安徽省亳州市西苑中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

安徽省亳州市西苑中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，空間固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q，虛線圓表示點(diǎn)電荷Q的一個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線表示另一個(gè)點(diǎn)電荷q只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c、d是運(yùn)動(dòng)軌跡上的四個(gè)點(diǎn)，a、d在同一個(gè)等勢(shì)面上，c點(diǎn)離電荷Q最近，以下說法正確的是（

）

A．點(diǎn)電荷q為正電荷

B．點(diǎn)電荷q在c點(diǎn)的動(dòng)能最大

C．a(chǎn)、d兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同

D．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高參考答案：D2.如圖所示，鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，μ1＞μ2，卡車剎車的最大加速度為a，a＞μ1g，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等．卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時(shí)，要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律求出加速度，然后求出最大加速度，再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出最大速度．【解答】解：設(shè)A、B的質(zhì)量為m，以最大加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，A與B保持相對(duì)靜止，由牛頓第二定律得：f1=ma1≤=μ2mg，解得：a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度：a2≤μ1g由于μ1＞μ2，則a1＜a2≤μ1g＜a可知要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則車的最大加速度等于a1．所以車的最大速度：vm=故ABD錯(cuò)誤，C正確故選：C3.、、三個(gè)粒子(重力不計(jì))由同一點(diǎn)同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板的電場(chǎng)間，其軌跡如圖所示，其中恰好沿板的邊緣飛出電場(chǎng)，由此可知(

)A．在飛離電場(chǎng)時(shí)，早已打在負(fù)板極上

B．和同時(shí)飛離電場(chǎng)C．進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最大，的速度最小D．在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中，、經(jīng)歷的時(shí)間相等參考答案：

答案：CD4.根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理淪,下列說法中正確的是

(

)A．在電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng),在磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)B．穩(wěn)定的電場(chǎng)一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)C．在均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D．周期性變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場(chǎng)參考答案：D5.（單選）古有“守株待兔”的寓言．設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時(shí)即可致死，并設(shè)兔子與樹樁作用時(shí)間為0.2s，則被撞死的兔子其奔跑速度可能為（g=10m/s2）（）A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s參考答案：解：取兔子奔跑的速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理得﹣Ft=0﹣mv由F=mg得到m/s故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個(gè)問題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tks5u②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是

。⑶滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝

（用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(7.

三個(gè)用電器均為“110V，20W”，將兩個(gè)并聯(lián)后與第三個(gè)串聯(lián)，然后接于電源上，當(dāng)每個(gè)用電器均不超過額定功率時(shí)，這個(gè)電路最多消耗電功率為

W，此時(shí)電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，1658.如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，單位長(zhǎng)度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時(shí)方向?yàn)檠豣a方向．參考答案：考點(diǎn)：安培力；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時(shí)，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．9.①如果大量氫原子處在n=3的能級(jí)，會(huì)輻射出

種頻率的光。

②在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)He原子結(jié)合成一個(gè)原子的質(zhì)量為12.0000u，He原子的質(zhì)量為4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，則反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為

kg，釋放的能量是

J．（已知光速為C=3.0×l08m/s，以上兩結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：10.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：11.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。12.（6分）在操場(chǎng)上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場(chǎng)方向的兩個(gè)位置上，面對(duì)面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動(dòng)，并將線的兩端分別接在靈敏電流計(jì)上。雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2Ω，繩搖動(dòng)的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動(dòng)繩子的最大圓半徑h=1m，電流計(jì)的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級(jí)

T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點(diǎn)上，那么電流計(jì)的讀數(shù)

。參考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。13.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為____________kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小為4m/s，則B的速度大小為____________m/s。參考答案：40；10三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）在真空中半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如下圖所示，一批帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑的一端向著各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，且初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，已知該批粒子的荷質(zhì)比，不計(jì)粒子的重力，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。（2）若射入磁場(chǎng)的粒子速度改為，其他條件不變，試用曲線畫出該批粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域。參考答案：解析：（1）粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各粒子速度方向不同，圓心位置不同，它們的軌道為一簇以點(diǎn)為公共交點(diǎn)的圓（如下圖所示）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：，得當(dāng)粒子的軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域圓相交于、兩點(diǎn)時(shí)，軌跡在磁場(chǎng)內(nèi)弧最長(zhǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。由幾何知識(shí)可求此弧的圓心角：，所以粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間（2）改變初速度后，軌道半徑，因此各粒子軌跡圓的圓心在以為圓心、半徑為的半圓上（如下圖），粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域?yàn)榕R界軌跡圓的半徑與以為圓心、半徑為的OQ所包圍的區(qū)域。17.如圖丙所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點(diǎn)，并偏折到AB上的F點(diǎn)，光線EF平行于底邊AC．已知入射方向與BC的夾角為θ=30°．①EF光線在AB面上有無折射光線？（要有論證過程）②光線經(jīng)AB面反射后，再經(jīng)AC面折射后的光線與AC面的夾角．參考答案：由圖知光線在BC界面的入射角θ1=60°、折射角θ2=30°根據(jù)折射定律得n===．由幾何關(guān)系知，光線在AB界面的入射角為θ1′=60°而棱鏡對(duì)空氣的臨界角C的正弦值sinC==．則在AB界面的入射角θ3＞C，所以在AB面上發(fā)生全反射，即無折射光線②反射光線在AC面上的入射角為30°，由折射定律有設(shè)AC面上的折射角γ，則所以經(jīng)AC面折射光線與AC面的夾角為30°．18.如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長(zhǎng)14cm，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76cm水銀柱的壓強(qiáng)．①當(dāng)空氣柱長(zhǎng)度為8cm，溫度為T0=273K時(shí)，BC管內(nèi)左邊水銀柱長(zhǎng)2cm，AB管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)也是2cm，則右邊水銀柱總長(zhǎng)是多少？②當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？參考答案：①當(dāng)右邊水銀柱總長(zhǎng)是6cm②當(dāng)空氣柱溫度升高到364.6K時(shí)，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)：解：①U形管兩端開口，所以兩豎直管內(nèi)水銀面高度應(yīng)相同，即右邊