湖北省荆州市南岳高级中学高三物理期末试卷含解析

湖北省荆州市南岳高级中学高三物理期末试卷含解析 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. （5分）雷雨天的闪电是雷暴云中正电荷区与负电荷区的电场大到一定程度，空气被击穿形成的火花放电。假设两带电的云团某一时刻相距600 m发生闪电，两云团间的电场可视作场强为2×106 N/C的匀强电场。则此时两云团间的电势差为____________V。若这次闪电通过的电量为20C，则释放的电能为________J（设闪电的火花路径为直线）。 参考答案： 1.2×109 V，2.4×1010 J 2. （单选）1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现 A.先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流 B.先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流 C.顺时针方向的持续流动的感应电流 D.逆时针方向的持续流动的感应电流 参考答案： D 3. （单选）中国承诺到2020年碳排放量下降40—45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是   （     ） A.    B. C.             D. 参考答案： A 4. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（　　） A．弹簧可能处于压缩状态 B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点 C．小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点 D．大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力 参考答案： C 【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用． 【分析】对小球受力分析，根据共点力平衡，分析弹簧的弹力方向，作出正确的受力分析图，根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系． 【解答】解：A、若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示，故A错误． B、由A选项分析可知，大圆环对小球的弹力方向背离圆心O，故B错误． C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心O，故C正确． D、如图，△G′NB∽△PQO，因为，可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故D错误． 故选：C． 5. 7．如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头p移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是 A．p向a移动，V1示数增大、V2的示数减小 B．p向b移动，V1示数增大、V2的示数减小 C．p向a移动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值 D．p向b移动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值 参考答案： AC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为　12　m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为　16　s． 参考答案： 考点： 功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．. 专题： 功率的计算专题． 分析： 当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大． 以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间． 解答： 解：当a=0时，即F=f时，速度最大． 所以汽车的最大速度=12m/s． 以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束． 根据牛顿第二定律，F=f+ma 匀加速运动的末速度===8m/s． 所以匀加速运动的时间t=． 故本题答案为：12，16． 点评： 解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大． 7. 一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。 参考答案： 正向，0.8m， 根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得 8. 如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是_________________________________。 （3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(    )（单选题） A．小车与轨道之间存在摩擦       B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大           D．所用小车的质量太大 参考答案： （1）小车的总质量，(2分)小车所受外力，(2分) （2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比,( 2分)      (3)C 9. 如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为　240　W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为　4×105　Pa． 参考答案： 考点： 功率、平均功率和瞬时功率． 专题： 功率的计算专题． 分析： 先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小． 解答： 解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg， 水枪在时间ts内做功为W= 故水枪的功率为P=． 压强pa． 故答案为：240，4×105， 点评： 本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可； 10. 在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获 铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4 m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1 m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为        m/s。 参考答案： 0.3 11. 如图，竖直轻质悬线AD上端固定于天花板上的A点，下端与半径为R的半圆形木板BOC连接于D点，BC是木板的直径；O为圆心，B端用铰链连接于竖直墙上，半圆形木板直径BC处于水平状态时OA间的距离刚好等于木板的半径R。改变悬线AD的长度，使线与圆盘的连接点D逐渐右移，并保持圆盘直径BC始终处于水平状态。则D点右移过程中悬线拉力的大小                ；悬线拉力对B点的力矩大小         （选填“逐渐增大”“逐渐减小”“不变”“先增大后减小”“先减小后增大”） 参考答案： 12. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐． （1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管      （填“向上”或“向下”）移动． （2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______   参考答案： (1)向上    (2)A 13. （填空） 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材 A. 精确秒表一只    B. 已知质量为m的物体一个    C. 弹簧秤一个    D. 天平一台（附砝码） 已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知引力常量为G） （1）两次测量所选用的器材分别为________，________。（用序号表示） （2）两次测量的物理量分别是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重复。） （3）用该数据写出半径R，质量M的表达式。R＝________，M＝________。 参考答案： （1）A；BC     （2）周期T；物体重力F （3）； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源(电动势未知，内阻约为2Ω)；一个阻值未知的电阻R0；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干。 （1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为___ ____V； （2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值。并作出下列三幅U～I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。 其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是__________，可直接算出定值电阻R0的图是__________。 （3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是（      ） A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表A分压共同造成 C.只由电压表V2分流造成 D.由电流表A、滑动变阻器R分压共同造成 参考答案： （1）0.15 （2）A、C  （3）C 15. 某同学要测量仪电流表A（量程300μA）内部通电小球导线的电阻率ρ，实验步骤如下： （1）用米尺测量通电小球导线的长度L； （2）用螺旋测微器测量其直径为D； （3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此电流表A的电阻，表盘的示数如图1，则该电表的内阻约为　   　Ω； （4）现要精确测量此电流表A的内阻r1，给定器材有： ⅰ．待测电流表A（量程300μA） ⅱ．电压表V（量程3V，内阻r2=1kΩ） ⅲ．电源E（电动势4V，内阻忽略不计） ⅳ．定值电阻R1=20Ω ⅴ．滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流0.5A） ⅵ．电键S一个，导线若干 要求测量时两电表的指针的偏转均超过其量程的一半． a．在框中画出电路原理图2． b．电路接通后，测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r1=　      　． 参考答案： 解：（3）用多用电表的电阻“×10”挡测电阻，由图示表盘可知，欧姆表的读数为：19×10=190Ω；