河南省鹤壁市培红中学高三物理期末试题含解析

河南省鹤壁市培红中学高三物理期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. （单选）竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则以下说法正确的是 A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功 C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率 参考答案： C 解：A、重力做功的大小只与物体的初末的位置有关，与物体的路径等无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故AB错误； C、物体在上升的过程中，受到的阻力向下，在下降的过程中受到的阻力向上，所以在上升时物体受到的合力大，加速度大，此时物体运动的时间短，在上升和下降的过程中物体重力做功的大小是相同的，由 可知，上升的过程中的重力的平均功率较大，故C正确； D、在上升过程中的平均速度大于下降过程中的平均速度，而空气阻力的大小正比于球的速度，所以在上升过程中的平均阻力大于下降过程中的平均阻力，位移是相等的，所以上升过程中克服阻力做的功大于下降过程中克服阻力做的功，故D错误； 故选C． 2. 下列说法正确的是 A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 C．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动 D．露珠呈球形状是由于液体表面张力的作用 参考答案： D 3. 开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平，一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（    ） A．物块运动过程中加速度始终为零 B．物块所受合外力大小不变，方向在变 C．在滑到最低点C以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大 D．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小不变 参考答案： B 4. 下列说法正确的是__________ A. 质量数越小的原子核，比结合能越大 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型 C. 德国物理学家普朗克提出了量子假说，并成功解释了光电效应现象 D. 氡的半衰期为3.8天，若取40个氡原子核，则经过7.6天剩下10个氡原子核 参考答案： B 【详解】A、中等大小的原子核，比结合能最大，原子核最稳定，故A错误； B、 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故B正确； C、德国物理学家普朗克提出了，认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，并利用能量子假说成功解释了黑体辐射的强度按波长分布的规律，爱因斯坦提出光子学，成功解析了光电效应，故C错误； D、半衰期是一个统计规律，适用于大量原子核，不适用于数量很少的原子核，故D错误。 【点睛】本题考查了知识点较多，考查了比结合能、原子核式结构模型、量子的假说和半衰期等，需要同学们在平时学习过程中注意掌握，同时要熟练应用。 5. 物体甲的v-t图象和物体乙的x-t间图象分别如图所示，则这两个物体的运动情况是 A．甲在0-4s内有来回运动，通过的路程为12m B．甲在0-4s内运动方向一直不变，通过的位移大小为6m C．乙在0-4s内有来回运动，通过的路程为12m D．乙在0-4s内运动方向一直不变，通过的位移大小为6m 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，物体A、B间用轻质弹簧相连，已知mA=3mB，且物体与地面间的动摩擦因数为μ。在水平外力作用下，A和B一起沿水平面向右匀速运动，当撤去外力的瞬间，物体A、B的加速度分别为aA=      ，aB=       。 参考答案： 7. 一个电流表的内阻Rg=36Ω,满偏电流Ig=10mA，将它改装成较大量程的电流表，测得改装后电流表得内阻是0.36Ω，则改装后电流表的量程为        A，并联的分流电阻为         Ω。 参考答案： 1   0.364 略 8. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 （1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合； （2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2） 参考答案： 1）红（2）400kg 9. 如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为     J，重力的冲量为      N·s。 参考答案：   6.4  0.8 小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。 10. 在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量     的仪器，工作电源是     （填“交流电”或“直流电”），电源电压是      V。 参考答案： 时间  交流电   220 结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。 11. 如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2．若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为　　，此时方向为　沿ba方向　． 参考答案： 考点： 安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用． 分析： 先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析． 解答： 解：对导体棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如图所示： 根据平衡条件，当安培力与ab边垂直向上时，安培力最小，为： FA=mgsinθ 故磁感应强度为： B=sinθ 根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上 故答案为：，沿ba方向 点评： 本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向，基础题． 12. 在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过 __________ 。 参考答案：   13. 氦4核的产生可以有多种方式，其中一种是由氦3核与氘核结合而成，其核反应方程式是_________；若质子、氘核与氦3核的质量分别为m1、m2和m3，该核反应产生核能为E，且以射线的形式释放，真空中光速用c表示，普朗克常量为h，则氦4核的质量m4=________ ，射线的频率为________。 参考答案：           三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用图甲所示的实验装置做《用双缝干涉测量光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第7亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2=       mm。如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。根据以上数据可得出光的波长λ=          m(保留2位有效数字)。   参考答案： 9.10 mm  5.0×10-7 m 试题分析：图丁的示数9mm+2×0.05mm=9.10mm;图丙的读数为 0.10mm,所以条纹间距， 根据， 解得 考点：用双缝干涉测量光的波长。 15. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.（所用交变电流的频率为50Hz） ①图(b)为某次实验得到的纸带，实验数据如图,图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s2．（保留三位有效数字）(2分) ②在研究小车所受合力不变时,加速度a和小车质量的倒数的对应数据如表,画出a—图象,由图线可得小车所受合外力为    N.（保留三位有效数字）(2分) a(m·s—2-) 1.0 2.0 2.7 3.0 4.0 0.25 0.50 0.69 0.80 1.0           ③实验中作出了小车加速度a随拉力F的变化图线如图所示,该图线不通过原点,其主要原因是______________.(2分)   参考答案： ①0.510  （2分）         ②3.85-4.05 （2分）       ③没有平衡摩擦力（平衡摩擦力不够） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在一底边长为2a，θ=30°的等腰三角形区域（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响。 （1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？ （2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？ 参考答案：     （1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v   由   （2分）    得   ①(1分)     粒子在磁场中做匀速圆周运动其圆心在E点，如图所示，半径  ②(2分)     由洛仑兹力提供向心力：        ③（1分） 由①②③式得：       （2分）   17. 如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端用导线相连，不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直。以导轨PQ的左端为原点O，建立直角坐标系xOy，Ox轴沿PQ方向。每根导轨单位长度的电阻为R，垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y方向不变，在x方向上变化规律为：，并且x≥0。现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F，使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为a。设导体棒的质量为m，两导轨间距为L，不计导体棒与导轨间的摩擦，导体棒与导轨接触良好，不计其余部分的电阻。 （1）如果已知导体棒从x=0运动到x=x0的过程中，力F做的功为W，求此过程回路中产生的焦耳热Q； （2）求导体棒从x=0运动到x=x0的过程中，通过金属棒的电荷量q； （3）请通过分析推导出水平拉力F的大小随横坐标x变化的关系式。 参考答案： （1）导体棒从运动到过程用动能定理 ①                             (1分) ②                                   (1分) ③                                        (1分) 由①、②、③得：                       (1分) （2）为一定值；      (4分)