广东省阳江市田家炳中学高三物理下学期期末试卷含解析

广东省阳江市田家炳中学高三物理下学期期末试卷含解析 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. 如图所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a位置，当一重球（可视为质点）无初速度放在弹簧上端，静止时弹簧上端被压缩到b位置。现将重球从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d．以下关于重球下落过程的正确说法是（不计空气阻力）   A．重球下落至b处获得最大速度                B．重球下落至d处，重球的加速度一定大于重力加速度  C．由a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量 D．由a至d过程中，重球所受弹力的冲量与重力的冲量大小相等，方向相反 参考答案： ABC 小球从a到b的过程中，重力大于弹力，小球所受的合力向下，与速度方向相同，小球做加速运动；从b到d的过程中，重力小于弹力，合力向上，小球做减速运动．所以整个下落a至d过程中，重球先做加速运动后做减速运动，在b处小球的速度最大．故A正确． 由于重球在a点时速度不为零，所以在bd之间必有一点p与a点关于b点对称，且在p点时，重球的动能等于在a点的动能，加速度大小等于重力加速度的大小，故重球下落至d处时，其加速度一定大于重力加速度，B正确。 在c至d过程中，动能变化量为零，由系统机械能守恒得知，由a至d过程中，重球克服弹簧弹力做的功等于重球由c至d的重力势能的减小量．故C正确． 重球在a点有向下的动量，在d点动量为零，由动量定理得知，由a至d过程中，重球所受弹力的冲量大于重力的冲量．故D错误． 2. （单选）如图所示，a，b，c，d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于圆弧上相互垂直的两条直径的四个端点上，导线中通有大小相同的电流，方向见图。一带正电的粒子从圆心O沿垂直于纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是 A．从O指向a    B．从O指向b C．从O指向c    D．从O指向d 参考答案： A 3. （单选）如图所示，质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质量为3kg的物体A轻放在B上的一瞬间， A与B之间的弹力大小为(取g=10m/s2)（    ） A；30N    B；0        C；15N D；12N 参考答案： D 开始弹簧的弹力等于B的重力，即F=mBg放上A的瞬间，弹簧弹力不变， 对整体分析，根据牛顿第二定律得，； 隔离对A分析，有；故D正确。 故选D。 4. （单选）在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器持续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为 （A）2 （B）4 （C）6 （D）8 参考答案： B 5. 体育课上，小明同学让一个篮球从离操场地面高H处自由释放，篮球经多次弹跳，最后停在操场上，则在此过程中，篮球的位移大小为 A．H       B．2H       C．0       D．因篮球弹跳的次数不知道，故无法判断 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图13为“研究电磁感应现象”的实验装置. (1)将图中所缺的导线补接完整. (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有： a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将__________. b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________. 参考答案： ：(1)如图20所示. (2)a.右偏转一下 b.向左偏转一下 7. 某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量，同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了　　　　kJ的功，热机的效率　　　 ％。 参考答案： 6×106，75 8. 在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为         ，卫星的动能为           。 参考答案： g/4，mgR／4 9. 有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。 （1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：________________________________________________________； （2）（单选题）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-1/V图像。画出的p-1/V图像应当是                                                            （       ） （3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p-V图像_____________(选填“可能”“不可能”与题干的图像相同。                参考答案： （1）实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”。（2分。填对“泄漏”即得2分，如仅填“降温”的，只得1分）          （2）A  （2分）         （3）不可能 10. （4分）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为       。 参考答案：     2r 11. （4分）如图所示，在平静的水面下有一点光源s，点光源到水面的距离为H，水对该光源发出的单色光的折射率为n。 ①在水面上方可以看到一圆形的透光面，该圆的半径为          。 ②该单色光在真空中的波长为，该光在水中的波长为         。 参考答案： ①   (2分)    ②   (2分) 12. 如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（如图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则小球通过C点的速度大小为　　，小球由A到C电场力做功为　mv2+mg﹣mgh　． 参考答案： 解：小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的大小是， C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功． 由动能定理得 mgh+W电=则： W电==mv2+mg﹣mgh 故答案为：，mv2+mg﹣mgh 13. 如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠． ①这群氢原子能发出　3　种不同频率的光，其中有　2　种频率的光能使金属钠发生光电效应． ②金属钠发出的光电子的最大初动能　9.60　eV． 参考答案： 3种   2种   9.60eV 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （3分）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d=       mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图b所示，则该工件的长度L=      cm。   参考答案： 答案：3.205   2.030或2.035 15. （每空2分，共4分）验证机械能守恒定律可以研究自由落体运动，也可以研究物体从光滑斜面上自由下滑运动，但后者误差较大，其原因是                     。为了减小误差，提出如下措施： A．减小物体的质量      B．增大物体的质量       C．减小斜面的倾角 D．增大斜面的倾角      E．用小车代替滑块       F．给小车一定的初速度 其合理的措施是：            （本空只填写序号，全填写正确得2分，少填一项扣1分，有错填项不得分） 参考答案： 答案： 摩擦阻力的影响（2分）D，E （2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）如图所示，固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的一端拴着这个小球，细线的另一端穿过小孔C，手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动。在下列两种情况下，当小球通过B处，即∠COB=α=600时，求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小。     （1）小球沿圆环极缓慢地移动； （2）小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动。 参考答案： 解析： （1）受力分析如图所示： △COB∽力的矢量三角形 （1分） 有   （2分）       （1分） 解得：N=mg      （1分）    （1分） （2）如图所示，受力分析有：    （2分）            （2分） 解得：          （1分）   （1分） 17. 如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量-q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成600角，进入下部分磁场。然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求： （1）电荷在磁感应强度为B1、B2的磁场中的半径分别为多少，并求出粒子在磁场中速度大小？  （2）PQ间距离是多大？ （3）宇航员以多大速度匀速运动时才能刚好接到小球？ 参考答案： （1）画出小球在磁场B1中运动的轨迹如图所示，可知 R1-h=R1cos60°，  R1=2h（2分） 由和B1=2B2，可知R2=2R1=4h（2分） 由（2分） 得（2分） （2）根据运动的对称性，PQ的距离为l =2(R2sin60°-R1sin60°)=2h（5分）   （也可以分分步骤得分） （3）粒子由P运动到Q 的时间（4分） 又∵l ==2h ∴宇航员匀速运动时速度应为  v= l/t=            （2分） 18. 一个物体放在足够大的水平地面上，图甲中，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图像为图乙所示。现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用(g取10m/s2)。求： (1)物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数。 (2)求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小。 (3)21s内力F对物体所做的功。 参考答案： ：(1)由牛顿第二定律得：F－μmg=ma                     （2分） 变形得：                                                （2分） 结合图象得：m