江西省宜春市界埠中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江西省宜春市界埠中學(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.對(duì)于質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力，下列說(shuō)法正確的是

A．當(dāng)兩物體間的距離趨于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大

B．m1和m2所受的萬(wàn)有引力大小總是相等的

C．若m1>m2，則m1所受的萬(wàn)有引力比m2所受的萬(wàn)有引力小

D．當(dāng)有第3個(gè)物體m3放入，m1、m2之間時(shí)，m1和m2間的萬(wàn)有引力將增大參考答案：B2.現(xiàn)有一電壓表（量程3V，內(nèi)阻約2kΩ），需進(jìn)一步精確測(cè)量其內(nèi)阻，提供下列器材A、電源E0，電壓9V

B、電流表A1，量程0.3A，內(nèi)阻約20ΩC、電流表A2，量程為3A，內(nèi)阻約0.1Ω

D、定值電阻R1，阻值1kΩ，額定電流0.1AE、定值電阻R2，阻值10Ω，額定電流1AF、滑動(dòng)變阻器R3，阻值0-2kΩ，額定電流0.2AG、滑動(dòng)變阻器R4，阻值0-10Ω，額定電流1.2AH、單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)

I、導(dǎo)線若干①你要選擇的器材是

（寫出代號(hào)）.②在方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖.③下列實(shí)物儀器用導(dǎo)線按要求連接起來(lái).參考答案：3.O是地球球心，下列說(shuō)法正確的是A．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道a共面B．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道d共面C．衛(wèi)星可能的軌道為c、dD．衛(wèi)星可能的軌道為a、b參考答案：AC4.（單選）我國(guó)發(fā)射的“神州六號(hào)”載人飛船，與“神州五號(hào)”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖做示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．“神州六號(hào)”的速度較小B．“神州六號(hào)”的速度與“神州五號(hào)”的相同C．“神州六號(hào)”的周期更短D．“神州六號(hào)”的周期與“神州五號(hào)”的相同參考答案：解：A、B：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號(hào)的軌道半徑比神州五號(hào)的大，所以“神州六號(hào)”的速度較小，故A正確，B錯(cuò)誤．C、D：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號(hào)的軌道半徑比神州五號(hào)的大，所以“神州六號(hào)”的周期較大，故C、D均錯(cuò)誤．故選A．5.兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱分布，正確描述電勢(shì)隨位置變化規(guī)律的是圖參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負(fù)

107.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_(kāi)__________，兩電荷具有的電勢(shì)能為_(kāi)__________。參考答案：8.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無(wú)能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)。若小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號(hào)表示）；若測(cè)得x＝1m時(shí)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，49.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s10.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：11.一物體質(zhì)量為1kg，沿傾角為300的傳送帶從最高端A點(diǎn)以初速度v0=8m/s下滑，傳送帶勻速向下運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，全長(zhǎng)20m。物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體運(yùn)動(dòng)到傳送帶底端B點(diǎn)的速度大小為_(kāi)__________m/s；全過(guò)程中因物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為_(kāi)__________J。（重力加速度g=10m/s2）

參考答案：2，5412.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會(huì)伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長(zhǎng)度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測(cè)微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h；用米尺測(cè)得金屬絲的原長(zhǎng)為2L；用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標(biāo)卡尺測(cè)長(zhǎng)度時(shí)如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對(duì)齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測(cè)量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）13.某同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,打出的紙帶如下圖（a）所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T。

(1)測(cè)出紙帶各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確一些,該同學(xué)計(jì)算加速度的公式應(yīng)為a=

。(2)另有位同學(xué)通過(guò)測(cè)量,作出a-F圖象,如圖(b)所示,試分析：圖象不通過(guò)原點(diǎn)的原因是：

，圖象上部彎曲的原因是：。

參考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或沒(méi)平衡摩擦力、砂和桶的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過(guò)程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長(zhǎng)度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)速度的大??；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過(guò)程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(計(jì)算)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對(duì)角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，AB邊長(zhǎng)為2L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場(chǎng)，在對(duì)角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場(chǎng)，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開(kāi)磁場(chǎng)（圖中未畫出），求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向；（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。

參考答案：(1)

速度與水平方向的夾角為(2)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。解：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向：

豎直方向：

解得：

在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動(dòng)豎直分速度為vy，則有

代入得：

P點(diǎn)的速度為

速度與水平方向的夾角為

所以： （2）由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為45o

得：

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。17.如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計(jì)，垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m=0.5kg、電阻為R=4Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值RL=4Ω的燈泡，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ=60°，金屬桿由靜止開(kāi)始下滑，且始終與導(dǎo)軌垂直并良好接觸，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，下滑過(guò)程中當(dāng)重力的最大功率P=12W時(shí)燈泡剛好正常發(fā)光（g=10m/s2）．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）燈泡的額定功率PL；（3）金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大?。畢⒖即鸢福航猓海?）金屬桿CD由靜止加速下滑時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大，CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力逐漸增大，當(dāng)CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力的合力與CD桿的重力在沿導(dǎo)軌平面向下的分力平衡時(shí)，CD的速度達(dá)最大為v，此后并以v勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力的功率也達(dá)最大金屬桿的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv…①感應(yīng)電流為：I=…②安培力為：F=BIL…③金屬桿受力平衡，則有：mgsinθ=F+μmgcosθ…④重力的最大功率為：P=mgvsinθ…⑤聯(lián)立以上各式解得：B=代入數(shù)值得：B=5T（2）金屬桿下滑的最大速度為：v==m/s產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=4V燈泡的額定電流為：I==A燈泡的額定功率為：PL=I2RL=3W（3）由（2）可知，金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)，電流也是原來(lái)的一半，即：I′=I=ACD桿所受安培力為：F′=I′LB=NCD的加速度為：a=代入數(shù)值得：a=m/s2≈2.16m/s2答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T；（2）燈泡的額定功率PL為3W．（3）金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度大小約為2.16m/s2．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）金屬桿CD由靜止加速下滑時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大，CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力逐漸增大，當(dāng)CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力的合力與CD桿的重力在沿導(dǎo)軌平面向下的分力平衡時(shí)，CD的速度達(dá)最大為v，此后并以v勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重力的功率也達(dá)最大．根據(jù)E=BLv、I=和安培力公式F=BIL得到安培力表達(dá)式，再根據(jù)平衡條件和重力的最大功率P=mgvsinθ列式，即可求解B．（2）根據(jù)第1小題的結(jié)果求解金屬桿下滑的最大速度，由E=BLv求出桿產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求得回路中的電流，即可根據(jù)公式PL=I2RL求得燈泡的額定功率PL；（3）先求出金屬桿達(dá)到最大速度一半時(shí)的安培力，再運(yùn)用牛頓第二定律求解加速度的大?。?8.如圖所示，豎直放置的均勻細(xì)U型試管，左側(cè)管長(zhǎng)LOA＝30cm，右管足夠長(zhǎng)且管口開(kāi)口，初始時(shí)左管內(nèi)被水銀封閉的空氣柱長(zhǎng)20cm，氣體溫度為27°C，左右兩管水銀面等高。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg.（1）現(xiàn)對(duì)左側(cè)封閉氣體加熱，直至兩側(cè)水銀面形成10cm長(zhǎng)