四川省泸州市江门中学高三物理下学期期末试题含解析

四川省泸州市江门中学高三物理下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，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L = 1m，导轨平面与水平面成θ= 37o角，下端连接阻值R=2Ω电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m = 0.2kg，电阻r=1Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为= 0.25。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小） 当金属棒由静止下滑30m时速度达到稳定，电阻R消耗的功率为8W，金属棒中的电流方向由a到b，则下列说法正确的是（g = 10m/s2，sin37o= 0.6，cos37o= 0.8） A．金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a大小为4m/s2  B．金属棒下滑速度达到稳定时，此时金属棒速度v的大小为10m/s C．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度B大小为0.4T D． 金属棒由静止到稳定过程中电阻R 产生的热量为1.5J 参考答案： AC 2. （多选）图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为90Ω的灯泡，不计电路的其他电阻，则（　　） 　 A． t=0时刻线圈平面处于中性面 　 B． 每秒钟内电流方向改变100次 　 C． 灯泡两端的电压为22V 　 D． 0～0.01s时间内通过灯泡的电量为0 参考答案： 解：A、由图象乙可知t=0时感应电动势为零，处于中性面上，故A正确； B、由题图乙可知周期T=0.02s，线框每转一周，电流方向改变两次，每秒电流方向改变100次，故B正确； C、由题图乙可知交流电电动势的最大值是Em=31.1v，有效值为：E==22V，根据闭合电路的分压特点得电压表的示数为：U=×22V=19.8V，故C错误； D、根据q=得：0～0.01s时间内通过灯泡的电量为q=①Em=Bsω=Bs=100πBs ②代入数据 ①②联立得：q=0.00198c，故D错误； 故选：AB 3. （单选）据某报刊报道，美国一家公司制成了一种不需要电池供电的“警示牌”，使用时它上面的英文字母“ON”发亮，对防止误触电起到了警示作用，它相当于我国的“小心触电”或“高压危险”一类的牌子．关于这则消息，正确的判断是（　 　）C A．没有工作电源，却能够使英文字母“ON”发亮，显然违背了能量转化与守恒定律，这是条假新闻，没有科学依据 B．这种牌子内部必定隐藏有太阳能电池为其供电，不然绝不会使英文字母“ON”发亮，这是条故弄玄虚的消息，但有科学依据 C．这种牌子内部必定有闭合电路，当它挂在有交变电流流过的输电线附近时，就会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据 D．这种牌子不论挂在有交变电流还是有稳恒电流流过的输电线附近，都会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据 参考答案： C 4. 如图所示是月球车示意图．月球车能完成月球探测、考察、采集样品等任务，当它在月球表面行驶时（　　） A．仍有惯性 B．不受阻力 C．不受支持力 D．不遵循牛顿运动定律 参考答案： A 解：A、惯性是物体本身具有的一种性质．与物体是否运动、是否受力等外界因素无关．物体在任何状态下、任何时候都有惯性．故A正确； B、当它在月球表面行驶时受支持力和阻力，故BC错误； D、当它在月球表面行驶时遵循牛顿运动定律，故D错误； 故选：A． 5. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如左图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如右图所示，则在此过程中 A．物体处于失重状态 B．物体处于超重状态 C．升降机一定向上做匀加速运动 D．升降机可能向下做匀减速运动 参考答案： BD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27℃，则在状态B的温度为　﹣33　℃．气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为　300　J．（取1atm=1.0×105Pa） 参考答案： 考点： 理想气体的状态方程． 专题： 理想气体状态方程专题． 分析： 由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小． 解答： 解：由图可知，对于一定质量的理想气体， 在A状态时， PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K 在B状态时， PB=1atm，VB=6L，TB=？ 根据理想气体的状态方程可得 = 代入数据解得 TB=240k=﹣33°C 气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功， 从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F=PS， 气体对外做的功的大小为W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J． 故答案为：﹣33°C，300J 点评： 根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功．只在M到B的等压的过程中对外做功． 7. （4分）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 参考答案： 收缩，变小 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 8. 一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是             和             参考答案： 2:5       2:7     解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得： 解得：; 或者; 解得： 9. 如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为        s。   参考答案：     答案：0.25 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. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________ kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 参考答案： 0.5Kg   0.2 12. 某学校物理兴趣小组，利用光控实验板 “探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。 在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示： 请根据图象回答下列问题： ①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？                   ． ②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=     ． 参考答案： ：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．  ②（2分）k/2． 解析：若小球下落过程机械能守恒，则有mgh=m vB2，即vB2=2gh。vB2-h图像的斜率k=2g，重力加速度g= k/2． 13. 放射性物质碘131的衰变方程为．可知Y粒子为     。若的质量为m1，的质量为m2，Y粒子的质量为m3。真空中的光速为c，则此核反应释放出的核能为        。 参考答案： β粒子（或电子）  （m1－m2－m3）c2  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图乙所示，实验中小车（含发射器）的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到．回答下列问题： （1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成　非线性　（填“线性”或“非线性”）关系； （2）由图乙可知，a﹣m图线不经过原点，可能的原因是　存在摩擦力　； （3）若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是　调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力　，钩码的质量应满足的条件是　远小于小车的质量　． 参考答案： 解：（1）根据该同学的结果得出a﹣m图线是曲线，即小车的加速度与钩码的质量成非线性关系； （2）从上图中发现直线没过原点，当a=0时，m≠0，即F≠0，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力． （3）若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是： ①调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力． ②根据牛顿第二定律得，整体的加速度a=，则绳子的拉力F=Ma=，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量． 故答案为：（1）非线性； （2）存在摩擦力； （3）调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力；远小于小车的质量． 15. 小李以一定的初速度将石子向斜上方抛出去，石子所做的运动是斜抛运动，他想：怎样才能将石子抛得更远呢？于是他找来小王一起做了如下探究： 他们用如下图所示的装置来做实验，保持容器水平，让喷水嘴的位置和喷水方向不变（即抛射角不变）做了三次实验：第一次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点。小李和小王经过分析后得出的