山西省大同市白洞礦中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市白洞礦中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）一價氫離子、一價氦離子、二價氦離子的混合物垂直電場線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后射出電場，以下說法正確的是（）A．離子以相同的速度進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場可分離為三股粒子束B．離子以相同的動能進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場可分離為二股離子束C．離子經(jīng)過同一加速電場由靜止加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場不能將粒子束分離D．以上說法都不正確參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：根據(jù)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律，可求得粒子的偏移量與粒子進(jìn)入電場時的速度、動能、荷質(zhì)比之間的關(guān)系，進(jìn)而確定粒子的運動情況．解答：解：A、離子以相同的速度進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，帶電粒子在垂直電場方向做勻速直線運動，L=v0t，所以有：t=，由偏移量；=，y與成正比，三者的荷質(zhì)比不相同，故三種粒子分成三股離子束，故A正確；B、離子以相同的動能進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，帶電粒子在垂直電場方向做勻速直線運動，L=v0t，所以有：t=，由偏移量；=，y與q成正比，一價氫離子、一價氦離子，電荷量相同，形成一股離子束，二價氦離子單獨形成一股，故B正確；C、離子經(jīng)過同一加速電場由靜止加速后，在加速電場中，根據(jù)動能定理得：qU1=，在偏轉(zhuǎn)電場中，離子做類平拋運動，運動時間t=偏轉(zhuǎn)距離y=，聯(lián)立以上各式得：y=，y與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，則一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子在偏轉(zhuǎn)電場軌跡重合，所以它們不會分成三股，而是會聚為一束射出，故C正確；D、由以上分析D錯；故選：ABC點評：本題一方面要熟記結(jié)論：同種帶電粒子經(jīng)同一加速電場加速，再經(jīng)同一偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)時軌跡重合．另一方面要能運用力學(xué)方法進(jìn)行推導(dǎo)．2.（單選）在物理學(xué)發(fā)展過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了巨大貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是

A．庫侖最早引入電場概念，并采用了電場線描述電場

B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量G

C．伽利略運用理想實驗法得出“力不是維持物體運動的原因”D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律參考答案：C。在A答案中是法拉弟最早引入電場概念，并采用了電場線描述電場，A錯；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了萬有引力常量G，依此B錯；伽得略采用了：問題、猜想、數(shù)學(xué)推理、實驗驗證、合理外推、得出結(jié)論的方法。通過理想實驗得出力不是維持物體運動的原因。C正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉弟發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，D錯；故本題選擇C答案。3.如圖所示，在質(zhì)量為mB=30kg的車廂B內(nèi)緊靠右壁，放一質(zhì)量mA=20kg的小物體A（可視為質(zhì)點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動．測得車廂B在最初t=2.0s內(nèi)移動s=5.0m，且這段時間內(nèi)小物塊未與車廂壁發(fā)生過碰撞．車廂與地面間的摩擦忽略不計．（1）計算B在2.0s的加速度．（2）求t=2.0s末A的速度大?。?）求t=2.0s內(nèi)A在B上滑動的距離．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）車廂B在力F的作用下做勻加速直線運動，根據(jù)位移時間公式即可求出加速度；（2）對B用牛頓第二定律求出A對B的作用力，再對A用牛頓第二定律求出A的加速度，根據(jù)速度時間關(guān)系即可求出A的速度；（3）A在B上滑動的距離為A、B運動的位移之差．解答：解：（1）設(shè)t=2.0s內(nèi)車廂的加速度為aB，由s=得aB=2.5m/s2．（2）對B，由牛頓第二定律：F﹣f=mBaB，得f=45N．對A據(jù)牛頓第二定律得A的加速度大小為aA==2.25m/s2所以t=2.0s末A的速度大小為：VA=aAt=4.5m/s．（3）在t=2.0s內(nèi)A運動的位移為SA=，A在B上滑動的距離△s=s﹣sA=0.5m答：（1）B在2.0s的加速度為2.5m/s2；（2）t=2.0s末A的速度大小為4.5m/s；（3）t=2.0s內(nèi)A在B上滑動的距離為0.5m．點評：該題考查了牛頓第二定律及運動學(xué)基本公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于中檔題．4.如圖(甲)所示，一個邊長為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度υ勻速穿過寬均為a的兩個勻強磁場.這兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反．線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直．取逆時針方向的電流為正.若從圖示位置開始計時，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與沿運動方向的位移x之間的函數(shù)圖像，圖（乙）中正確的是

（

B

）參考答案：5.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知（ABD

）

A．三個等勢面中，a的電勢最高

B．帶電質(zhì)點通過P點時的電勢能較Q點大

C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能較Q點大

D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較Q點大參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸(正，負(fù))方向，經(jīng)過s，質(zhì)點Q通過的路程是m．參考答案：負(fù),

0.6

7.在如圖所示的電路中，閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑片P向右移動．若電源電壓保持不變，電流表A的示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值將__________；若考慮電源內(nèi)阻的因素，則電壓表V示數(shù)的變化△U與電流表A1示數(shù)的變化△I1的比值將______．（均選填“變小”、“不變”或“變大”）參考答案：答案：變大

不變8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示A到B狀態(tài)變化的過程,已知氣體狀態(tài)A參量為pA、VA、tA,狀態(tài)B參量為pB、VB、tB,則有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B過程氣體內(nèi)能變化為ΔE,則氣體吸收的熱量Q=____.參考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：熱力學(xué)溫度：T=273+t，由圖示圖象可知，V與T成正比，因此，從A到B過程是等壓變化，有：pA=pB，在此過程中，氣體體積變大，氣體對外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由熱力學(xué)第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【點睛】本題考查了判斷氣體壓強間的關(guān)系、求氣體吸收的熱量，由圖象判斷出氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．9.某實驗小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中，得到以下左圖所示的實驗圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運動的實驗中，獲得反映小車運動的一條打點紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點開始起，每5個打點取一個計數(shù)點（交流電源頻率為50HZ），分別標(biāo)出0與A、B、C、D、E、F點的距離，則小車①做

運動，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：10.（5分）在某次光電效應(yīng)實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為

，所用材料的逸出功可表示為

。參考答案：ek

－eb試題分析：光電效應(yīng)中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量轉(zhuǎn)換為電子動能，反向遏制電壓；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距為，即，所以逸出功考點：光電效應(yīng)

11.如圖，在粗糙水平地面上放著一個截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，已知A的圓半徑為球B半徑的3倍，球B所受的重力為G，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則墻壁對B的作用力為

，B對

A的壓力為

。參考答案：G/

2G/

12.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應(yīng)強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：13.如圖所示，地面上某區(qū)域存在著勻強電場，其等勢面與地面平行等間距．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球以水平方向的初速度v0由等勢線上的O點進(jìn)入電場區(qū)域，經(jīng)過時間t，小球由O點到達(dá)同一豎直平面上的另一等勢線上的P點．已知連線OP與水平方向成45°夾角，重力加速度為g，則OP兩點的電勢差為________．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．15.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一質(zhì)量為的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示。圖中為粗糙的水平面，長度為L；為一光滑斜面，斜面和水平面通過與和均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的木塊以大小為的水平初速度從點向左運動，在斜面上上升的最大高度為，返回后在到達(dá)點前與物體P相對靜止。重力加速度為g。求（1）木塊在段受到的摩擦力；（2）木塊最后距點的距離。參考答案：（1）設(shè)木塊和物體P共同速度為，兩物體從開始到第一次到達(dá)共同速度過程由動量和能量守恒得：

①

2分

②

4分由①②得：

③

3分（2）木塊返回與物體P第二次達(dá)到共同速度與第一次相同（動量守恒）全過程能量守恒得：

④

4分由②③④得：

3分17.一高壓氣體鋼瓶，容積為V0，用絕熱材料制成，開始時封閉的氣體壓強為p0，溫度為T0=300K，內(nèi)部氣體經(jīng)加熱后溫度升至T1=350K，求：①溫度升至T1時氣體的壓強；②若氣體溫度保持T1=350K不變，緩慢地放出一部分氣體，使氣體壓強再回到p0，此時鋼瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體總質(zhì)量的比值為多少？參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）封閉氣體溫度升高發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律求解壓強．（2）可根據(jù)克拉伯龍方程求解剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值．解答：解：（1）設(shè)升溫后氣體的壓強為P，由于氣體做等容變化，根據(jù)查理定律得：=，又T0=300K，T1=350K解得：P=p0；（2）根據(jù)克拉伯龍方程：=R，得：集熱器內(nèi)氣體的體積不變，則得剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值：=；答：（1）此時氣體的壓強為p0；（2）集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為6：7．點評：本題隱含著集熱器內(nèi)氣體體積不變這個條件，運用查理定律和克拉伯龍方程進(jìn)行解題．18.（9分）甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖。帶正電粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的電場加速后，從G點垂直于MN進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場。該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B。帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后，最終