辽宁省朝阳市第十八高级中学高三物理期末试题含解析

辽宁省朝阳市第十八高级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. 美国科学家Willard S. Boyle与George E. Smith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖，CCD是将光学量转变成电学量的传感器，下列器件可作为传感器的有   A．发光二极管         B．热敏电阻      C．霍尔元件           D．干电池 参考答案： BC 2. （多选题）如图所示，定值电阻R0=r（r为电源内阻），滑动变阻器的最大阻值为R（R＞2r），闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P由左端a向右端b滑动的过程中，以下说法中正确的是（　　） A．电容器的带电荷量变大 B．R0消耗的功率变大 C．滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 D．电源的输出功率变小 参考答案： BC 【分析】当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中总电阻会发生变化，抓住电动势和内电阻不变，去分析电路中电流和路端电压如何变化．关于电阻R0上的功率变化，因为R0是定值电阻，只要分析电流如何变化就可得知．分析滑动变阻器上功率的变化，可将R0等效到内电阻中去，根据结论，当外电阻等于内电阻时，输出功率最大去进行分析． 【解答】解：A、滑片P由a端向b端滑动的过程中，R阻值减小，回路总电阻减小，电流增大，路端电压减小，电容器带电荷量将减小，故A错误； B、由可知定值电阻消耗的功率变大，故B正确； C、将等效成电源内阻的一部分，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，可以判断滑动变阻器消耗的功率先变大后变小，故C正确； D、根据电源输出功率与外电阻的关系，当时，随的减小而增大，故D错误； 故选：BC 3. 目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性情性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出射线，这些放射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病。根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是    A．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 B．已知氡的半衰期为3.8天，若取lg氡放在天平的左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75g砝码天平才能再次平衡 C．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4 D．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强 参考答案： A 4. (双选)质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上，如图所示，若对A施加水平推力F，两物块沿水平方向做加速运动，关于A对B的作用力，下列说法中正确的是 A. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为F B. 若水平面光滑，物块A对B的作用力大小为 C. 若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数 为μ，则物块A对B的作用力大小为μmg D. 若物块A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物块A对B的作用力大小为 参考答案： BD 5. 起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是 (    ) A. 起重机对货物的最大拉力为P/v1     B．起重机对货物的最大拉力为P/v2 C.重物的最大速度v2=P/mg  　        D．重物做匀加速运动的时间为 参考答案： ACD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字） 参考答案： 9.72m/s2                    9.84cm    7. 如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时， AB边受到的安培力大小是            ，此时弹簧对杆的拉力为____________． 参考答案：     答案：BIL/3   mg/2 8. 一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的               。 参考答案： 9. 在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。 参考答案：     (1).     (2). 5cm    (3). 不为零 【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。 在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。 10. 一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：_______________．已知电子质量，光在真空中的传播速度为速为，则γ光子的能量至少为___________J． 参考答案：     (1).      (2). 1.64×10-13J. 解：一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子， ． 根据质能关系得，γ光子的能量至少为△mc2=2mec2=1.64×10-13J.   11. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射 一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的 光有   ▲  种，其中最短波长为  ▲  m（已知普朗克常量 h=6.63×10－34 J·s）。 参考答案： 10  9.5×10-8 12. （4分）演示光电效应实验的装置如图所示，实验中，当用弧光灯发出的光照射锌板时，发现验电器指针会发生偏转，则指针上带的电是________电（填“正”或“负”）；已知锌的极限频率为v0，当用频率为v的光照射锌板时，只要满足_____________的条件，就能发生光电效应。 参考答案： 正电；v＞v0 13. 某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）： 时刻 t2 t3 t4 t5 速度（m/s） 5.59 5.08 4.58   （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　   　m/s． （2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=　  　J，动能减少量△Ek=　  　J． （3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep　   　△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　               ． 参考答案： 解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有： v5==4.08 m/s （2）根据重力做功和重力势能的关系有： △Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2 J=1.45J 在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有： v2==5.59 m/s △Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46 J． （3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能． 故答案为： （1）4.08． （2）1.45，1.46 （3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. “探究合力和分力的关系”的实验中，某同学实验装置如图所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，0为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。 (1)本实验采用的科学方法是______. A.等效替代法    B.理想实验法 C.控制变量法    D.建立物理模型法 (2)为了减小实验误差，以下观点正确的有_________. A.两根细线应该适当长些 B.在不超出弹簧秤量程情况下，拉力应该适当大些 C.两根弹簧拉力方向应该尽量接近垂直 D.记录拉力方向时可以用铅笔贴着细线画直线表示 (3)如图为该同学完成测量后留在白纸上的实验情况记录图，图中点P1、P2分别是用笔在 OB绳和OC绳正下方标记的点，P是单独用一根弹箦秤拉时用笔在细绳正下方标记的点，相应弹簧秤的读数也标在图上，请根据给定的标度，尽可能准确地作出两个分力F1、F2和合力F的力的图示____。 参考答案：     (1). A；    (2). AB；    (3). 解：（1）探究合力和分力的关系实验的原理是合力单独作用时的作用效果与分力同时作用时，弹簧的形变相同，所以本实验所采用的科学方法是等效替代法，故选：A （2）A.两根细线适当长些，在确定力的方向时，误差较小，故A正确； B.在不超出弹簧秤量程情况下，拉力适当大些，橡皮筋形变量明显，确定拉力方向和作图时，误差较小，故B正确； C.不需要两根弹簧拉力方向一定接近垂直，故C错误； D.记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线时，细线位置容易改变，误差较大，故D错误。 故选：AB （3）根据力的图示做出两分力F1、F2，根据平行四边形法则做出合力如图： 15.     （12分）检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。       （1）用伏安法测定Rx的全电阻值，可供选用的器材如下： A．待测滑动变阻器Rx，全电阻约5Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数） B．电流表A，有两个量程：  ①0-0.6A，内阻约0.6Ω  ②0-3A，内阻约0.12Ω C．电压表V，有两个量程：  ①0-15V，内阻约15KΩ  ②0-3V，内阻约3KΩ D．滑动变阻器R，全电阻约20Ω       E．直流电源E，电动势3V，内阻不计 F．电键S导线若干 电流表应选择量程_________，电压表量程应选择_________(填①或②)。       （2）根据实验要求将图中实物连接成测量电路。   （3）为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度。用游标卡尺测电阻丝直径，从图中可读出其直径为__________mm。 参考答案：     答案：(1) ①、②（每空2分） (2)安培表外接，图略（4分）(3) 1.198~1.201均给分（4分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，U形导线框MNQP水平放置在 磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，导线MN和PQ足够长，间距为L＝0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.1kg,电阻r=1.0Ω，接在NQ间的电阻R=4.0Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计。若导体棒在水平外力作用下以速度ν=