辽宁省大连市旅顺第二高级中学高三物理期末试题含解析

辽宁省大连市旅顺第二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. （多选）河水的流速与离河岸距离d(d为离某一侧河岸的距离)的关系如图9甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图9乙所示，若船以最短时间渡河， 则下列判断正确的是(　　) A. 船渡河的最短时间是100 s B. 船在河水中的最大速度是5 m/s C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 参考答案： CD 2. 如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度—时间（v — t）图象，根据图线做出的以下几 个判断中，正确的是： A．物体始终沿选定的正方向运动 B．t=2s前与t=2s后相比，物体的速度方向相反 C．t=2s前与t=2s后相比，物体的加速度方向相反 D．在t=4s时，物体又回到原出发点 参考答案： BD 3. 为了节约用电，一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，报警器就鸣响。如果规定：门关紧时输入信号为“1”，未关紧时输入信号为“0”；当输出信号为“1”时，报警器就鸣响，输出信号为“0”时，报警器就不鸣响。则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是（     ） （A）与门 （B）或门 （C）非门 （D）与非门 参考答案： D 4. 下列叙述中正确的是（　　） A．已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数 B．布郎运动就是分子的无规则运动 C．对理想气体做功，内能不一定增加 D．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 E．用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了1.5×105J 参考答案： ACE 【考点】热力学第一定律；阿伏加德罗常数；布朗运动． 【分析】解答本题需掌握：摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动；做功和热传递都可以改变物体的内能；根据分子力变化的特点分析． 【解答】解：A、已知水的摩尔质量和水分子的质量，根据摩尔质量除以水分子的质量得到阿伏加德罗常数，故A正确； B、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B错误； C、做功和热传递都可以改变物体的内能，对理想气体做功，若同时气体放出热量，气体的内能不一定增加；故C正确； D、两个分子间由很近到很远（r＞10﹣9m）距离的过程中，分子间作用力先减小，到达平衡距离为零，此后再增大最后又逐渐减小，故D错误； E、用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了3.0×105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了：△E=W﹣Q=3.0×105﹣1.5×105=1.5×105J．故E正确 故选：ACE 5. 如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接 （    ）      A．阻值为12Ω的电阻         B．并联两盏的“36V 40W”灯泡     C．工作频率为10Hz的用电设备        D．耐压值为36V的电容器 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 14.（3分）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒 力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=    0.28-0.30        参考答案： 1）0.29～0.30（3分）   （2）0.80 7. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：     ω/rad·s－1 0.5 1 2 3 4 n 5.0 20 80 180 320 Ek/J        另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/πN。 （1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。 （2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为       。 （3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为      rad/s。 参考答案： （1）（全对得3分） Ek/J 0.5 2 8 18 32 （2）2ω2 （3分）；（3）2（3分） 8. 如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴        (填“正”或“负”)方向传播，波速大小为       m/s. 参考答案： 负，10 9. 一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落，1s后，从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s，它将在起点下面_______m处。 参考答案： 8  　　　　100 10. 在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52 kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10 m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=         。 参考答案： 0.6  11. .如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势         （填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为            。 参考答案： 等于； 12. （5分）质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_____________。刚要撞击钢板时小球动量的大小为_________________。（取） 参考答案：     答案：，    13. 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。   ①写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式：                          。 （安培表、伏特表看作理想电表）。   ②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。   ③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是           W，当时对应的外电阻约是              ． U（V） 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 I（A） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7   参考答案： ①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学准备利用下列器材测量电源的电动势和内电阻。 A．被测电源，电动势约为3V，内阻约2Ω B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3 V，内阻约为3 kΩ C．定值电阻R0，阻值为5Ω D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω E．导线和开关 （1）该同学连接的实物电路如图甲所示，请根据实物图在虚线框中画出实验电路原理图。 （2）实验中读出电压表Vl和V2的示数分别为U1和U2，则U1—U2的函数表达式为：     ；移动滑动变阻器触头，测出U1、U2的多组数据，描绘出U1—U2图象如图乙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为－a，则电源的电动势E=_______，内阻为r= _______（用k、a、R0表示）。 参考答案： 15. 某同学准备利用下列器材测量电源的电动势和内电阻。 A．干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆 B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3 V，内阻约为3 kΩ C．定值电阻R0，阻值为5Ω D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω E．导线和开关 ①该同学连接的实物电路如图甲所示，请根据实物图在虚线框中画出实验电路原理图。 ②实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vl和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1—U2图象如图乙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=____________，内阻为r= _______（用k、a、R0表示）。   参考答案： （2）① ② 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一束截面为圆形(半径R=1 m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(+1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问： ①若玻璃半球对紫色光的折射率为n=，请你求出圆形亮区的半径. ②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？ 参考答案： ①1m   ②紫色 17. 用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气．某研究性学习小组的同学们经过思考，解决了这一问题．他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示):圆柱形打气筒高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中，B的容积VB＝3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0，该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计)，C距气筒顶部高度为h＝H，这样就可以自动控制容器B中的最终压强．求： ①假设气体温度不变，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B内的压强是多少？ ②要使容器B内压强不超过5p0，h与H之比应为多少？ 参考答案： ①第一次将活塞从打气筒口压到C处时，设容器B内的压强为pB，C距低部H－h＝H/3，由玻意耳定律得 p0(VB＋HS)＝pB(VB＋HS/3)  （2分） 解得  pB＝1.2p0           （1分） ②对打气筒内的气体，要使容器B内压强不超过5p0，意味着活塞从顶端下压至C处时，打气筒C处以下的压强不能超过5p0，由玻意耳定律得         p0HS=5p0(H－h)S   （2分） 解得             （2分） 18. 如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm。在环境温度为300 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10 cm。已知大气压为75 cmHg且保持不变 （1）若环境温度缓慢升高，求温度