湖北省咸宁市通城县第二高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省咸宁市通城县第二高级中学高三物理上学期期末试卷含解析 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. 如图4所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回A，C为AB的中点．下列说法中正确的是(　　)． 图4 A．小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零 B．小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等 C．小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等 D．小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等 参考答案： 小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，重力做功为零，但有摩擦力做负功，选项A错误；因为C为AB的中点，小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定，加速度恒定，速度的变化率相等，选项C正确；又因为重力做功相等，摩擦力做功相等，合外力做功相等，故减少的动能相等，损失的机械能相等，选项B、D正确． BCD 2. 图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则     A．t=0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大 B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴正方向 C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6 m D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30 cm 参考答案： A 由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处，故具有正向最大加速度，故A正确；甲图描述的是t=0.10s时的波动图象，而根据乙图可知t=0.10s到t=0.25s内Q点将向下振动，这说明在甲图中此时Q点将向下振动，根据质点振动方向和波传播方向的关系可知，波向左传播，判定出经过四分之一周期即t=0.15s时质点P运动方向为Y轴负方向，故B错误；根据甲乙两图可知波长和周期，则波速：v==40m/s，故从t=0.10s到t=0.25s，波沿x负方向传播了6m，而并非沿x轴正方向传播，故C错误；质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度，结合0.10s 时P点的位置可知在t=0.10s到t=0.25s的四分之三周期内，质点P通过的路程小于三个振幅即小于30cm，故D错误．故选A． 3. （多选）如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核H)和氦核He).下列说法中正确的是(　　) A.氘核H)的最大速度较大 B.它们在D形盒内运动的周期相同        C. 氦核He)的最大动能较大 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 参考答案： BC  解析： A、根据qvB＝m，得v＝．两粒子的比荷相等，所以最大速度相等．故A错误；B、带电粒子在磁场中运动的周期T=，两粒子的比荷相等，所以周期相等．故B正确．C、最大动能EK＝mv2＝，两粒子的比荷相等，但质量不等，所以氦核最大动能大．故C正确． D、回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，否则无法加速．故D错误．故选BC． 4. 以下四种情况下，物体所受合力为零的是 A．物体沿粗糙斜面匀速下滑时 B．神舟七号宇航员在舱里休息时 C．竖直上抛的物体达到最高点时 D．物体做匀速圆周运动时 参考答案： A 5. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为（    ）        A．电流表的读数一直减小        B．电流表的读数先减小后增大        C．电压表的读数一直减小        D．电压表的读数先减小后增大 参考答案：     答案：B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm.把一个q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小是         V/m，并在图中作出这个电场线。　   参考答案： 1000V/m, 7. 如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是        ；经过O点时速度大小为        。 参考答案： 先减小后增大； 8.     （选修3－3（含2－2））（4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为       ，单位体积的分子数为      。 参考答案： 答案：M/NA（2分） ；  ρNA/M （2分） 9. 在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上 ），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。 （1）实验中电火花计时器应与           伏           电源相连接； （2）①本实验中记下F0的目的是              。 ②小车所受的合外力为                A．F         B．F—F0 C．F+F0      D．F0 ③实验作出的图像是              参考答案： 1）① 220  （2分）；交流 （2分）； （2）①得到小车运动时受到的阻力 (2分)     ② B  （2分）； ③ A （2分）； 10. 地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期T=3.16×107(s)，万有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），则太阳质量的表达式M=        ，其值约为        kg（取一位有效数字）． 参考答案：     答案：，2×1030 11. 因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能 (其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s． (1)小球质量的表达式为:                          ．（4分） (2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将                 （4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)． 参考答案： ⑴；⑵偏大 12. 在匀强电场中建立空间坐标系O﹣xyz，电场线与xOy平面平行，与xOz平面夹角37°，在xOz平面内有A、B、C三点，三点连线构成等边三角形，其中一边与Ox轴重合．已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为1.25×10﹣5N；将其从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，则A、B、C三点中电势最高的点是　  点，等边三角形的边长为　   　m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6） 参考答案： C；0.4． 【考点】电势差与电场强度的关系；匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【分析】根据电场力做功正负分析电势能的变化，结合推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，分析电势的高低．由电场力做功公式求等边三角形的边长． 【解答】解：将负点电荷从A点移到B点过程中克服电场力做功2.0×10﹣6J，电势能增大2.0×10﹣6J，从B点移到C点其电势能减少4.0×10﹣6J，所以C点的电势能最小，由推论：负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，则C点的电势最高． 由于点电荷从B移动到C电势能变化量最大，由等边三角形的对称性可知，BC边应与x轴重合，设等边三角形的边长为L． 从B点移到C点电场力做功 W=4.0×10﹣6J 已知点电荷q=﹣1.0×10﹣8C在A点所受电场力大小为 F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得 L===0.4m 故答案为：C；0.4． 13. 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _____________. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _____________. 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （11分）一只量程为1V，内阻Rv约900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的，现要测量它的内阻，并对它进行校对.实验室提供了以下可供选择的器材：        A.待测电压表        B.标准电压表(量程1V) C.滑动变阻器：最大阻值1000Ω,额定电流0.1A        D.滑动变阻器：最大阻值10Ω，额定电流1A        E.电阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω        F.电阻箱：最大阻值99.9Ω，阻值最小改变量0.1Ω        G.电池组：电动势为3V，内阻约1Ω        另外还有导线、开关若干.         (1) （6分）为了用半偏法测量该电压表的内阻，某同学设计了两种电路，如图甲、乙所示.要使测量较精确，应选择____________电路.在仪器的选择上，除了电池组、导线、开关和待测电压表之外，还应从提供的器材中选择_______________(用器材前的序号字母表示).用上述方法测出电压表内阻的测量值RV________________(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻真实值.       (2) （5分）在对该电压表进行校对时，若要求对电压表的每一个刻度都要进行校对，请你画出该实验的原理电路图，并在图上标出所选器材的序号字母.     参考答案： 答案： (1)乙，DE，大于；（2）电路图如图；      15. 用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0. 8 cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1 00,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图： (1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=            （用所给字母表示,比例系数用k表示）。 (2)在寻找上述关系中，运用               科学研究方法。        参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （15分）有一带负电的小球，其带电荷量q= —2×10—4 C。如图所示，开始时静止在场强E=N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm，与A板距离H=36cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=7/8，而碰撞过程中小球的机械能不损失。 （1）设匀强电场中挡板S所在