四川省德阳市西高中学高三物理期末试题含解析

四川省德阳市西高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. 如图所示，一个半径为R的半圆环ACB竖直放置（保持圆环直径AB水平），C为环上的最低点． 一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力．则下列判断正确的是（    ）                                                                         A．总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环的AC段 B．总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环的BC段 C．无论v0取何值，小球都能垂直撞击半圆环  D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环   参考答案： D 2. （多选）在光滑的绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线上的两点，交PQ于0点，且MO二NO。一电子。从M点自由释放，粒子将沿着MN连线做往复运动。取无限远处的电势为零，则粒子从盆M点运动到N点的过程中 A.先作匀加速运动，后作匀减速运动由 B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势P C.电势能与动能之和不变 D.电势能先减小，后增大 参考答案： CD 3. 如图，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则 A．通过电阻R的电流方向为P→R→M   B．ab两点间的电压为BLv C．a端电势比b端高                  D．外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热 参考答案： C 4. 一块木板可绕过O点的光滑水平轴在竖直平面内转动，木板上放有一木块，木板右端受到竖直向上的作用力F，从图中位置A缓慢转动到位置B，木块相对木板不发生滑动。则在此过程中  （    ）        A．木板对木块的支持力不做功        B．木板对木块的摩擦力做负功        C．木板对木块的摩擦力不做功        D．木板对木块所做的功等于木块重力势能的增加 参考答案：     答案：C 5. a、b两物体同时、同地、同向做匀变速直线运动，若加速度相同，初速度不同，则在运动过程中，下列说法正确的是 A．a、b两物体的速度之差保持不变     B．a、b两物体的速度之差与时间成正比 C．a、b两物体的位移之差保持不变          D．a、b两物体的位移之差与时间成正比 参考答案：     答案：AD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半径为R，已知重力加速度为g。一小滑块从顶端静止开始沿曲面滑下，滑块脱离球面时的向心加速度大小为＿＿＿＿，角速度大小为＿＿＿＿＿。 参考答案： ， 7. 一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为             。 参考答案： 8. 一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为     ???      m，水流稳定后在空中有          ?        m3的水。（g取10m/s2） 参考答案： 9. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为　0.8　m；若L=0.6m，x的取值范围是　0.8≤x≤1m．　m．（取g=10m/s2） 参考答案： 考点： 平抛运动． 专题： 平抛运动专题． 分析： 根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值． 解答： 解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s； 小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间， 则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s， 根据等时性知，L的最大值为Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m． x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8m x的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m． 所以0.8m≤x≤1m． 故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m． 点评： 解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等． 10. 一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为           ，路程是           ，若质点运动了圆周，则其位移大小为           ，路程是           。 参考答案： 、、、 11. 如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω， 定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为　　　　　V，电源的最大输出功率为　　　　　W． 参考答案： 6.4   3.84 12. 图中图线①表示某电池组的输出电压——电流关系，图线②表示其输出功率——电流关系。该电池组的内阻为＿＿＿＿＿Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是＿＿＿＿＿V。 参考答案： 答案： 5，30 13. 如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向           ，进入磁场后，β粒子的动能          （填“增加”、“减少”或“不变”）。 参考答案： 答案：里 不变 解析：由图可知，β粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以β粒子的动能不变。 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线. A．电压表V1（量程6V、内阻很大）  B．电压表V2（量程3V、内阻很大） C．电流表A（量程3A、内阻很小）   D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A） E．小灯泡（2A、5W）                     F．电池组（电动势E、内阻r） G．开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小. 请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整 每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量, 最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E＝    V、内阻r＝     Ω。（结果保留两位有效数字） （3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为     Ω 参考答案： （1）如图所示（3分）（2）4.5；（3分）1.0（3分）（3）0（3分） 15. 为了测量某电池的电动势E（约为3V）和内阻r，可供选择的器材如下： A.电流表G1（2mA，内阻为100Ω） B.电流表G2（1mA，内阻未知） C.电阻箱R1（0～99.9Ω） D.电阻箱R2（0～9999.9Ω） E.滑动变阻器R3（0～10Ω，1A） F.滑动变阻器R4（0～1000Ω，10mA） G.定值电阻R0（800Ω，0.1A） H.待测电池 I.导线、电键若干 I1（mA） 0.40 0.81 1.20 1.59 2.00 I2（mA） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 （1）采用如图甲所示的电路，测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如表所示。根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出I1-I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于__________200Ω． （2）某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内电阻，采用如图丙所示的电路，若把电流表G1改装成量程为0.5A的电流表，则电阻箱①应调到___Ω，把电流表G2改装成量程为3V的电压表，则电阻箱②应调到___Ω， （3）以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2-I1图像如图丁所示，根据图像可得出电源的电动势为____V，电源的内阻为________Ω。（该问结果均保留两位有效数字） 参考答案： （1）（描点画图2分）200 （1分）    (2)2800（2分），0.4 （2分） (3)2.7（2分），8.6（2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （19分）把一个质量为 m =0.2 0kg的小球放在高度为h = 5.0 m的直杆的顶端，如图所示，一颗质量为m＇= 0.01kg的子弹以速度v0 = 500m/s沿水平方向击穿小球，小球落地点与杆的水平距离S=20m。求： （1）子弹落地点距杆的水平距离S＇； （2）子弹击穿小球过程中系统损失的机械能。   参考答案： 解析：（１）小球被击穿后做平抛运动，击穿后的速度为 v1，空中飞行时间为t   则： S= v1t  ①              h=    ②   由①②式得 v1=20m/s       击穿过程中，子弹与小球水平方向动量守恒，设击穿后子弹的速度为 v2   由动量守恒定律得：     得： v2=100m/s   由平抛运动的特点知：       得 s ' = 100m          （２）      得： J 17. （计算)真空中有如图所示的矩形区域，该区域总高度为2h、总宽度为4h，其中上半部分有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场，下半部分有方向竖直向下的匀强电场。以水平分界线为x轴，正中心为坐标原点O，在处有一与x轴垂直的足够大的光屏(图中未画出)。质量为m、电荷量为q的带负电粒子不断地从下边界中点P处由静止开始经过匀强电场加速，通过坐标原点后射入匀强磁场中。粒子间的相互作用和粒子重力均不计。 (1)若粒子从P点开始到第二次通过x轴时，恰好过x=h的点A，求加速电场的场强。 (2)若要求粒子从磁场的右侧边界射出，求符合条件的加速电场场强的范围。 (3)若将光屏向x轴正方向平移，粒子打在屏上的位置始终不改变，则加速电场的场强多大?粒子在电场和磁场中运动的总时间多长? 参考答案： (1) ；(2) ； (3)、 本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。 （1）粒子在电场中加速，有：                                         （1） 粒子在磁场中旋转，有：                                          （2） 由几何关系得粒子做圆周运动的半径:                                             （3） 三式联立可得:[                                         （4） （2）粒子能从磁场的右侧边界射出时，须满足: