福建省三明市廣平中學高三物理下學期期末試題含解析

福建省三明市廣平中學高三物理下學期期末試題含解析一、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.水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在O點，OABC恰構成一棱長為L的正四面體，如圖所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為（

）A、

B、

C、

D、參考答案：A2.下列說法中正確的是（）A．U的半衰期約為7億年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，其半衰期可能變短B．某原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后，核內中子數(shù)減少4C．10個放射性元素的原子經(jīng)過一個半衰期后，一定有5個原子核發(fā)生衰變D．γ粒子的電離能力比α粒子的大參考答案：B【考點】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】原子核經(jīng)過一次α衰變，電荷數(shù)減小2，質量數(shù)減小4，一次β衰變后電荷數(shù)增加1，質量數(shù)不變，半衰期的長短是由原子核內部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學狀態(tài)無關，半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用；根據(jù)γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強．【解答】解：A、半衰期的長短是由原子核內部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學狀態(tài)無關，放射性物質的溫度升高，其半衰期將不變，故A錯誤．B、某原子核經(jīng)過一次α衰變電荷數(shù)減小2，質量數(shù)減小4，再經(jīng)過兩次β衰變后，質量數(shù)不變，電荷數(shù)要增加2，所以整個過程質量數(shù)減小4，電荷數(shù)不變，所以核內中子數(shù)減少4個．故B正確．C、半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用．故C錯誤．D、三種射線中γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強，故D錯誤．故選：B3.如圖所示，在2010年8月甘肅舟曲的救災工作中，一架沿水平方向勻速飛行的直升機A，通過懸索（重力可忽略不計）從飛機中放下解放軍戰(zhàn)士B，在某一段時間內，解放軍戰(zhàn)士與直升機之間的距離以y=t2/4（式中各物理量的單位均為國際單位制單位）規(guī)律變化．則在這段時間內，關于解放軍戰(zhàn)士B的受力情況和運動軌跡（用虛線表示）的圖示正確的是（

）參考答案：A4.如圖，戰(zhàn)機在斜坡上方進行投彈演練。戰(zhàn)機水平勻速飛行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第二顆落在b點。斜坡上c、d兩點與a、b共線，且ab=bc=cd，不計空氣阻力。第三顆炸彈將落在A．bc之間

B．c點 C．cd之間 D．d點參考答案：A如圖所示假設第二顆炸彈的軌跡經(jīng)過a、b，第三顆炸彈的軌跡經(jīng)過P、Q；a、A、B、P、C在同一水平線上，由題意可知，設aA=AP=x0，ab=bc=L，斜面的傾角為θ，三顆炸彈到達a所在水平面的堅直速度為vy，水平速度為v0，對第二顆炸彈：水平方向：，堅直方向：對第三顆炸彈：水平方向：，堅直方向：解得：t2=2t1；y2>2y1；所以Q點在c點的下方，也就是第三顆炸彈將落在bc之間，故A正確，B、C、D錯誤?！究键c定位】平拋運動5.（單選）如圖甲所示是一個可調亮度的臺燈的內部電路圖，理想變壓器的原線圈接有如圖乙所示的正弦交變電壓，副線圈觸頭P與線圈始終接觸良好，下列判斷正確的是（）A．交變電源的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=cos100πt（V）B．若僅將觸頭P向B端滑動，則燈泡的亮度增大C．若使燈泡電阻增大的同時，將觸頭P向B端滑動，則通過A處的電流一定增大D．若換用額定電壓相同，額定功率更大的燈泡，則原線圈輸入電功率將增大參考答案：解：A、由圖甲知交變電源的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=U0cos（100πt）V，A錯誤；B、由于原線圈的輸入電壓不變，若僅將觸頭P向B端滑動，則副線圈的匝數(shù)減小，輸出電壓減小，燈泡消耗的電功率變小，B錯誤；C、當電阻增大時，電路的電阻變大，副線圈的電壓變小，所以副線圈的輸出功率減小，輸入功率等于輸出功率減小，則A處的電流減小，C錯誤；D、若換用額定電壓相同，額定功率更大的燈泡，則原線圈輸出功率增加，則輸入電功率增加，則D正確；故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(4分)一水平傳送帶保持2m／s的速度順時針轉動，某時刻將一質量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶兩輪輪心間的距離為3m，則物塊運動到傳送帶最右端的時間為______s；此過程中摩擦力對物塊的沖量大小為

。（g取）參考答案：答案：2

1（每空2分）7.如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D8.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最小）環(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大9.

(4分)一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：答案：6m

500J

10.如圖所示為打點計時器記錄的一輛做勻加速直線運動的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第1點，D11、D21是順次選取的第11點和第21點，由于實驗選用特殊電源，若加速度的值是10cm/s2，則該打點計時器的頻率是

Hz，D11點的速度為

m/s。參考答案：10，0.2

解析：設打點計時器的打點時間間隔為T，由于D1是任選的第一點，D11、D21是第11點和第21點，所以相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為10T，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以兩點之間的間隔為0.1s，再根據(jù)打點計時器打點時間間隔與頻率關系：T=解得：f==10Hz，11.（6分）如圖所示，電容器C1＝6，C2＝3，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，電壓U=18V，當開關S斷開時，A、B兩點間的電壓UAB＝______________；當S閉合時，電容器C1的電荷量改變了______________庫侖。參考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)12.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質量不計的細線．試用這些器件設計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質量和尺的質量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設木塊質量為m，直尺質量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．13.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強度為________A，此時每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖的電路可以精確測量定值電阻R0的電阻值和滑動變阻器R2的總阻值，圖中R1為電阻箱，主要操作步驟如下，完成步驟中的填空：①將滑動變阻器滑片調到最左端，斷開S2，接著閉合S、S1，讀出電流表的示數(shù)I1；②再斷開S1，閉合S2，調節(jié)電阻箱

的電阻值，當電阻箱的電阻為5.6Ω時，電流表的示數(shù)也為I1，斷開S；③將滑動變阻器滑片調到最右端，斷開S2，閉合S、S1；讀出電流表的示數(shù)I2；④再斷開S1．閉合S2．調節(jié)電阻箱的電阻值為15.8Ω時，電流表的示數(shù)也為I2；⑤則定值電阻R0=5.6Ω；滑動變阻器R2的總阻值為10.2Ω．參考答案：解：由題意可知，本題應采用替代法進行測量，第①步中接入電路的只有R0，故斷開S1，閉合S2，使電流仍為I1時，可知，電阻箱的阻值即為R0的阻值，則可知R0=5.6Ω；為了測量滑動變阻器的總阻值，應將滑動變阻器全部接入時得出電流值，再用電阻箱替代兩電阻，得出相對的電流值，可得出滑動變阻器的總阻值與R0的阻值為電阻箱的電阻，故滑動變阻器的總阻值為：15.8﹣5.6=10.2Ω；故答案為：②S1；S2；電阻箱；④S1，S2；⑤5.6；10.215.用圖示裝置測量重錘的質量，在定滑輪兩側分別掛上重錘和n塊質量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門．調整重錘的高度，使其從適當?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0；從定滑輪左側依次取下1塊鐵片放到右側重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t1、t2…，計算出t02、t12…．（1）擋光時間為t0時，重錘的加速度為a0．從左側取下i塊鐵片置于右側重錘上時，對應的擋光時間為ti，重錘的加速度為ai．則=

．（結果用t0和ti表示）（2）作出﹣i的圖線是一條直線，直線的斜率為k，則重錘的質量M=

．（3）若重錘的質量約為300g，為使實驗測量數(shù)據(jù)合理，鐵片質量m0比較恰當?shù)娜≈凳?/p>

．A．1g

B．5g

C．40g

D．100g．參考答案：（1）；（2）；（3）C；【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【專題】實驗題．【分析】（1）當時間較短時，可以用平均速度代替瞬時速度，求出重錘到達光電門的速度，再根據(jù)勻加速直線運動位移速度公式聯(lián)立方程求解；（2）根據(jù)牛頓第二定律表示出﹣i的函數(shù)關系，根據(jù)斜率為k求解；（3）為了使重錘的加速度不至于太大，或把鐵片取下放到重錘上時，加速度產(chǎn)生明顯的變化的原則選擇鐵片的質量；【解答】解：（1）設擋光條的寬度為d，則重錘到達光電門的速度v=，當擋光時間為t0時的速度①，擋光時間為ti時的速度②，重錘在豎直方向做勻加速直線運動，則有：2③，2④，由①②③④解得：=（2）根據(jù)牛頓第二定律得：⑤⑥由⑤⑥解得：，作出﹣i的圖線的斜率為k，則=k解得：M=（3）重錘的質量約為300g，為了使重錘的加速度不至于太大，或把鐵片取下放到重錘上時，加速度產(chǎn)生明顯的變化，則鐵片的質量不能太小，也不能太大，所以1g、5g和100g都不適合，故C正確．故選：C故答案為：（1）；（2）；（3）C；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在光滑的水平面上，甲乙兩物體的質量分別為m1、m2，它們分別沿東西方向的一直線相向運動，其中甲物體速度大小為6m/s，乙物體速度大小為2m/s.碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是4m/s.求：甲乙兩物體的質量之比.參考答案：17.如圖所示，O點距水平地面高度為H=3m，不可伸長的細線一端固定在O點另一端系一質量m=2kg的小球（可視為質點），另一根水平細線OA一端固定在墻上A點，細線OB與豎直方向的夾角θ=37°，l<lAB，且l<H，g取10m/s2，空氣阻力不計。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，結果可用根式表示。）⑴若只剪斷細線AB，求在剪斷細線AB的瞬間，細線OB上的張力TOB及小球的加速度大小a；⑵若OB的長度l=1m，剪斷細線AB的同時，在圖示的豎直平面內垂直于OB的方向上，給小球一個斜向下的初速度v0，為使細線不發(fā)生彎曲，求v0的大??；⑶若先剪斷細線AB，當小球由靜止運動到最低點時再瞬間斷開OB，小球最終落地，求OB的長度l為多長時，小球落地點與O點的水平距離最遠，最遠水平距離是多少？參考答案：解：⑴剪斷細線AB的瞬間，小球開始做豎直面內的圓周運動，其線速度為零，所以沿徑向的 加速度為零，只有沿切向的加速度。由牛頓第二定律有徑向

切向

解得

，⑵若小球能在豎直面內做完整的圓周運動，過最高點時應滿足小球運動到最高點的過程中，機械能守恒解得

若小球不能在豎直面內做完整的圓周運動，則到達的最高點與O等高，由機械能守恒定律有解得

⑶小球由靜止運動到最低點過程中，根據(jù)機械能定恒得得

由于OB線斷開后小球做平拋運動，則時間t為

平拋運動的水平位移

當時，x有最大值

18.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內建立xoy坐標系，在第Ⅱ象限內有平行于桌面的勻強電場，場強方向與x軸負方向的夾角θ=45°．在第Ⅲ象限垂直于桌面放置兩塊相互平行的平板C1、C2，兩板間距為d1=0.6m，板間有豎直向上的勻強磁場，兩板右端在y軸上，板C1與x軸重合，在其左端緊貼桌面有一小孔M，小孔M離坐標原點O的距離為L=0.72m．在第Ⅳ象限垂直于x軸放置一塊平行y軸且沿y軸負向足夠長的豎直平板C3，平板C3在x軸上垂足為Q，垂足Q與原點O相距d2=0.18m．現(xiàn)將一帶負電的小球從桌面上的P點以初速度v0=4m/s垂直于電場方向射出，剛好垂直于x軸穿過C1板上的M孔，進入磁場區(qū)域．已知小球可視為質點，小球的比荷=20C/kg，P點與小孔M在垂直于電場方向上的距離為s=m，不考慮空氣阻力．求：（1）勻強電場的場強大??；（2）要使帶電小球無碰撞地穿出磁場并打到平板C3上，求磁感應強度的取值范圍；（3）若t=0時刻小球從M點進入磁場，磁場的磁感應強度如乙圖