湖北省荆门市官垱中学高三物理上学期期末试题含解析

湖北省荆门市官垱中学高三物理上学期期末试题含解析 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. 如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场中，分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b．它们可以绕竖直轴自由转动，用导线通过电刷把它们相连．当圆盘a转动时（　　） A．圆盘b总是与a沿相同方向转动 B．圆盘b总是与a沿相反方向转动 C．若B1、B2同向，则a、b转向相同 D．若B1、B2反向，则a、b转向相同 参考答案： D 【考点】楞次定律． 【分析】对于左盘，根据右手定则判断感应电流方向；对于右盘，根据左手定则判断安培力方向，确定转动方向． 【解答】解：①若B1B2同向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从a′→O→b′→O′→a′；b盘电流从b′→O′，根据左手定则，安培力逆时针（俯视）； ②若B1B2同向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从O→a′→O′→b′→；b盘电流从O′→b′，根据左手定则，安培力逆时针（俯视）； ③若B1向上，B2向下，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从a′→O→b′→O′→a′；b盘电流从b′→O′，根据左手定则，安培力顺时针（俯视）； ④若B1向下，B2向上，从上向下看，a盘顺时针转动，其半径切割磁感线，感应电流从O→a′→O′→b′→；b盘电流从O′→b′，根据左手定则，安培力顺时针（俯视）； 故ABC错误，D正确； 故选：D． 2. （单选）下列关于物理学思想方法的叙述错误的是    A．探究加速度与力和质量关系的实验中运用了控制变量法    B．电学中电阻、场强和电势的定义都运用了比值法    C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法    D．→0时的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法 参考答案： D 3. （多选）2006年5月的天空是相当精彩的，木星冲日、火星合月、木星合月等景观美不胜收，而流星雨更是热闹非凡，宝瓶座流星雨非常壮丽，值得一观. 在太阳系中，木星是九兄弟中“最魁梧的巨人”，5月4日23时，发生木星冲日现象.所谓的木星冲日是指地球、木星在各自轨道上运行时与太阳重逢在一条直线上，也就是木星与太阳黄经相差180度的现象，天文学上称为“冲日”.冲日前后木星距离地球最近，也最明亮. 下列说法正确的是（    ） A．2006年5月4日23时，木星的线速度大于地球的线速度 B．2006年5月4日23时，木星的加速度小于地球的加速度 C．2007年5月4日23时，必将产生下一个“木星冲日” D．下一个“木星冲日”必将在2007年5月4日之后的某天发生 参考答案： BD 4. 用两轻绳的末端各系质量分别为mA、、mB的带同种电荷的小球，两绳另一端同系于O点，如图所示，绳长分别为LA、、LB，且mB=2mA，LA=2LB，平衡后绳与竖直方向夹角分别为、β．关于两夹角的大小关系，正确的判断是      （        ） （A）α>β       （B）α=β      （C）α<β      （D）无法确定 参考答案： B 5. （单选）两个放在绝缘支架上的相同金属球相距为d，球的半径比d小得多，分别带有q和-3q的电荷，相互引力为3F．现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互作用力将变为 A.F        B.2F      C.3F      D.4F 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟，则被污染的空气分子间的平均距离为__________m，另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子（人正常呼吸一次吸入气体300cm3，一根烟大约吸10次[jf25] ）。 参考答案： 7.2×10-8，8.1×1017 7. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题： ①写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：   　　     cm； ②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为    　　     cm． 参考答案： ① y=5sin(2πt+π/2) ②   110 8. 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小为_________。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_________。   参考答案： ； 9. 某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为______m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。（计算结果保留三位有效数字） 参考答案： 1.24m/s   1.96m/s 据题意，由于物体做平抛运动，则有h2-h1=gt2，可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s，则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s；轨迹上B点的速度为vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，则B点的速度为：vB=1.96m/s。 10. 一物体在光滑水平面上的A点以一定初速度开始运动，同时受到一个与初速度方向相反的恒力作用，经时间t0力的大小不变，方向相反，使物体回到A点时速度恰为零。则这一过程所需时间为          。 参考答案：     答案： 11. 某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。 a.按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动； b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号； c.保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b； d.算出每条纸带对应的加速度的值; e.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F)，作出a-F图象。 ①在步骤d中，该同学是采用v--t图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s； ②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图5所示。T=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=_______m/s2； ③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是 A.本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比 B.小车的加速度可能大于重力加速度g C.可以确定小车的质量约为0.50kg D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M 参考答案： 12. 氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出         种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为       （用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有          种。 参考答案： 13. 如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，a、b相距 4 cm，b、c相距10 cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将一个带电荷量为+2×10-8 C 的电荷从a点移到b点时，电场力做功为4×10-6 J．则a、b间电势差为________V，匀强电场的电场强度大小为________V/m，a、c间电势差为________V。 参考答案： 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？ 参考答案： 大约为115℃ 解析：   P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa 由图像可得锅内最高温度大约为115℃． 若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。 15. (2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由) 参考答案： 一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小． 一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900 J. 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 平抛一个物体，当抛出1S后，它的速度方向与水平方向成45°角，落地时，速度方向与水平方向成60°角，求（1）初速度，（2）落地速度。（g取10m/s2） 参考答案： 17. 如图所示的空间分为I、II、III三个区域，边界AD与边界AC的夹角为30°，边界AD与边界EF平行，边界AC与边界MN平行，I区域内存在匀强电场，电场方向垂直于边界AD，II、III区域均存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，III区域宽度为2d。大量质量为m、电荷量为+q的相同粒子在边界EF上的不同点由静止经电场加速后，到达边界AD时的速度大小均为，然后，沿纸面经边界AD进入II区域磁场。不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用力。试问：    （1）边界EF与边界AD间的电势差。    （2）边界AD上哪个范围内进入II区域磁场的粒子，都能够进入III区域的磁场？    （3）对于能够进入III区域的这些粒子而言，它们通过III区域所用的时间不尽相同，那么通过III区域的最短时间是多少。 参考答案： 18. 如图14质量M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F=8N，当小车向右运动速度达到3m/s时，在小车的右端轻放一质量m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，假设小车足够长，问：①经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？②小物块从放到车上开始经过=3.0s所通过的位移是多少？ 参考答案：