湖北省恩施市忠堡镇民族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. 两个大小分别为F1和F2(F2
q2。当-q1、-q2经过P点时速度大小分别为v1、v2，加速度大小分别为a1、a2，下列关系式正确的是
A．a1=a2 B．a1v2
参考答案：
D
在P点时，两电荷受力均为库仑力,分别为F1= ,F2=
∵q1＞q2∴F1＞F2
由牛顿第二定律F=ma，因为m相同，所以a1＞a2，所以AB均错误．
在P点有a= ，∵a1＞a2 ∴V1＞V2所以C错误，D正确．故此题应选D．
4. （单选）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：
解：初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，
由牛顿第二定律得：
加速度：a1==gsinθ+μgcosθ；
当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，
但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：
a2==gsinθ﹣μgcosθ；
比较知道a1＞a2，图象的斜率表示加速度，所以第二段的斜率变小．
故选D
5. 如图所示，一个质量为m的圆环套 在一根固定的水平长直杆上，环与杆的摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0，同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化，两者关系为F ＝kv，其中k为常数，则环运动过程中的速度图象可能是图中的( )
参考答案：
ABD
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。
参考答案：
2mg，2m
7. 22.（4分）如图所示甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____. 在乙图中，若选用的量程为0～15 V，则表的示数为_____，若选用的量程为0～3 V，则表的示数为_____.
参考答案：
8. 在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为 ▲ s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为 ▲ m/s。
参考答案：
9. 如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是________。
参考答案：
C
10. (选修模块3－5) （4分）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小________。
参考答案：
答案：（4分）
11. P、Q是一列简谐横波中的两质点，已知P离振源较近，P、Q两点的平衡位置相距15m（小于一个波长），各自的振动图象如图所示。此列波的波速为 m/s。
参考答案：
2.5m/s
12. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：
N+He→ .
参考答案：
O+H
13. （4分）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 m/s，碰撞前后乙的速度方向 （填“变”、“不变”）
参考答案：
0.1 不变
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计
了如图(a)所示的电路. ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2Ω的
保护电阻，滑动片P与电阻丝接触始终良好.
图（a） 图（b）
（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（b）所示，其示数为d= ▲ mm
（2）实验时闭合电键，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记
录如下表：
x(m)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U(V)
1.50
1.72
1.95
2.00
2.10
2.18
I（A）
0.49
0.43
0.38
0.33
0.31
0.28
U/I (Ω)
3.06
4.00
5.13
6.06
6.77
7.79
①该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的U-I图像，可得电源的电动势
E= ▲ V；内阻 r = ▲ Ω．
②请你根据表中数据在图（d）上描点连线作U/I和x关系图线.
③根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积s=0.12×10-6m2,利用图（d）图线，可求得电阻丝的电阻率ρ为 ▲ Ω·m（保留两位有效数字）；根据图（d）图线还可以得到的信息是 ▲ .
参考答案：
（1）0.385（0.383~0.387） （2分）
（2）① 3.0（3V、3.00V也对）， 1.0（1Ω、1.00Ω也对）； （共2分）
③1．2×10-6（1.1～1.3×10-6 得分） （2分）
电流表内阻为2.0Ω（填电流表内阻也得分）
15. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．
（1）打点计时器的打点周期是 0.02 s．
（2）图为某次实验打出的一条纸带，其中1、2、3、4为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）．根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点2时小车的速度大小为 0.64 m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为 6.4 m/s2．（计算结果均保留2位有效数字）
参考答案：
解：（1）打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，打点计时器的打点周期是0.02s．
（2）由于每相邻两个计数点间还有4个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．
v2==0.64 m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a===6.4m/s2．
故答案为：（1）0.02；（2）0.64；6.4
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图甲所示，空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，左右边界线MN与PQ相互平行，MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场，方向沿纸面垂直MN边界，电场强度的变化规律如图乙所示（规定向左为电场的正方向）．一质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动，粒子重力不计．
（1）若场强大小E1=E2=E，A点到MN的距离为L，为使粒子进入磁场时速度最大，交变电场变化周期的最小值T0应为多少？粒子的最大速度v0为多大？
（2）设磁场宽度为d，改变磁感应强度B的大小，使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出，求磁感应强度B满足的条件
（3）在（2）问的条件下该粒子穿过磁场时间t的范围．
参考答案：
（1）， ；（2），（3）
试题分析：（1）当粒子在电场中一直做加速运动，进入磁场时速度最大，设加速时间为t，则，
解得
由功能关系有
解得
（2）设粒子在磁场运动的轨道半径为r，则有
解得
（3）根据几何关系，粒子在磁场中通过的弧长s应满足的条件是
粒子穿过磁场时间
解得
考点：带电粒子在电场中的运动、带电粒子在磁场中的运动
17. 如图所示竖直平面内，存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场强度大小为E，电场方向竖直向下，另有一个质量为m带电量为q（q>0）的小球，设B、E、q、m、θ和g（考虑重力）为已知量。
（1）若小球射入此复合场恰做匀速直线运动，求速度v1大小和方向。
（2）若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面，其倾角为θ，设斜面足够长，从斜面的最高点A由静止释放小球，求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间
（3）在（2）基础上，重新调整小球释放位置，使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零，小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动，可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加，求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值及所在位置的坐标。
参考答案：
（1）方向水平向左 （4分）
（2） （4分）
（3） 