2019-2020學(xué)年江蘇省南京市科利華中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2019-2020學(xué)年江蘇省南京市科利華中學(xué)高三物理上學(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. 如圖甲所示,一對(duì)平行金屬板m、n,兩板長(zhǎng)為l,兩板間距離也為l,置于o1是的粒子發(fā)射源可連續(xù)沿兩板的中線o1o發(fā)射初速度為v0、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子(不計(jì)粒子重力),若在m、n板間加變化規(guī)律如圖乙所示交變電壓umn,交變電壓的周期為l/v0，t=0時(shí)刻入射的粒子恰好貼著n板右側(cè)射出,金屬板的右邊界與坐標(biāo)軸y軸重合,板的中心線o1o與坐標(biāo)軸x軸重合,y軸右側(cè)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),大小未知。求 (1)u0的值(用v0、g、

2、m表示；(2)若已知分別在t=0、t=l/2v0時(shí)刻入射的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后,它們的運(yùn)動(dòng)軌跡交于p點(diǎn),已知p點(diǎn)的縱坐標(biāo)為l,求p點(diǎn)的橫坐標(biāo)x以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b1；(3)撒去y軸右方磁場(chǎng)b1,要使射出電場(chǎng)的所有粒子經(jīng)y軸右側(cè)某一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都能通過(guò)圓形磁場(chǎng)邊界的一個(gè)點(diǎn)處,而便于再搜集,求該磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑,以及相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b2。參考答案：(1)；(2)；(3) 【詳解】(1)t=0時(shí)刻射入的粒子： 解得：；(2)時(shí)刻飛入的粒子恰好貼著m板右側(cè)射出，如圖由幾何關(guān)系得： 聯(lián)立解得： ，r=l粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有： 解得： (3)根據(jù)磁聚焦有： 解得：。2. 如圖甲所示

3、為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造的示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)電阻為l0，外接燈泡的電阻為90。則a在t=ools的時(shí)刻，穿過(guò)線圈磁通量為零  b瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為c電壓表的示數(shù)為6vd通過(guò)燈泡的電流為06a參考答案：d在t=0.01s的時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為0，則線圈位置為中性面，穿過(guò)線圈磁通量最大，故a錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)的最大值為em=6v，周期為0.02s，則瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=emsin()（v），即e=6sin100t(v)，故b錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)為外電阻的電壓：e=6×=5.4v，故c錯(cuò)誤；通過(guò)燈泡的電流為i=0.6a，故d正

4、確。3. 如右圖所示，帶電量為q的點(diǎn)電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為(   )a，水平向右b，水平向左c，水平向左d，水平向右參考答案：a4. 一宇航員到達(dá)半徑為r，密度均勻的某星球表面，做如下實(shí)驗(yàn)，用不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在o點(diǎn)，如圖甲所示，在最低點(diǎn)給小球某一初速度，使其繞o點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得繩的拉力大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，f17f2，設(shè)r、m、引力常量g、f1、f2均為己知量，忽略各種阻力，以下說(shuō)

5、法正確的是a小球在最高點(diǎn)的最小速度為零       b衛(wèi)星繞該星的第一宇宙速度為c該星球表面的重力加速度為     d星球的質(zhì)量為參考答案：bcd5. （單選）下列說(shuō)法正確的是 （）akg，m/s，n是導(dǎo)出單位b在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgc牛頓第二定律的公式f=kma中的k在任意單位下都等于1d牛頓第三定律可以通過(guò)現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題分析：國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量分別為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量它們的在國(guó)際單位制中

6、的單位稱為基本單位，而物理量之間的關(guān)系式推到出來(lái)的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位解答：解：a、kg是質(zhì)量的單位它是基本單位，所以a錯(cuò)誤b、g也是質(zhì)量的單位，但它不是質(zhì)量在國(guó)際單位制中的基本單位，三個(gè)力學(xué)基本物理量分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間，它們的單位分別為m、kg、s，所以b錯(cuò)誤c、牛頓第二定律的表達(dá)式f=ma，是在其中的物理量都取國(guó)際單位制中的單位時(shí)得出的，所以c錯(cuò)誤d、牛頓第三定律可以通過(guò)現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證，d正確故選：d點(diǎn)評(píng)：國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量，這七個(gè)基本物理量分別是誰(shuí)，它們?cè)趪?guó)際單位制分別是誰(shuí)，這都是需要學(xué)生自己記住的二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示，

7、質(zhì)量為m的小球a以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球b發(fā)生碰撞，碰后a球以的速率反向彈回，而b球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則b的質(zhì)量mb=_；碰撞過(guò)程中，b對(duì)a做功為       。參考答案：4.5m   -3mv02/8   動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。7. 氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門時(shí)與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門的平均速度為v=（1）關(guān)于這個(gè)平

8、均速度，有如下討論：a這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度b理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門的平均越接近瞬時(shí)速度c實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確d實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：         ；（2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為m（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)l0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑

9、塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門時(shí)下滑的距離l和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：            ，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：           ；參考答案：（1）bc   （2）     知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。8. 應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中

10、的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是a受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)b受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)c在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度d在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：d9. 地球半徑為r，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2，則該處距地球表面的高度為_，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小為_。 參考答案：   ,     10. 質(zhì)量為的小球在距地面

11、高為處以某一初速度水平拋出，落地時(shí)速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時(shí)速度大小為       ，小球落地時(shí)重力的功率為       。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）參考答案：5  (2分)   40  (2分) （1）由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得，下落時(shí)間，落地瞬間豎直方向的分速度，落地時(shí)的實(shí)際速度，落地時(shí)重力的功率為，代入題給數(shù)據(jù)即可得答案。11. 如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出a球，與此同時(shí)，在a

12、球拋出點(diǎn)正下方，沿a球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋b球，不計(jì)空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)b球上升到最高點(diǎn)時(shí)與a球相遇，則b球被拋出時(shí)的初速度為_m/s，水平距離s為_m。       參考答案：10    512. 已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=_m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_個(gè)。參考答案：d=4×10-9m   ，)     1.56

13、15;1019  13. 某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于o點(diǎn)，o點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器，m、n是兩塊相同的、正對(duì)著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：   （1）用天平測(cè)出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出m、n板之間的距離，使小球帶上一定的電量.   （2）連接電路（請(qǐng)?jiān)趫D中的

14、虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出）.   （3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.   （4）以電壓為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率.   （5）小球的帶電量=_.（用、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）   （4分）（3）  （4分） 提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （6分）小明在有關(guān)媒體上看到

15、了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說(shuō)明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過(guò)大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15. （選修34）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中p點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。  參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長(zhǎng)為(1分) 由乙圖知該

16、波的振動(dòng)周期為(1分) 設(shè)該波的傳播速度為v，有(1分) 又由乙圖知，p點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，(1分) 所以該波的傳播方向水平向左。(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 為保障安全駕駛，公安部重新修訂機(jī)動(dòng)車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定，新規(guī)定于2013年1月1日起正式施行如圖所示，在合安高速公路某處安裝了一臺(tái)500萬(wàn)像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀，可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛的加速度若b為測(cè)速儀，a為汽車，兩者相距355m，此時(shí)刻b發(fā)出超聲波，同時(shí)a由于緊急情況而急剎車（視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)），當(dāng)b接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，a恰好停止，且此時(shí)a、b相距33

17、5m，已知聲速為340m/s（1）求汽車剎車過(guò)程中的加速度；（2）若該路段汽車正常行駛時(shí)速度要求在60km/h110km/h，則該汽車剎車前的行駛速度是否合法？參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系.專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題分析：（1）從b發(fā)出超聲波到接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)這段時(shí)間內(nèi)，求出a的位移，由于超聲波從b發(fā)出到a與被a反射到被b接收所需的時(shí)間相等，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出超聲波從b發(fā)出到a這段時(shí)間內(nèi)a的位移，從而得出超聲波從b到a的位移，根據(jù)聲速求出運(yùn)行的時(shí)間，從而再根據(jù)x=at2求出汽車運(yùn)動(dòng)的加速度（

18、2）根據(jù)速度位移公式求出剎車前的速度，進(jìn)而判斷是否合法解答：解：超聲波從b發(fā)出到a與被a反射到被b接收所需的時(shí)間相等，在整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移x=355335m=20m初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在開始相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1：3，所以x1=5m，x2=15m，則超聲波被a接收時(shí)，ab的位移x=335+5m=340m，所以超聲波從b發(fā)出到被a接收所需的時(shí)間t=則t=2t=2s根據(jù)x=at2得，a=10m/s2（2）由a車剎車過(guò)程中的位移解得：剎車前的速度v0=20m/s=72km/h在規(guī)定范圍內(nèi)，是合法的答：（1）汽車剎車過(guò)程中的加速度為10m/s2；（2）若該路段汽車正常行駛時(shí)速度要求在60km/h110km/h，則該汽車剎車前的行駛速度合法點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，抓住超聲波從b發(fā)出到a與被a反射到被b接收所需的時(shí)間相等，運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解17. 某光源能發(fā)出波長(zhǎng)為0,6m的可見光，用它照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為0.25ev已知普朗克常量h=6.63，光速c=3×求：上述可見光中每個(gè)光子的能量；該金屬的逸出功：。參考答案：2.07ev   1.82ev18. 如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m=3 kg的薄板和質(zhì)量m=1kg的物塊?，F(xiàn)給薄板和物塊相同的初速度v=4m/s朝相反方向運(yùn)動(dòng)，它