湖北省黃岡市浠水縣白蓮中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖北省黃岡市浠水縣白蓮中學(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.如圖(a)所示是—個(gè)歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖應(yīng)是(b)圖中的圖參考答案：A歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負(fù)極插孔相連，內(nèi)部電源的負(fù)極與外部正極插孔相連，故C、D錯(cuò)誤；每次換擋都要短接表筆歐姆調(diào)零，所以內(nèi)部應(yīng)接可調(diào)電阻，故B錯(cuò)誤，綜合分析可知A正確．故選A。2.如圖5所示,在光滑水平面上有物體A、B質(zhì)量分別為、。在拉力F作用下，A和B以加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻突然撤去拉力，此瞬時(shí)A和B的加速度為、.則（

）A．

B．；C．；

D．；

參考答案：D3.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成:離子源、加速電場(chǎng)、靜電分析器、磁分析器、收集器.靜電分析器通道中心線半徑為R,通道內(nèi)有均勻輻射電場(chǎng),在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;磁分析器中分布著方向垂直于紙面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計(jì)),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入靜電分析器,沿中心線MN做勻速圓周運(yùn)動(dòng),而后由P點(diǎn)進(jìn)入磁分析器中,最終經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)進(jìn)入收集器.下列說(shuō)法中正確的是()A.磁分析器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi)B.加速電場(chǎng)中的加速電壓U=ERC.磁分析器中圓心O2到Q點(diǎn)的距離d=D.任何離子若能到達(dá)P點(diǎn),則一定能進(jìn)入收集器參考答案：B解：A、離子在磁分析器中沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所受洛倫磁力指向圓心，根據(jù)左手定則，磁分析器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，故A錯(cuò)誤.B、離子在靜電分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有：，設(shè)離子進(jìn)入靜電分析器時(shí)的速度為v，離子在加速電場(chǎng)中加速的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有：，解得：，B正確.C、離子在磁分析器中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：，解得：，則：，故C錯(cuò)誤.D、由B可知：，R與離子質(zhì)量、電量無(wú)關(guān)；離子在磁場(chǎng)中的軌道半徑：，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與電荷的質(zhì)量和電量有關(guān)，能夠到達(dá)P點(diǎn)的不同離子，半徑不一定都等于d，不一定能進(jìn)入收集器，故D錯(cuò)誤.故選B.【點(diǎn)睛】本題考查粒子在電場(chǎng)中加速與勻速圓周運(yùn)動(dòng)，及在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．掌握電場(chǎng)力與洛倫茲力在各自場(chǎng)中應(yīng)用，注意粒子在靜電分析器中電場(chǎng)力不做功．4.如圖所示,質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為和置于光滑的水平面上,當(dāng)水平力F作用于左端A上,兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為.當(dāng)水平力F作用于右端B上,兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為則(

)A.在兩次作用過(guò)程中,物體的加速度的大小相等

B.在兩次作用過(guò)程中C.在兩次作用過(guò)程中

D.在兩次作用過(guò)程中參考答案：AC5.（單選）兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場(chǎng)，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場(chǎng)中（

）A．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大B．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小C．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大D．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

7.參考答案：311

1.568.如圖所示，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

9.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.49×102(m)，公轉(zhuǎn)周期T=3.16×107(s)，萬(wàn)有引力恒量G=6.67×10（N·m2/kg2），則太陽(yáng)質(zhì)量的表達(dá)式M=

，其值約為

kg（取一位有效數(shù)字）．參考答案：

答案：，2×103010.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動(dòng)

波長(zhǎng)11.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。

參考答案：12.密閉在鋼瓶中的理想氣體,溫度升高時(shí)壓強(qiáng)增大.從分子動(dòng)理論的角度分析,這是由于分子熱運(yùn)動(dòng)的_________增大了.該氣體在溫度T1、T2時(shí)的分子速率分布圖象如題12A-1圖所示,則T1_________(選填“大于冶或“小于冶)T2.參考答案：13.

（選修3－3（含2－2））（4分）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

。參考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(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(guò)G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測(cè)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，兩個(gè)光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m．回答下列問(wèn)題： （1）實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的 螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，其方法是：在不掛砝 碼的情況下，將滑行器自由放在導(dǎo)軌上，如果 滑行器能在任意位置靜止不動(dòng)，或輕輕推滑 行器后，能使滑行器________運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌是水平的． （2）若取M=0．4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個(gè)是 _______． A．m1=5g

B．m2=15g C．m3=40g

D．m4=400g （3）在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．參考答案：（1）勻速（2）D（3）（1）當(dāng)滑行器獲得一個(gè)初速度時(shí)，若能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌是水平的，符合實(shí)驗(yàn)要求。（2）牽引砝碼的重力要遠(yuǎn)小于擋光片的重力，可使擋光片受到的合力近似等于牽引砝碼的重力來(lái)測(cè)量．最不合適的應(yīng)該是D.(3)光電門測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度,又，所以。15.在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺量出各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示（單位：cm）。由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v4＝________m／s，小車的加速度大小a＝________m／s2。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：0.405

0.756

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向沿x軸負(fù)方向。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于xoy平面。一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)從P（0,-R）點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0從O點(diǎn)射出。(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的大小和方向；(2)若僅撤去磁場(chǎng)，帶電粒子仍從P點(diǎn)以相同的速度射入,經(jīng)時(shí)間恰好從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子的加速度和射出時(shí)的速度大??；(3)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子從O點(diǎn)沿Y軸負(fù)方向射入，且速度為原來(lái)的4倍，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。參考答案：解析：（1）設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度為v，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?？膳袛喑隽Ｗ邮艿降碾妶?chǎng)力沿x軸正方向，則洛倫茲力沿X軸負(fù)方向，于是可知磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直XOY平面向外。

（2分）

且有

qE=qvB（1分）

R=vt0

（1分）

則

（1分）

（2）僅有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)

在y方向位移

y==

（1分）

設(shè)在水平方向位移為x，因射出位置在半圓形區(qū)域邊界上，于是

（1分）

又有

（1分）

得

a=

（1分）

設(shè)出射速度，出射時(shí)水平分速度,則

（1分）則

（2分）

（3）僅有磁場(chǎng)時(shí)，入射速度=4V，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為C，圓心角為，如圖，設(shè)軌道半徑為r，由牛頓第二定律有

又,

得

由幾何關(guān)系

則

（3分）

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期

則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

（3分）17.如圖所示，在xoy平面上第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正向．Y軸A點(diǎn)坐標(biāo)（0,），C點(diǎn)坐標(biāo)（0,），x軸B點(diǎn)坐標(biāo)（，0）．在直線下方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子甲以初速度從A點(diǎn)垂直y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從x軸上的B點(diǎn)離開電場(chǎng)．已知電子的電量為，質(zhì)量為，不計(jì)電子的重力．

（1）求電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度；

（2）若電子經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰能返回B點(diǎn)，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

（3）若另一電子乙從電場(chǎng)中的D點(diǎn)（圖中未畫出）與甲同時(shí)射出，初速度大小也為，方向沿x軸負(fù)方向．已知電子乙射出后僅在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，與甲電子恰在B點(diǎn)相遇，求D點(diǎn)的位置．

參考答案：見解析（1）以電子甲為研究對(duì)象（1分）（1分）解得（1分）方向與x正方向成450

（1分）（2）電子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（1分）

（1分）解得

（2分）

（3）有兩種情況①甲經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后到達(dá)B點(diǎn)，乙也到達(dá)B點(diǎn)，由對(duì)稱性可知這種情況D點(diǎn)的位置坐標(biāo)為

（2分）

②甲經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后再次到達(dá)B點(diǎn)，乙也到達(dá)B點(diǎn)，在磁場(chǎng)以外區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間（1分）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間（1分）D點(diǎn)的橫坐標(biāo)

（1分）

縱坐標(biāo)

（1分）因?yàn)椋?分）解得D點(diǎn)的縱坐標(biāo)

（1分）

18.如圖所示，水平光滑路面CD的右側(cè)有一長(zhǎng)L1=3m的板M，一物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在板M的最右端，并隨板一起向左側(cè)固定的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，板M的上表面與平臺(tái)等高．平臺(tái)的上表面AB長(zhǎng)s=3m，光滑半圓軌道AFE豎直固定在平臺(tái)上，圓軌道半徑R=0.4m，最低點(diǎn)與平臺(tái)AB相切于A點(diǎn)．板與物塊相對(duì)靜止向左運(yùn)動(dòng)，速度v0=8m/s．當(dāng)板與平臺(tái)的豎直墻壁碰撞后，板立即停止運(yùn)動(dòng)，物塊在板上滑動(dòng)，物塊與板的上表面及軌道AB的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物塊質(zhì)量m=1kg，取g=10m/s2．（1）求物塊進(jìn)入圓軌道時(shí)對(duì)軌道上的A點(diǎn)的壓力；（2）判斷物塊能否到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)E．如果能，求物塊離開E點(diǎn)后在平臺(tái)上的落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離；如果不能，則說(shuō)明理由．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）對(duì)物體從木板右端滑到平臺(tái)A點(diǎn)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式，在對(duì)滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)運(yùn)用牛頓第二定律和向心力公式列式求解；（2）先加速滑塊能通過(guò)最高點(diǎn)，對(duì)從C到最高點(diǎn)過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解出最高點(diǎn)速度，與能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度比較，之后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)列式求解．