安徽省蚌埠市鐵路職工子弟中學(xué)高三物理期末試題含解析

安徽省蚌埠市鐵路職工子弟中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.（單選）已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運(yùn)行的周期T。僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（

）A．月球的質(zhì)量

B．地球的密度

C．地球的半徑

D．地球的質(zhì)量參考答案：D2.（多選）2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，他們通過(guò)透明膠帶對(duì)石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開(kāi)使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯。石墨烯是碳的二維結(jié)構(gòu)。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（

） A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體 B．石墨是單質(zhì)，石墨烯是化合物 C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體 D．他們是通過(guò)物理變化的方法獲得石墨烯的參考答案：CD石墨、石墨烯與金剛石都有規(guī)則的分子排列，都是晶體。從題目給出的物理情景看，石墨烯是用物理的方法獲得的。CD項(xiàng)正確。3.（單選）人站在自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運(yùn)動(dòng)。如下圖所示。以下說(shuō)法正確的是（

）A.人受到重力和支持力的作用

B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不為零

D.人受到的合外力方向與速度方向相同參考答案：C4.（多選）如圖所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接，物塊B沿斜面疊放在物塊A上但不黏連。物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)兩物塊均靜止?，F(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示（t1時(shí)刻A、B的圖線相切，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)），重力加速度為g，則

A．A達(dá)到最大速度時(shí)的位移為B．拉力F的最小值為C．t1=時(shí)A、B分離D．A、B分離前，A、B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加，A和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加參考答案：AC5.如圖所示，abcd為水平放置的平行“?”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好）．則（）A．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為B．電路中感應(yīng)電流的大小為C．金屬桿所受安培力的大小為D．金屬桿的熱功率為參考答案：B【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】由導(dǎo)體切割磁感線公式可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由安培力公式F=BIL可求得安培力以；由P=FV即可求得功率；注意公式中的l均為導(dǎo)軌間的距離．【解答】解：A、電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=Blv；公式中的l為切割的有效長(zhǎng)度，故電動(dòng)勢(shì)E=Blv；故A錯(cuò)誤；B、感應(yīng)電流i==；故B正確；C、導(dǎo)線與磁場(chǎng)均垂直且長(zhǎng)度為，故安培力的大小F=BIL=；故C錯(cuò)誤；D、功率P=FV=；故D錯(cuò)誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖像，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過(guò)觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對(duì)稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實(shí)際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識(shí)的能力。解題關(guān)鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對(duì)稱,然后確定原子排列的共同特點(diǎn)。錯(cuò)解剖析：本題是一條新信息題,部分學(xué)生不知從何處下手,使解題受阻。避錯(cuò)技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識(shí)是完全陌生的，但解決問(wèn)題的方法可將中學(xué)常見(jiàn)的基本方法遷移過(guò)來(lái)。7.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時(shí)，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調(diào)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

8.某單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)、擺球質(zhì)量為m，擺角為θ時(shí)單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為T(mén)，擺動(dòng)時(shí)最大動(dòng)能為Ek。當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，擺動(dòng)時(shí)擺角為θ，則單擺的最大動(dòng)能變?yōu)開(kāi)___________Ek；當(dāng)將擺球質(zhì)量變成2m，將擺長(zhǎng)變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時(shí)，單擺的周期為_(kāi)___________T。參考答案：2

9.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：10.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測(cè)電阻的測(cè)量值是____。（2）如果電壓表的內(nèi)阻RV=3KΩ，則待測(cè)電阻的真實(shí)值是

________。參考答案：11.原長(zhǎng)為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度變?yōu)開(kāi)_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________N/m．參考答案：20

___

5000

_12.用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)木板傾斜支在水平桌面上，在長(zhǎng)木板上安放兩個(gè)光電門(mén)A、B，在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條．讓木塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B兩光電門(mén)，光電門(mén)記錄的時(shí)間分別為△t1和△t2．實(shí)驗(yàn)器材還有電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和米尺（圖中未畫(huà)出）．

（1）為了計(jì)算木塊運(yùn)動(dòng)的加速度，還需測(cè)量的物理量是

（用字母表示）；用題給的條件和你再測(cè)量的物理量表示出加速度a=

；

（2）為了測(cè)定木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再測(cè)量的物理量表示出動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：（1）兩光電門(mén)間的距離d；

（2）長(zhǎng)木板的總長(zhǎng)度L；長(zhǎng)木板的頂端距桌面的豎直高度h；

（1）用遮光條通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）從A到B過(guò)程根據(jù)速度-位移公式有：

①

根據(jù)牛頓第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

聯(lián)立①②③解得：μ=．13.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)2，軌道半徑為R2，則太陽(yáng)的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：由萬(wàn)有引力提供向心力可知，，聯(lián)立以上兩式可得。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）有一個(gè)電路決定是否工作，電路中用A和B分別表示二個(gè)元件，用C和D分別表示另二個(gè)元件），如果工作，輸出為高電勢(shì)。（1）如果A和B都滿足條件（“滿足條件”輸入為高電勢(shì)）工作，則電路才一起工作。請(qǐng)畫(huà)出輸出端Z輸出的電信號(hào)，并完成該門(mén)電路的真值表。（2）如果中任何一個(gè)損壞，或兩個(gè)都損壞（“損壞”輸入為高電勢(shì)），則電路都無(wú)法工作。請(qǐng)根據(jù)以上情況完成真值表，并在虛線框內(nèi)畫(huà)出用門(mén)電路符號(hào)表示的邏輯電路圖

⑶當(dāng)A端輸入電信號(hào)”1”、B端輸入電信號(hào)”0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為1和l，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種滿足以上要求的、用門(mén)電路符號(hào)表示的組合邏輯電路畫(huà)在框內(nèi)。（要求用二個(gè)門(mén)電路模塊）參考答案：答案：（共6分⑴（2分）

⑵（2分）

⑶（2分）其他答案也可。

15.在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則_____A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1＝r2D．m1＜m2，r1＝r2若采用圖乙所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是________．A．直尺B．游標(biāo)卡尺C．天平D．彈簧測(cè)力計(jì)E．秒表設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則在用圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置)，所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的結(jié)論為_(kāi)________．(用裝置圖中的字母表示)（3）在用如圖5－5－8所示的裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是______圖5－5－8A．通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值C．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的最大速度D．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的平均速度參考答案：C……2分AC……2分m1OP＝m1OM＋m2O′N(xiāo)……2分（3）選AC.

3分

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩塊很大的平行導(dǎo)體板MN、PQ產(chǎn)生豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩平行導(dǎo)體板與一半徑為r的單匝線圈連接，在線圈內(nèi)有一方向垂直線圈平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為的磁場(chǎng)B1，在兩導(dǎo)體板間還存在有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)分為I、II兩個(gè)區(qū)域，其邊界為MN,ST,PQ,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B2，方向如圖。I區(qū)域高度為d1,II區(qū)域高度為d2;一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)MN板的小孔進(jìn)人復(fù)合場(chǎng)后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，II區(qū)域的高度d2足夠大，帶電小球在運(yùn)動(dòng)中不會(huì)與PQ板相碰，重力加速度為g，

求；

（1）線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率；

（2）若帶電小球運(yùn)動(dòng)后恰能回到O點(diǎn)，求帶電小球釋放時(shí)距MN的高度h；

（3）若帶電小球從距MN的高度為3h的點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落，為使帶電小球運(yùn)動(dòng)后仍能回到點(diǎn)，在磁場(chǎng)方向不改變的情況下對(duì)兩導(dǎo)體板之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，請(qǐng)你設(shè)計(jì)出兩種方案并定量表示出來(lái)．參考答案：17.（10分）總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)2s后拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，如圖所示是跳傘過(guò)程中的v－t圖像，試根據(jù)圖像求：（g取10m/s2）（1）t＝1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度和所受阻力的大小；（2）估算前14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度及克服阻力做的功。參考答案：（1）a＝＝8m/s2

（2分）

mg－f＝ma

（2分）

f＝mg－ma＝160N

（2分）

（2）大約是39.5格，所以h＝39.5′4＝158m

（1582m）

（2分）

Wf＝mgh－mv2＝1.25′105J

（1.23×105J～1.27×105J）

（2分）18.雜技中的“頂竿”由兩個(gè)演員共同表演：站在地面上的演員肩部頂住一根長(zhǎng)竹竿，另一演員爬至竹竿頂端由靜止開(kāi)始下滑，滑到竹竿底部時(shí)速度正好為零，若通過(guò)傳感器測(cè)出竿上演員自竿頂滑下過(guò)程中頂竿人肩部的受力情況如圖（a）所示，已知竹竿上演員質(zhì)量為m1=40kg，竹竿質(zhì)量m2=10kg，竹竿始終保持豎直，g=10m/s2.取向下