廣東省梅州市田家炳實驗中學(xué)高三物理期末試題含解析

廣東省梅州市田家炳實驗中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意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，此過程中斜面保持靜止，則A．地面對斜面有水平向右的摩擦力 B．地面對斜面有水平向左的摩擦力C．地面對斜面的支持力等于（M+m）g D．地面對斜面的支持力小于（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)，其磁感線分布類似于點電荷的電場分布．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的勻速圓周運動，其軌跡如虛線所示，軌跡平面為水平面，若不考慮地磁場的影響，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A．粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線方向垂直且斜向上B．從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時針方向運動C．該粒子受到的洛倫茲力全部提供做勻速圓周運動的向心力D．該粒子所在處磁感應(yīng)強度大小為參考答案：ABD【考點】帶電粒子在混合場中的運動；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)，其磁感線分布類似于點電荷的電場線分布．問題是帶電粒子在“磁單極子”的磁場中做勻速圓周運動衍生出求B、向心力等問題．由于受到兩個力的作用，所以從豎直和水平兩個方向去考慮．【解答】解：A、C、粒子做勻速圓周運動，可知粒子受到的洛倫茲力與所在處的磁感線方向垂直且斜向上，只是其水平分量提供向心力，或者說是洛侖茲力與重力的合力提供向心力．故A正確，C錯誤；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動的方向，可知從軌跡上方朝下看，該粒子沿順時針方向運動，故B正確．D、由洛侖茲力與重力的合力提供做勻速圓周運動向心力，結(jié)合勾股定理，有，得該粒子所在處磁感應(yīng)強度大小=，故D正確．故選：ABD3.如圖，足夠長的光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上（導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計），則垂直導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒ab在下滑過程中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動，當(dāng)它同到出發(fā)點時速度變?yōu)関2，且v2<v1,若滑塊向上運動的位移中點為A．取斜面底端重力勢能為零，則(

)

A．上升時機械能減小，下降時機械能增大

B．上升時機械能減小，下降時機械能減小

C．上升過科中動能和勢能相等的位置在A點上方D．上升過程中動能和勢能相等的位置在A點下方參考答案：考點：功能關(guān)系；重力勢能；機械能守恒定律分析：由物體回到出發(fā)點的速度可知物體應(yīng)受到阻力，則可知機械能的變化；要找出動能和勢能和同的點，可以先表示出A點的機械能，則比較出發(fā)點與A點的機械能的關(guān)系可得出動能和勢能的關(guān)系，則可得出動能和勢能相同的位置．解答：AB、由v2＜v1可知，斜面與滑塊間有摩擦，滑塊無論上升還是下降時，都有機械能損失，故A錯誤，B正確；CD、可先求出斜面中點A的動能EK1和勢能EPA情況，滑塊初始機械能E1=mv12…①滑塊在斜面中點A的速度vA==v1,在A點的機械能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，故動能和勢能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在A點之上，故C正確；故選：BC．點評：本題應(yīng)注意物體上升和下降時均做勻速直線運動，故利用了勻變速直線運動中的結(jié)論：位移中點時的速度v=，則可以直接表示出中點處的動能；同時本題沒有直接找出相等的點，而是先比較A點時的動能和勢能再確定相等點的位置，此點由選項應(yīng)該能判斷出來．5.就一些實際生活中的現(xiàn)象，某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋，其中正確的是

()A．采用了大功率的發(fā)動機后，某些賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機的速度．這表明，可以通過科學(xué)進步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性B．射出槍膛的子彈在運動相當(dāng)長一段距離后連一件棉衣也穿不透，這表明它的慣性小了C．貨運列車運行到不同的車站時，經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂，這會改變它的慣性D．摩托車轉(zhuǎn)彎時，車手一方面要控制適當(dāng)?shù)乃俣?，另一方面要將身體稍微向里傾斜，通過調(diào)控人和車的慣性達到急轉(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的滑動變阻器．P為滑片，電流表內(nèi)阻不計，燈L電阻不變．當(dāng)P滑到A時，燈L正常發(fā)光；當(dāng)P滑到B時，電源的輸出功率為20W．則電源電動勢為_____V；當(dāng)P滑到變阻器中點G時，電源內(nèi)電路損耗功率為______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.用歐姆表測電阻時，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)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進行

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

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.09.（1）甲乙兩個同學(xué)共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響，將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學(xué)在保持小車質(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，研究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗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）小明利用實驗室提供的器材測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柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為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）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。小明的實驗操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計并連接好如圖甲所示的實驗電路；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，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。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度L。F．?dāng)嚅_開關(guān)。①小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數(shù)如圖乙所示，則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=____________mm；②實驗中電流表應(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和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑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和已知常數(shù)表示）。④若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對電阻率的測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響？若有影響，請說明測量結(jié)果將偏大還是偏小。（不要求分析的過程，只回答出分析結(jié)果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠小于

（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）10.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________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，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：12.參考答案：200遠距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，13.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過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、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（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．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

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

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，正點電荷Q放在一勻強電場中O點，在電場空間中有M、N兩點，若將一試探電荷放在距O點為x的N點，它受到的電場力正好為零。ON連線與勻強電場方向平行。MO間距為y，MO與勻強電場方向垂直。則（1）勻強電場的場強大小E為多少？方向如何？（2）M點的電場強度大小為多少？（3）若將正點電荷Q移走，將一點電荷-q由N點移動到M點，求這一過程中電荷的電勢能如何變化？變化量為多少？參考答案：（1）因為q在N點受電場力為0，其合電場強度為0

（1分）

E=（1分）方向水平右（1分）（2）EQ=

（1分）

合場強為E合=（1分）E合=

（1分）（3）電場力做功為W=-qEx

（1分）電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加（1分）增加量為△E=|W|=（1分）17.某同學(xué)用彈簧測力計、木塊和細線去粗略測定一個木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時將保持靜止．實驗的主要步驟是：（1）用彈簧測力計測出木塊重G；（2）用彈簧測力計平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運動，記下彈簧測力計的示數(shù)F1；（3）用彈簧測力計平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向下做勻速運動，記下彈簧測力計的示數(shù)F2．請推導(dǎo)出求動摩擦因數(shù)μ的計算式（寫出推導(dǎo)過程）．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點相距6m。軌道的下方有一長為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，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