安徽省蕪湖市清水河中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

安徽省蕪湖市清水河中學(xué)高三物理上學(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1.一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶5，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)10Ω的電阻，則()A．流過電阻的最大電流是20AB．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是141VC．變壓器的輸入功率是2.2×103WD．在交變電流變化的一個(gè)周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱是20J

參考答案：D2.(單選)某個(gè)由導(dǎo)電介質(zhì)制成的電阻截面如圖所示。導(dǎo)電介質(zhì)的電阻率為ρ、制成內(nèi)、外半徑分別為a和b的半球殼層形狀(圖中陰影部分)，半徑為a、電阻不計(jì)的球形電極被嵌入導(dǎo)電介質(zhì)的球心為一個(gè)引出電極，在導(dǎo)電介質(zhì)的外層球殼上鍍上一層電阻不計(jì)的金屬膜成為另外一個(gè)電極。設(shè)該電阻的阻值為R。下面給出R的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會求解R，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，R的合理表達(dá)式應(yīng)為（

）A.

R=

B.

R=C.

R=D.

R=參考答案：B3.我國自行研制發(fā)射的兩顆氣象衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，“風(fēng)云一號”是極地軌道衛(wèi)星（軌道 平面和赤道平面垂直）周期為12h，“風(fēng)云二號”是同步軌道衛(wèi)星，比較這兩顆衛(wèi)星，下面說法中正確的是 （

） A．“風(fēng)云一號”的軌道半徑較大 B．“風(fēng)云二號”的線速度較大 C．“風(fēng)云一號”的角速度較大 D．“風(fēng)云二號”的周期較小參考答案：C風(fēng)云二號衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，故周期為24h，風(fēng)云二號的周期較大，D錯(cuò)；衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)萬有引力提供向心力，即，由風(fēng)云二號的周期較大可得風(fēng)云二號的軌道半徑較大，向心加速度較小，線速度較?。瓹對A、B錯(cuò)。4.一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵塊沿半徑為R的固定半

圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為(

)A．

B．C．

D．參考答案：B5.根據(jù)你學(xué)過的干涉原理，判斷下列說法中正確的是

A．在真空中傳播速度相同的兩束光可以發(fā)生干涉現(xiàn)象B．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)等間距的彩色條紋C．其它條件不變的情況下，雙縫的間隙越大，光屏上產(chǎn)生的干涉條紋間距越小D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，把其中一縫擋住，則干涉條紋與原來一樣，只是亮度減半?yún)⒖即鸢福篊二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點(diǎn)射出玻璃磚。參考答案：，能；7.如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放，擺球運(yùn)動過程中，支架始終不動，則：（1）在釋放前的瞬間，支架對地面的壓力為

（2）擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對地面的壓力為

參考答案：（1）．Mg（2）．(3m＋M)g8.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過程中由于受到微小的阻力，軌道半徑將緩慢減?。诖诉\(yùn)動過程中，衛(wèi)星所受萬有引力大小將增大（填“減小”或“增大”）；其速度將增大（填“減小”或“增大”）．參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力公式F=，判斷萬有引力大小的變化，再根據(jù)萬有引力做功情況判斷動能的變化．解答：解：萬有引力公式F=，r減小，萬有引力增大．根據(jù)動能定理，萬有引力做正功，阻力做功很小很小，所以動能增大，故速度增大．故答案為：增大，增大．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力公式F=，以及會通過動能定理判斷動能的變化．9..某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動；b.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計(jì)數(shù)點(diǎn)，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中滑塊加速下滑時(shí)所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測量的量有______________________________________________________。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，請寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實(shí)驗(yàn)方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實(shí)驗(yàn)中紙帶與計(jì)時(shí)器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）10.參考答案：

6

11.一帶電液滴靜止在水平放置的兩平行金屬板間，距離下板的高度差為10mm，此時(shí)兩板的電壓為300V，如果兩板間的電壓減小為240V，液滴運(yùn)動到下極板所需的時(shí)間為_________s。(g=10m／S)參考答案：答案：0.112.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖13所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄．滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：(1)若取M＝0.4kg，改變m的值進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是________．A．m＝5g

B．m＝15gC．m＝40g

D．m＝400g(2)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測得每一個(gè)牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：____________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)參考答案：13.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉(zhuǎn)動軸，拖車在水平面上做勻速直線運(yùn)動，棒長為L，棒的質(zhì)量為40kg，它與地面間的動摩擦因數(shù)為，棒的重心C距轉(zhuǎn)動軸為，棒與水平面成30°角．運(yùn)動過程中地面對鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動軸向下移一些，其他條件不變，則運(yùn)動過程中地面對鐵棒的支持力將比原來增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運(yùn)用．分析：選取接端B為轉(zhuǎn)動軸，地面對鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫出平衡方程，即可求出地面對鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據(jù)力矩平衡的公式，判定地面對鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動過程中，棒的力矩平衡，設(shè)棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動摩擦力f=μN(yùn)．聯(lián)立得：2mgcosα=3Ncosα+3μN(yùn)sinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點(diǎn)評：本題是力矩平衡問題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關(guān)鍵．三、簡答題：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)：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測得兩個(gè)粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計(jì)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—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動，球2運(yùn)動一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一彈簧一端固定在傾角為370光滑斜面的底端，另一端拴住的質(zhì)量m1=4kg的物塊P，Q為一重物，已知Q的質(zhì)量m2=8kg，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)k=600N/m，系統(tǒng)處于靜止，如右圖所示?，F(xiàn)給Q施加一個(gè)方向沿斜面向上的力F，使它從靜止開始斜向上做勻加速運(yùn)動，已知在前0．2s時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)為變力，0．2s以后，F(xiàn)為恒力。求力F的最大值與最小值。（g=10m/s2）參考答案：72N

36N17.在如圖所示的直角坐標(biāo)中，x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小為E=×104V/m．X軸的下方有垂直于xOy面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=2×10﹣2T．一個(gè)比荷為=2×108C/kg的正點(diǎn)電荷從坐標(biāo)為（0，1）的A點(diǎn)由靜止釋放．電荷所受的重力忽略不計(jì)．（1）求電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間；（2）求電荷在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；（3）當(dāng)電荷第二次到達(dá)x軸上時(shí)，電場立即變?yōu)樨Q直向下，而場強(qiáng)大小不變，運(yùn)動到P點(diǎn)處時(shí)速度方向與x軸正方向相同．試求P點(diǎn)位置坐標(biāo)．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．專題：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動專題．分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式，即可求解；（2）根據(jù)洛倫茲力提供向心力，結(jié)合速度公式，即可求解；（3）根據(jù)運(yùn)動的合成與分解知識求出P點(diǎn)的坐標(biāo)值．解答：解：（1）電荷從A點(diǎn)勻加速運(yùn)動運(yùn)動到x軸的C點(diǎn)的過程：位移為：S=AC=m，由牛頓第二定律得，加速度：a=，由勻變速運(yùn)動的位移公式得：s=at2，代入數(shù)據(jù)解得：t=1×10﹣6s（2）電荷到達(dá)C點(diǎn)的速度為：v=at，代入數(shù)據(jù)解得：v=2×106m/s速度方向與x軸正方向成45°角，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由牛頓第二定律得：qvB=m，代入數(shù)據(jù)解得：R=m；（3）軌跡圓與x軸相交的弦長為：△x=R=×=1m，所以電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O再次進(jìn)入電場中，速度方向與x軸方向成45度角斜向右上方，電場方向豎直向下，則粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動到P點(diǎn)處時(shí)速度方向與x軸正方向相同，則豎直方向分速度為零，由題意知：vx=vcos45°，vy=vsin45°，則：vx=2×106m，vy=2×106m，由牛頓第二定律得，加速度：a=，在豎直方向，由勻變速運(yùn)動的速度公式得：vy﹣at′=0，由勻變速運(yùn)動的位移公式得：y=at′2，在水平方向，由勻速直線運(yùn)動的位移公式得：x=vxt′，代入數(shù)據(jù)解得：x=（2+）m，y=m；答：（1）電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間1×10﹣6s；（2）電荷在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為m；（3）P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（2+，）．點(diǎn)評：帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動一般有直線運(yùn)動、圓周運(yùn)動和一般的曲線運(yùn)動；直線運(yùn)動一般由動力學(xué)公式求解，圓周運(yùn)動由洛侖茲力充當(dāng)向心力來解題．18.如圖所示，在xoy平面直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)分布有垂直向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.5×10-2T，在第二象限緊貼y軸和x軸放置一對平行金屬板MN（中心軸線過y軸），極板間距d=0.4m，極板與左側(cè)電路相連接。通過移動滑動頭P可以改變極板MN間的電壓。a、b為滑動變阻器的最下端和最上端（滑動變阻器的阻值分布均勻），a、b兩端所加電壓。在MN中心軸線上距y軸距離為L=0.4m處有一粒子源S，沿x軸正方向連續(xù)射出比荷為，速度為vo=2.0×104m/s帶正電的粒子，粒子經(jīng)過y軸進(jìn)入磁場后從x軸射出磁場（忽略粒子的重力和粒子之間的相互作用）。（1）當(dāng)滑動頭P在ab正中間時(shí)，求粒子射入磁場時(shí)速度的大小。（2）當(dāng)滑動頭P在ab間某位置時(shí)，粒子射出極板的速度偏轉(zhuǎn)角為，試寫出粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間與的函數(shù)關(guān)系，并由此計(jì)算粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間。參考答案：（1）當(dāng)滑動頭P在ab正中間時(shí)，極板間電壓，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子射入磁場時(shí)沿y軸方向的分速度為：

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

粒子射入磁場時(shí)速度的大小設(shè)為

④

（1分）

解得：（或）

⑤

（2分）（2