天津育才中学高三物理期末试题含解析

天津育才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. 真空中的某装置如图，其中平行金属板A，B之间有加速电场，C,D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断正确的是 A．三种粒子飞离B板时速度之比4:2:1         B．三种粒子飞离偏转电场时速度偏转角的正切之比1:2:4   C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2    D．三种粒子打到荧光屏上的位置相同 参考答案： CD 粒子在左边的加速电场中有：qU1=m解得v=，三种粒子飞离B板时速度之比为:1:1，选项A错误。粒子以速度v进入偏转电场后，做类平抛运动，设粒子离开偏转电场时的侧移量为y，沿初速方向做匀速直线运动，有  L=vt ，垂直初速方向，有  y= at2，又电场力  F=qE=q，根据F=ma，得加速度为 a=，解得  y=，粒子飞离偏转电场时的速度，故=，故三种粒子飞离偏转电场时速度偏转角的正切之比1:1:1，选项B错误。偏转电场的电场力对粒子做的功为，故选项C正确。由于三种粒子离开偏转电场时的侧移量y相等，速度偏转角度也相等，故选项D正确。 2. 如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有    固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动。已知小球通 过最低点Q时，速度大小为v = ，则小球的运动情况为        A．小球不可能到达圆周轨道的最高点P        B．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力        C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力        D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力 参考答案： 3. （多选）如图所示，弹簧被质量为m的小球压缩，小球与弹簧不粘连且离地面的高度为h，不计空气阻力，将拉住小球的细线烧断，则小球（　　） 　 A． 直线运动 B． 曲线运动 　 C． 落地时的动能等于mgh D． 落地时的动能大于mgh 参考答案： 解：A、将细绳烧断后，小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用，合力斜向右下方，在弹力作用下有水平方向的初速度，所以小球做曲线运动．故A错误，B正确． B、若只有重力做功，根据动能定理mgh=Ek可知落体的动能等于mgh，但除了重力做功外，还有弹力做正功，所以C正确，D正确． 故选BD． 4. 观察图中烟囱冒出的烟和车上的小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是 A．甲、乙两车一定向左运动 B．甲、乙两车一定向右运动 C．甲车可能运动，乙车向右运动 D．甲车可能静止，乙车向左运动 参考答案： D 5. 据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km） A.       B.       C,      D. 参考答案： C 解析：“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有＝可得V＝（M为月球质量），它们的轨道半径分R1＝1900Km、R2＝1800Km，则v1：v2＝。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为         V；金属棒ab运动的速度为          m/s。 参考答案： 0.3， 4 7. 在用架空电缆进行高压输电时，为了增加电缆的抗拉能力，常常增加挂线的弧度，如图所示，在ABCD四点，若电缆线端切线与竖直方向的夹角都是60o，已知电缆线能承受的最大拉力为2000N，则AB或CD段电缆线承重不超过  A．1000N        B．2000N    C．2000N     D．N 参考答案： B 8. 油酸密度为、摩尔质量为M、油酸分子直径为d0将体积为V0的油酸溶于酒精，制成体积为nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V0若把每个油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的单分子油膜的面积是　   　，阿伏加德罗常数NA的表达式是　       ． 参考答案： ，． 【考点】用油膜法估测分子的大小． 【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．则用1滴此溶液的体积除以油酸分子的直径，等于1滴此溶液的面积． 根据摩尔质量与密度，求出摩尔体积，然后与单个分子的体积的比值，即为阿伏伽德罗常数． 【解答】解：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积， 水面上的面积S= 油酸的摩尔体积为VA= 阿伏加德罗常数为NA== 故答案为：，． 9. 到2007年底为止，人类到达过的地球以外的星球有                ；牛顿有一句名言：“我之所以比别人看得高，是因为我站在巨人的肩上”，请您说说，这些巨人是谁：                           。 参考答案： 答案：月球、哥白尼，开普勒，伽利略 10. 物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为        ，        ，       。（取g = 10m/s2） 参考答案： 20m,60m,100m 11. 某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=        mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=            （用给出的字母符号表示）。 参考答案： 0.776mm， 12. （6分）一列简谐波某时刻的波形如图所示，此波以0.5 m/s的速度向右传播。这列波的周期为T＝__________s，图中A质点第一次回到平衡位置所需要的时间为t＝_________ s。 参考答案：     0.08，0.01 13. 图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点___________(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为___________。 参考答案：     (1). a    (2). （3m,0.4m） 【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点； (2)由图象可知，两列波的波长都为λ=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）. 【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意：振动加强点并不是位移始终最大. 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用如图1实验装置验证m1、m 2组成的系统机械能守恒．图3给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图3所示．已知m1=50g、m2=150g，则（计算结果保留两位有效数字） ①在纸带上打下记数点5时的速度v=　2.4　m/s； ②这个实验需要验证机械能守恒的公式为：　（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh　 ③在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=　0.58　J．为了简化计算，设g=10m/s2，则系统势能的减少量△EP=　0.60　J； ④在本实验中，若某同学作出了v2﹣h图象如图2，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度g=　9.7　m/s2． 参考答案： 解：①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度， 可知打第5个点时的速度为： v5==2.4m/s， ②系统的重力势能的减小量：△EP=（m2﹣m1）gh  系统的动能的增加量△EK=（m1+m2）v2， 所以这个实验需要验证机械能守恒的公式为（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh． ③物体的初速度为零，所以动能的增加量为： △EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J=0.58  J 重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△EP=W=mgh=0.60J； ④本题中根据机械能守恒可知，（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh， 即有：v2=gh， 所以v2﹣h图象中图象的斜率k=g=， 由图可知当地的实际重力加速度g=9.7m/s2． 故答案为：①2.4 ②（m1+m2）v2=（m2﹣m1）gh  ③0.58、0.60 ④9.7 15. （1）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 ①已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________ (计算结果保留三位有效数字)。 ②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________    ___（选填：偏大、偏小或不变）．  (2)要测量某导电材料棒的电阻。 ①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100）粗测其电阻，指针位置如图（a）所示，其读数为               Ω。 ②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：ks5u A. 电流表: 量程为0-5mA-25mA，5mA内阻约为10Ω，25mA内阻约为2Ω B. 电压表: 量程为0-3V-15V，3V内阻约为7.2kΩ，15V内阻约为36kΩ C. 滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A D. 低压直流电源：电压4V，内阻可以忽略 E. 电键K，导线若干 按提供的器材，要求测量误差尽可能小，在下面实物图（b）上连接正确的实验电路。 ③根据实验的测量数据在坐标系中描点，如图(c)所示。 请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线，则其阻值为   ___        Ω。 参考答案： （1）①0.70cm   0.100m/s；②偏小 （2）① 或900Ω（2分） ②如下图。 ③特性曲线如上图，800Ω 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 静电喷涂与普通刷漆、喷漆或机械喷涂相比有许多优点，其装置可简化如图甲所示。A、B为水平放置的间距d=0.9 m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，电场强度为E=0.l V/m．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪