湖南省湘潭市湘乡第一中学高三物理上学期期末试题含解析

湖南省湘潭市湘乡第一中学高三物理上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. （多选题）如图所示，P、Q放置两个电量相等的异种电荷，它们连线的中点是O，N、a、b是中垂线上的三点，且oa=2ob，N处放置一负的点电荷，则（　　） A．a处的场强的大小小于b处的场强的大小 B．a处的电势小于b处的电势 C．a、O间的电势差大于a、b间的电势差2倍 D．电子在a处的电势能大于电子在b处的电势能 参考答案： AC 【考点】电场的叠加；电场强度；电势． 【分析】A、因P、Q在ab产生的场强大小不确定，即N在这两处产生电场确定，最终合电场强度也无法确定； B、当只有PQ时，ab是等势面，而当只有N时，则可判定两点的电势高低，因电势是标量，即可判定； C、根据U=Ed定性分析，电势差的大小； D、依据负电荷在电势高处，电势能小，而在电势低处，电势能大，从而即可求解． 【解答】解：A、根据等量异种电荷与负的点电荷在两处的电场强度，再结合矢量的叠加法则，可知Eb＞Ea，故A正确； B、正电荷从a→b：①P Q不做功，②N做正功，则电势能减小，电势减小，即a处电势高于b处，故B错误； C、根据B选项可知ao、ab间电势差其实就是看N点的负电荷在ao、ab处形成的电势差就可以，根据U=Ed定性分析可知ab间的平均场强小于bo间的平均场强，因此bo间的电势差大于ab间的电势差，因此ao电势差大于ab电势差的2倍，故C正确； D、负电荷在电势高的地方，电势能反而低，故D错误； 故选：AC． 2. 如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，f表示桌面对磁铁的摩擦力，则导线通电后与通电前相比(　　) A.FN减小，f＝0 B.FN减小，f≠0、方向向左 C.FN增大，f＝0 D.FN增大，f≠0、方向向左 参考答案： D 3. （多选）如图(甲)所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F 的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图（乙）所示，g取10m/s2，则 A.物体与地面的动摩擦因数为0.1 B.0～2s内F做的功为8J C.0～7s内物体由于摩擦产生的热量为25J D.0～7s内物体滑行的总位移为29m 参考答案： 【知识点】功能关系；功的计算．E1 E6 【答案解析】AD解析： A、根据图象，撤去拉力后，加速度大小为：a2=1m/s2=1m/s2． 根据牛顿第二定律得：μmg=ma2，解得：μ=0.1；故A正确；B、有拉力时，有F+μmg=ma1，根据图线知：a1=2m/s2．解得：F=0.5N0～2s内的位移：x=v0t-a1t2=10×2-×2×4m=16m则F做的功：WF=-Fx=-8J．故B错误．C、0～7s内物体位移为：x=×3+m=29m，则克服摩擦力做功为：Wf=μmgx=0.5×29J=14.5J，故C错误，D正确．故选：AD． 【思路点拨】撤去外力靠摩擦力做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，结合速度时间图线求出物体与地面间的动摩擦因数以及拉力的大小．求出0到2s内的位移，从而求出拉力做的功．根据速度时间图线求出整个过程中的位移．本题综合考查了速度时间图线，牛顿第二定律，综合性较强，关键能从图线中获取信息，结合这些知识综合求解． 4. 如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场。实线为电场线，虚线为等差等势线。a、b、c为从左侧进入聚焦电场的电子运动的轨迹上的三点。不计电子的重力，则 A.电场中a点的电势高于c点的电势 B.电子经a点的动能大于经c点的动能 C.电子经b点的加速度大于经c点的加速度 D.电子经b点的电势能大于经c点的电势能 参考答案： CD 沿电场线方向电势降低，故a点的电势低于c点的电势，A错误；电子由a点运动到c点的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故B错误D正确；等差等势面密集处电场强度大，故电子受到的电场力大，加速度大，故C正确。 5. （多选）一物体从地面竖直向上抛出，在运动中受到的空气阻力大小不变，取向上为正方向，下列关于物体运动的加速度a和速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是 参考答案： AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。 参考答案： 发生；450 7. 一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为使测量值更准确，应换到　×100　档；如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是　欧姆调零　． 参考答案： 考点： 用多用电表测电阻． 专题： 实验题；恒定电流专题． 分析： 使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零． 解答： 解：用“×10”档测量某电阻时，表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，为使测量值更准确，应换大挡，应换到×100挡； 换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻阻值． 故答案为：×100；欧姆调零． 点评： 本题考查了欧姆表的实验注意事项与使用方法，使用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零． 8. 右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐． （1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________． （2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______ 参考答案： （1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分） （2）A（2分） 9. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。 （1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。 （2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。 ①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。 ②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 A．小车与轨道之间存在摩擦       B．导轨保持了水平状态 C．所挂钩码的总质量太大            D．所用小车的质量太大 参考答案： （1）小车所受外力， （2）①加速度与外力成正比，②C， 10. 氢原子的能级图如图所示，已知可见光光子的能量范围约为1. 61eV-3.11eV，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出_________种不同频率的光子，其中处于红光之外非可见光范围的有___________种，处于紫光之外非可见光范围的有________种。 参考答案： 6     1     3 根据知，大量处于n=4的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的可见光； 根据能级的跃迁满足 得跃迁产生的光子能量分别是12.75 eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV， 可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV 所以处于红光之外非可见光范围的光子能量有0.66eV，即1种，处于紫光之外非可见光范围的光子能量有12.75 eV，12.09eV，10.2eV，即3种 11. （选修3—3含2—2）（6分）如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强         (填“增大”、“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：                                                         参考答案： 答案：增大；分子的平均动能不变，分子的密集程度增大．（每空2分） 12. （6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。 参考答案： ①I2R；②IU2；③I(U1-U3)  (各2分)   13. 在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。 参考答案： F，   F/C  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动． （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图2所示，由此读出b=　　mm； （2）滑块通过B点的瞬时速度可表示为　   ； （3）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=                 ，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=　        ，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒； （4）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2﹣d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=　  　m/s2． 参考答案： （1）3.80；   （2）； （3），（m﹣）gd；     （4）9.6． 【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．不同的尺有不同的精确度，注意单位问题． （2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． （3）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量． （4）根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小． 【解答】解：（1）宽度b的读数为：3mm+16×0.05mm=3.80mm； （2）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门B速度为：vB=； （3）滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：△E=（M+m）（）2=； 系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd﹣Mgdsin30°=（m﹣）gd； 比