福建省三明市廣平中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

福建省三明市廣平中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.水平面上A,B,C三點(diǎn)固定著三個(gè)電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，將另一質(zhì)量為m的帶正電的小球(可視為點(diǎn)電荷)放置在O點(diǎn)，OABC恰構(gòu)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(diǎn)，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(nèi)中子數(shù)減少4C．10個(gè)放射性元素的原子經(jīng)過一個(gè)半衰期后，一定有5個(gè)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(diǎn)】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(zhì)量數(shù)減小4，一次β衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，半衰期具有統(tǒng)計(jì)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(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)．【解答】解：A、半衰期的長短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將不變，故A錯(cuò)誤．B、某原子核經(jīng)過一次α衰變電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，再經(jīng)過兩次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)要增加2，所以整個(gè)過程質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)不變，所以核內(nèi)中子數(shù)減少4個(gè)．故B正確．C、半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對大量的原子核適用．故C錯(cuò)誤．D、三種射線中γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤．故選：B3.如圖所示，在2010年8月甘肅舟曲的救災(zāi)工作中，一架沿水平方向勻速飛行的直升機(jī)A，通過懸索（重力可忽略不計(jì)）從飛機(jī)中放下解放軍戰(zhàn)士B，在某一段時(shí)間內(nèi)，解放軍戰(zhàn)士與直升機(jī)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(shí)間內(nèi)，關(guān)于解放軍戰(zhàn)士B的受力情況和運(yùn)動(dòng)軌跡（用虛線表示）的圖示正確的是（

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

B．c點(diǎn) C．cd之間 D．d點(diǎn)參考答案：A如圖所示假設(shè)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(shè)aA=AP=x0，ab=bc=L，斜面的傾角為θ，三顆炸彈到達(dá)a所在水平面的堅(jiān)直速度為vy，水平速度為v0，對第二顆炸彈：水平方向：，堅(jiān)直方向：對第三顆炸彈：水平方向：，堅(jiān)直方向：解得：t2=2t1；y2>2y1；所以Q點(diǎn)在c點(diǎn)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(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】平拋運(yùn)動(dòng)5.（單選）如圖甲所示是一個(gè)可調(diào)亮度的臺(tái)燈的內(nèi)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(shí)間t變化的規(guī)律是u=cos100πt（V）B．若僅將觸頭P向B端滑動(dòng)，則燈泡的亮度增大C．若使燈泡電阻增大的同時(shí)，將觸頭P向B端滑動(dòng)，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(shí)間t變化的規(guī)律是u=U0cos（100πt）V，A錯(cuò)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(dòng)，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(cuò)誤；C、當(dāng)電阻增大時(shí)，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(cuò)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(jì)16分6.(4分)一水平傳送帶保持2m／s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，某時(shí)刻將一質(zhì)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(dòng)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(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)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(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)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(xiàng)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、最小）發(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大9.

(4分)一個(gè)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(gè)質(zhì)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(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一輛做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第1點(diǎn)，D11、D21是順次選取的第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，由于實(shí)驗(yàn)選用特殊電源，若加速度的值是10cm/s2，則該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是

Hz，D11點(diǎn)的速度為

m/s。參考答案：10，0.2

解析：設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，由于D1是任選的第一點(diǎn)，D11、D21是第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，所以相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為10T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以兩點(diǎn)之間的間隔為0.1s，再根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔與頻率關(guān)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(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB＝______________；當(dāng)S閉合時(shí)，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(gè)彈簧測力計(jì)（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點(diǎn)位于端點(diǎn)的直尺，一個(gè)木塊及質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線．試用這些器件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計(jì)只準(zhǔn)讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個(gè)地方把彈簧測力計(jì)懸掛好，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上，讓直尺穿在細(xì)環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點(diǎn)就是直尺的懸掛點(diǎn)，它將尺分為長短不等的兩段．用細(xì)線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)直尺懸掛點(diǎn)及木塊懸掛點(diǎn)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(diǎn)相距遠(yuǎn)些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計(jì)讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)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(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動(dòng)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(qiáng)度為________A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(dòng)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(dòng)變阻器滑片調(diào)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(diào)節(jié)電阻箱

的電阻值，當(dāng)電阻箱的電阻為5.6Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I1，斷開S；③將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)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(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為15.8Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I2；⑤則定值電阻R0=5.6Ω；滑動(dòng)變阻器R2的總阻值為10.2Ω．參考答案：解：由題意可知，本題應(yīng)采用替代法進(jìn)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(shí)，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(dòng)變阻器的總阻值，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)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(dòng)變阻器的總阻值與R0的阻值為電阻箱的電阻，故滑動(dòng)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(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門．調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?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(shí)間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)間分別為t1、t2…，計(jì)算出t02、t12…．（1）擋光時(shí)間為t0時(shí)，重錘的加速度為a0．從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時(shí)，對應(yīng)的擋光時(shí)間為ti，重錘的加速度為ai．則=

．（結(jié)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(zhì)量M=

．（3）若重錘的質(zhì)量約為300g，為使實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)合理，鐵片質(zhì)量m0比較恰當(dāng)?shù)娜≈凳?/p>

．A．1g

B．5g

C．40g

D．100g．參考答案：（1）；（2）；（3）C；【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【專題】實(shí)驗(yàn)題．【分析】（1）當(dāng)時(shí)間較短時(shí)，可以用平均速度代替瞬時(shí)速度，求出重錘到達(dá)光電門的速度，再根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(guān)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(shí)，加速度產(chǎn)生明顯的變化的原則選擇鐵片的質(zhì)量；【解答】解：（1）設(shè)擋光條的寬度為d，則重錘到達(dá)光電門的速度v=，當(dāng)擋光時(shí)間為t0時(shí)的速度①，擋光時(shí)間為ti時(shí)的速度②，重錘在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，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(zhì)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(shí)，加速度產(chǎn)生明顯的變化，則鐵片的質(zhì)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在光滑的水平面上，甲乙兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，它們分別沿東西方向的一直線相向運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，速度的大小都是4m/s.求：甲乙兩物體的質(zhì)量之比.參考答案：17.如圖所示，O點(diǎn)距水平地面高度為H=3m，不可伸長的細(xì)線一端固定在O點(diǎn)另一端系一質(zhì)量m=2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一根水平細(xì)線OA一端固定在墻上A點(diǎn)，細(xì)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(jì)。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，結(jié)果可用根式表示。）⑴若只剪斷細(xì)線AB，求在剪斷細(xì)線AB的瞬間，細(xì)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(xì)線AB的同時(shí)，在圖示的豎直平面內(nèi)垂直于OB的方向上，給小球一個(gè)斜向下的初速度v0，為使細(xì)線不發(fā)生彎曲，求v0的大??；⑶若先剪斷細(xì)線AB，當(dāng)小球由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)再瞬間斷開OB，小球最終落地，求OB的長度l為多長時(shí)，小球落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離最遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)水平距離是多少？參考答案：解：⑴剪斷細(xì)線AB的瞬間，小球開始做豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，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(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，過最高點(diǎn)時(shí)應(yīng)滿足小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒解得

若小球不能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則到達(dá)的最高點(diǎn)與O等高，由機(jī)械能守恒定律有解得

⑶小球由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過程中，根據(jù)機(jī)械能定恒得得

由于OB線斷開后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間t為

平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移

當(dāng)時(shí)，x有最大值

18.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面內(nèi)建立xoy坐標(biāo)系，在第Ⅱ象限內(nèi)有平行于桌面的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與x軸負(fù)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(qiáng)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(biāo)原點(diǎn)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(fù)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(diǎn)O相距d2=0.18m．現(xiàn)將一帶負(fù)電的小球從桌面上的P點(diǎn)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(jìn)入磁場區(qū)域．已知小球可視為質(zhì)點(diǎn)，小球的比荷=20C/kg，P點(diǎn)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(qiáng)電場的場強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度的取值范圍；（3）若t=0時(shí)刻小球從M點(diǎn)進(jìn)入磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度如乙圖