的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)(如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸)。(1)已知電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)童為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=_______。(2)研究小組的同學(xué)猜想:風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后獲得了如下數(shù)據(jù)：(下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小v和球半徑r的關(guān)系是_______(比例系數(shù)用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)小球受力分析，設(shè)金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風(fēng)力。金屬絲與電阻絲交點(diǎn)與C點(diǎn)間長度為，電阻；由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)。聯(lián)立解得：。(2)由表中數(shù)據(jù)可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數(shù)與風(fēng)速成正式，則風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風(fēng)速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數(shù)減小為原來的，可得風(fēng)速一定的條件下，風(fēng)力與半徑的關(guān)系為與成正比。綜上，風(fēng)力大小與風(fēng)速大小和球半徑的關(guān)系是。13.如圖是甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個(gè)分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是尊重事實(shí)的．

參考答案：甲三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，質(zhì)量的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)拉至B處。(已知，。取)(1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t。

參考答案：

(12分)解析：

(1)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)

(1分)∴

（1分）

由牛頓第二定律

（1分）

(1分)所以

(1分)ks5u(2)設(shè)作用的最短時(shí)間為，小車先以大小為的加速度勻加速秒，撤去外力后，以大小為，的加速度勻減速秒到達(dá)B處，速度恰為0，由牛頓定律

(2分)

（1分）Ks5u由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有

（1分）

（1分）

（1分）∴

（1分）

17.利用航天飛機(jī)，可將物資運(yùn)送到空間站，也可以維修空間站出現(xiàn)的故障．（1）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g．某次維修作業(yè)中，航天飛機(jī)的速度計(jì)顯示飛機(jī)的速度為，則該空間站軌道半徑為多大？（2）為完成某種空間探測任務(wù)，在空間站上發(fā)射的探測器通過向后噴氣而獲得反沖力使其啟動(dòng)．已知探測器的質(zhì)量為M，每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m，為了簡化問題，設(shè)噴射時(shí)探測器對(duì)氣體做功的功率恒為P，在不長的時(shí)間內(nèi)探測器的質(zhì)量變化較小，可以忽略不計(jì)．求噴氣秒后探測器獲得的動(dòng)能是多少參考答案：（1）設(shè)地球質(zhì)量為M0，在地球表面，有一質(zhì)量為m的物體，

（2分）設(shè)空間站質(zhì)量為m′繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，

（2分）聯(lián)立解得，

（3分）（2）因?yàn)樘綔y器對(duì)噴射氣體做功的功率恒為P，而單位時(shí)間內(nèi)噴氣質(zhì)量為m，故在t時(shí)間內(nèi)，據(jù)動(dòng)能定理可求得噴出氣體的速度為：

（3分）另一方面探測器噴氣過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則：

（4分）又探測器的動(dòng)能，

（2分）聯(lián)立解得：（2分）18.如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°，BD為半徑R=4m的圓弧形軌道，且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上，在B點(diǎn)，斜面軌道AB與圓弧形軌道BC在B點(diǎn)相切，整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在A點(diǎn)處有一質(zhì)量m=1kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過B、C兩點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去，已知A點(diǎn)距地面的高度H=10m，B點(diǎn)距地面的高度h=5m，（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，cos53°=0.6，保留兩位有效數(shù)字）求：（1）小球從D點(diǎn)拋出后，落到水平地面上的速度（2）小球經(jīng)過AB段所用的時(shí)間？（3）小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．版權(quán)所有專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）小球從A到B的過程中只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒求解小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度．（2）由機(jī)械能守恒定律求出速度，由牛頓第二定律求出加速度，由速度公式求出時(shí)間．（3）由牛頓第二定律求出支持力，然后求出壓力．解答：解：（1）從A到D過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：；（2）從A到B過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：，速度：υB=at，加速