浙江省溫州市永嘉第二中學(xué)高三物理期末試題含解析

浙江省溫州市永嘉第二中學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）在真空中有A、B兩個點(diǎn)電荷，它們相距為r，它們間的靜電引力為F。若A的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，B的電量變?yōu)樵瓉淼?/3，距離變?yōu)?r。則它們之間的靜電引力變?yōu)锳、3F/8

B、F/6

C、8F/3

D、2F/3參考答案：B2.（單選）起跳摸高是學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)體育活動。一質(zhì)量為的同學(xué)彎曲兩腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，從該同學(xué)用力蹬地到剛離開地面的起跳過程中，他的重心上升了，離地時他的速度大小為。下列說法正確的是A．該同學(xué)機(jī)械能增加了B．起跳過程中該同學(xué)機(jī)械能增量為C．地面的支持力對該同學(xué)做功為D．該同學(xué)所受的合外力對其做功為參考答案：B3.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁（多選題）感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線圈abcd邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m、電阻為R，將線圈在磁場上方h高處由靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，則線圈穿過磁場的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止）（）A．感應(yīng)電流所做的功為2mgdB．感應(yīng)電流所做的功為mgdC．線圈的最小速度可能為D．線圈的最小速度一定是參考答案：CD【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】線圈由靜止釋放，其cd邊剛進(jìn)入磁場和剛穿出磁場時刻的速度是相同的，動能不變，又因?yàn)榫€圈全部進(jìn)入磁場不受安培力，要做勻加速運(yùn)動，線圈進(jìn)入磁場先要做減速運(yùn)動．【解答】解：AB、根據(jù)能量守恒，研究從cd邊剛進(jìn)入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程：動能變化量為0，重力勢能轉(zhuǎn)化為線框進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量，Q=mgd．cd邊剛進(jìn)入磁場時速度為v0，cd邊剛離開磁場時速度也為v0，所以從cd邊剛穿出磁場到ab邊離開磁場的過程，線框產(chǎn)生的熱量與從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛進(jìn)入磁場的過程產(chǎn)生的熱量相等，所以線圈從cd邊進(jìn)入磁場到ab邊離開磁場的過程，產(chǎn)生的熱量Q′=2mgd，感應(yīng)電流做的功為-2mgd．故AB錯誤．C、線框可能先做減速運(yùn)動，在完全進(jìn)入磁場前已做勻速運(yùn)動，剛完全進(jìn)入磁場時的速度最小，則mg=BIL=BL，則最小速度v=．故C正確．D、因?yàn)檫M(jìn)磁場時要減速，線圈全部進(jìn)入磁場后做勻加速運(yùn)動，則知線圈剛?cè)窟M(jìn)入磁場的瞬間速度最?。O(shè)線圈的最小速度為vm．線圈從開始下落到線圈剛完全進(jìn)入磁場的過程，根據(jù)能量守恒定律得：mg（h+L）=Q+m由上可知，Q=mgd解得線圈的最小速度為：vm=．故D正確．故選：CD．4.光滑水平面上并排放置質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=1kg昀兩物塊，t=0時刻同時施加兩個力，其中F1=2N、F2=4-2tN，方向如圖所示。則兩物塊分離的時刻為

（）A．ls

B．1．5s

C．2s

D．2．5s參考答案：AC5.（單選）人造衛(wèi)星在受到地球外層空間大氣阻力的作用后，衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的半徑、角速度、速率將（）A．半徑變大，角速度變大，速率變大B．半徑變小，角速度變大，速率變大C．半徑變大，角速度變小，速率變小D．半徑變小，角速度變大，速率變小參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．.專題：人造衛(wèi)星問題．分析：人造衛(wèi)星在受到地球外層空間大氣阻力的作用后，它的總機(jī)械能會減小，所以它的軌道的高度會降低，其他的可以根據(jù)公式做出判定．解答：解：人造衛(wèi)星在太空運(yùn)動時，它的能量包括動能和勢能，發(fā)射的高度越高，需要的能量越大．因此，人造衛(wèi)星在受到地球外層空間大氣阻力的作用后，阻力做負(fù)功，它的總機(jī)械能會減小所以它的軌道的高度會降低，運(yùn)動的半徑減?。鶕?jù)萬有引力提供向心力，即==mω2r，得：v=，半徑減小時，速度會增大；ω=，半徑減小時，角速度增大．故選：B．點(diǎn)評：該題考查衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的半徑、角速度、速率在受到地球外層空間大氣阻力的作用后的變化，最簡單的方法是根據(jù)衛(wèi)星的總能量來說明．屬于簡單題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降?？煽睾朔磻?yīng)堆是驅(qū)動航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動力。是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），＝

▲

。參考答案：）中子

37.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進(jìn)入勻強(qiáng)電場，設(shè)兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：8.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動。他們分析位移—時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為1s，則彈簧振子的振動頻率為

Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）9.某興趣小組想通過物塊在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點(diǎn)時的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們設(shè)計了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結(jié)果參考答案：10.（4分）用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J，汽缸里空氣的內(nèi)能

（填“增加”或“減少”）了

J。參考答案：

增加

690J11.（1）鈾核U經(jīng)過______次α衰變和_________次β衰變變成穩(wěn)定的鉛核Pb。（2）U衰變?yōu)镽n，共發(fā)生了_______次α衰變，_________次β衰變。參考答案：12.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據(jù)上面設(shè)計的表格可以知道實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動摩擦力大小與正壓力大小關(guān)系；實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5是保持壓力相同，研究滑動摩擦力與接觸面材料之間的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法；分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。13.用實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長的關(guān)系，為使單擺周期的測量值更精確，測量n次全振動的時間t，n應(yīng)適當(dāng)

(選填"大"或"小")些；改變擺線長，測量多組擺長l和相應(yīng)的振動周期T的數(shù)據(jù)，用圖象處理數(shù)據(jù).要得到線性圖象，應(yīng)選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動定律寫出表達(dá)式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直平面內(nèi)有不計電阻的兩組寬度均為的光滑平行金屬導(dǎo)軌。其上方連接有一個阻值的定值電阻，兩根完全相同、長度均為、電阻均為的金屬桿放置在導(dǎo)軌上。兩金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、方向垂直豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)使金屬桿1固定在磁場的上邊界處，將金屬桿2從磁場邊界上方處由靜止釋放，進(jìn)入磁場后金屬桿2恰好做勻速運(yùn)動。（重力加速度取）（1）求金屬桿的質(zhì)量。（2）保持金屬桿1不動，將金屬桿2從磁場邊界上方處由靜止釋放，經(jīng)過一段時間后金屬桿2做勻速運(yùn)動，此過程中整個回路產(chǎn)生了的熱量，求在此過程中通過定值電阻某一橫截面的電荷量。（3）將金屬桿2仍然從磁場邊界上方處由靜止釋放，在金屬桿2進(jìn)入磁場的同時釋放金屬桿1，兩金屬桿運(yùn)動一段時間后都開始做勻速運(yùn)動，求兩金屬桿做勻速運(yùn)動時的速度大小之和。參考答案：（1）0.1kg（2）0.05C（3）2m/s【詳解】（1）金屬桿2進(jìn)入磁場前做自由落體運(yùn)動，由vm2=2gh1得金屬桿2進(jìn)入磁場時的速度；

金屬桿2進(jìn)入磁場后受力平衡：mg=BIL

且E=BLvm，

解得：（2）金屬桿2勻速運(yùn)動時：聯(lián)立解得：金屬桿2進(jìn)入磁場到勻速運(yùn)動的過程中，設(shè)金屬桿2在磁場內(nèi)下降x．此過程中，由能量守恒定律有：mg(h+x)＝解得x=0.1m

又解得q=0.05C（3）釋放金屬桿1后，兩桿受力情況相同，且都向下加速，合力