廣東省梅州市田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試題含解析

廣東省梅州市田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，在粗糙水平地面上放一質(zhì)量為M的斜面，質(zhì)量為m的木塊沿斜面勻速下滑，此過(guò)程中斜面保持靜止，則A．地面對(duì)斜面有水平向右的摩擦力 B．地面對(duì)斜面有水平向左的摩擦力C．地面對(duì)斜面的支持力等于（M+m）g D．地面對(duì)斜面的支持力小于（M+m）g參考答案：C2.（多選題）“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線(xiàn)分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布．假設(shè)地面附近空中有一N極磁單極子，在豎直平面內(nèi)的磁感線(xiàn)如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子正在該磁單極子上方附近做速度大小為v、半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如虛線(xiàn)所示，軌跡平面為水平面，若不考慮地磁場(chǎng)的影響，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線(xiàn)方向垂直且斜向上B．從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)C．該粒子受到的洛倫茲力全部提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力D．該粒子所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為參考答案：ABD【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；洛侖茲力．【分析】這是一道關(guān)于“磁單極子”的信息題，“磁單極子”是指只有S極或只有N極的磁性物質(zhì)，其磁感線(xiàn)分布類(lèi)似于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布．問(wèn)題是帶電粒子在“磁單極子”的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)衍生出求B、向心力等問(wèn)題．由于受到兩個(gè)力的作用，所以從豎直和水平兩個(gè)方向去考慮．【解答】解：A、C、粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線(xiàn)方向垂直且斜向上，只是其水平分量提供向心力，或者說(shuō)是洛侖茲力與重力的合力提供向心力．故A正確，C錯(cuò)誤；B、粒子帶正電，根據(jù)由左手定則：手心向下，大拇指指圓心，這樣四指方向就是運(yùn)動(dòng)的方向，可知從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，故B正確．D、由洛侖茲力與重力的合力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力，結(jié)合勾股定理，有，得該粒子所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小=，故D正確．故選：ABD3.如圖，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個(gè)燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上（導(dǎo)軌和導(dǎo)線(xiàn)電阻不計(jì)），則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過(guò)程中A．感應(yīng)電流從a流向bB．導(dǎo)體棒ab受到的安培力方向平行斜面向上C．導(dǎo)體棒ab一定勻加速下滑D．燈泡亮度一直保持不變參考答案：B4.（單選）滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它同到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)関2，且v2<v1,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A．取斜面底端重力勢(shì)能為零，則(

)

A．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能增大

B．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能減小

C．上升過(guò)科中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方D．上升過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；重力勢(shì)能；機(jī)械能守恒定律分析：由物體回到出發(fā)點(diǎn)的速度可知物體應(yīng)受到阻力，則可知機(jī)械能的變化；要找出動(dòng)能和勢(shì)能和同的點(diǎn)，可以先表示出A點(diǎn)的機(jī)械能，則比較出發(fā)點(diǎn)與A點(diǎn)的機(jī)械能的關(guān)系可得出動(dòng)能和勢(shì)能的關(guān)系，則可得出動(dòng)能和勢(shì)能相同的位置．解答：AB、由v2＜v1可知，斜面與滑塊間有摩擦，滑塊無(wú)論上升還是下降時(shí)，都有機(jī)械能損失，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、可先求出斜面中點(diǎn)A的動(dòng)能EK1和勢(shì)能EPA情況，滑塊初始機(jī)械能E1=mv12…①滑塊在斜面中點(diǎn)A的速度vA==v1,在A點(diǎn)的機(jī)械能EA=mvA2+EPA…②聯(lián)立①②式得：EA=mvA2+EPA=E1+EPA

而因斜面與滑塊間有摩擦，知E1＞EA，所以EKA＞EPA，故動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在A點(diǎn)之上，故C正確；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題應(yīng)注意物體上升和下降時(shí)均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故利用了勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的結(jié)論：位移中點(diǎn)時(shí)的速度v=，則可以直接表示出中點(diǎn)處的動(dòng)能；同時(shí)本題沒(méi)有直接找出相等的點(diǎn)，而是先比較A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能再確定相等點(diǎn)的位置，此點(diǎn)由選項(xiàng)應(yīng)該能判斷出來(lái)．5.就一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋?zhuān)渲姓_的是

()A．采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后，某些賽車(chē)的速度甚至能超過(guò)某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度．這表明，可以通過(guò)科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運(yùn)動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運(yùn)列車(chē)運(yùn)行到不同的車(chē)站時(shí)，經(jīng)常要摘下或加掛一些車(chē)廂，這會(huì)改變它的慣性D．摩托車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，車(chē)手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜，通過(guò)調(diào)控人和車(chē)的慣性達(dá)到急轉(zhuǎn)彎的目的參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，燈L標(biāo)有“3V

3W”字樣，R3是最大電阻是6Ω的滑動(dòng)變阻器．P為滑片，電流表內(nèi)阻不計(jì)，燈L電阻不變．當(dāng)P滑到A時(shí)，燈L正常發(fā)光；當(dāng)P滑到B時(shí)，電源的輸出功率為20W．則電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)____V；當(dāng)P滑到變阻器中點(diǎn)G時(shí)，電源內(nèi)電路損耗功率為_(kāi)_____W．參考答案：12

2．567.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s8.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開(kāi)關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測(cè)量，測(cè)量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，指針在刻度盤(pán)上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測(cè)量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.09.（1）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤(pán)（連同砝碼）的重力作為小車(chē)受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，輕推小車(chē)，能使小車(chē)做_______________運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿(mǎn)足砝碼盤(pán)（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車(chē)的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來(lái)，甲同學(xué)在保持小車(chē)質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，研究小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車(chē)所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車(chē)的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）（12分）小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線(xiàn)柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線(xiàn)柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度。可供選擇的器材還有：電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開(kāi)關(guān)；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿(mǎn)偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿(mǎn)偏。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L。F．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)。①小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量值d=____________mm；②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線(xiàn)，圖線(xiàn)在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L(zhǎng)0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）。④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無(wú)誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響？若有影響，請(qǐng)說(shuō)明測(cè)量結(jié)果將偏大還是偏小。（不要求分析的過(guò)程，只回答出分析結(jié)果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線(xiàn)（2分）遠(yuǎn)小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產(chǎn)生影響……（3分）10.一輛賽車(chē)在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車(chē)勻速率跑完最后一圈所用時(shí)間為15s。則該賽車(chē)完成這一圈的角速度大小為_(kāi)_______rad/s，向心加速度大小為_(kāi)_______m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2?！荆?.76~8.82）m/s2】11.質(zhì)量為2噸的打樁機(jī)的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來(lái)，空氣阻力不計(jì)、g取10m/s2，則在此過(guò)程中地面受到氣錘的平均打擊力為_(kāi)__________N。參考答案：12.參考答案：200遠(yuǎn)距離輸電電壓，輸電線(xiàn)上損失的電壓，13.如圖所示，實(shí)線(xiàn)為一列簡(jiǎn)諧波在t＝0時(shí)刻的波形，虛線(xiàn)表示經(jīng)過(guò)Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，正點(diǎn)電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中O點(diǎn)，在電場(chǎng)空間中有M、N兩點(diǎn)，若將一試探電荷放在距O點(diǎn)為x的N點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零。ON連線(xiàn)與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行。MO間距為y，MO與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直。則（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為多少？方向如何？（2）M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為多少？（3）若將正點(diǎn)電荷Q移走，將一點(diǎn)電荷-q由N點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，求這一過(guò)程中電荷的電勢(shì)能如何變化？變化量為多少？參考答案：（1）因?yàn)閝在N點(diǎn)受電場(chǎng)力為0，其合電場(chǎng)強(qiáng)度為0

（1分）

E=（1分）方向水平右（1分）（2）EQ=

（1分）

合場(chǎng)強(qiáng)為E合=（1分）E合=

（1分）（3）電場(chǎng)力做功為W=-qEx

（1分）電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加（1分）增加量為△E=|W|=（1分）17.某同學(xué)用彈簧測(cè)力計(jì)、木塊和細(xì)線(xiàn)去粗略測(cè)定一個(gè)木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時(shí)將保持靜止．實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：（1）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出木塊重G；（2）用彈簧測(cè)力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1；（3）用彈簧測(cè)力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊，使木塊沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2．請(qǐng)推導(dǎo)出求動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式（寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程）．參考答案：求μ公式推導(dǎo)如下：F1＝μGcosα＋Gsinα

F2＝μGcosα－Gsinα

即，得18.如圖所示，一固定的l／4圓弧軌道，半徑為l．25m，表面光滑，其底端與水平面相切，且與水平面右端P點(diǎn)相距6m。軌道的下方有一長(zhǎng)為l．5m的薄木板，木板右側(cè)與軌道右側(cè)相齊?，F(xiàn)讓質(zhì)量為1kg的物塊從軌道的頂端由靜止滑下，當(dāng)物塊滑到軌道底端時(shí)，木板從軌道下方的縫隙中沖出，此后木板在水平推力的作用下保持6m／s的速