江蘇省南京市浦口區(qū)湯泉中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江蘇省南京市浦口區(qū)湯泉中學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，間距為l的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．當(dāng)導(dǎo)體棒中通有從P到Q、大小為I的電流時，棒的加速度大小為a1；現(xiàn)將電流反向，其它條件不變，棒的加速度大小變?yōu)閍2，若a1、a2均沿斜面向下，則該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可表示為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】安培力；牛頓第二定律．【分析】根據(jù)左手定則判斷出安培力的方向，利用牛頓第二定律即可求得【解答】解：當(dāng)導(dǎo)體棒中通有從P到Q、大小為I的電流時，根據(jù)牛頓第二定律可知mgsinθ+BIL=ma1當(dāng)電流反向時，根據(jù)牛頓第二定律可知mgsinθ﹣BIL=ma2聯(lián)立解得，故B正確故選：B2.（多選）如圖所示,某光滑斜面傾角為30°,其上方存在平行斜面向下的勻強(qiáng)電場,將一輕彈簧一端固定在斜面底端,現(xiàn)用一質(zhì)量為m,帶正電的絕緣物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn),解除鎖定后,物體將沿斜面上滑,物體在運(yùn)動過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h,物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g。則下列說法正確的是A.彈簧的最大彈性勢能為mghB.物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mghC.物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能D.物體到達(dá)B點(diǎn)時增加的電勢能為mgh參考答案：BD本題考查了能量的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生利用功能關(guān)系處理問題的能力。選項(xiàng)A,由能量守恒定律可知,彈簧的最大彈性勢能應(yīng)該等于mgh與物體增加的電勢能之和,A錯。選項(xiàng)B,損失的機(jī)械能等于轉(zhuǎn)化為物體的電勢能,Ep電=0.5mg×2h=mgh,B正確。選項(xiàng)C,當(dāng)物體的加速度為零時,即彈簧彈力等于物體所受重力的分力與電場力之和時,動能最大,此時彈簧具有一定的彈性勢能,C錯。選項(xiàng)D,因?yàn)榈紹時,物體增加的電勢能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能mgh,D正確。3.（單選）如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，從y軸上的P1點(diǎn)以速度v射入第一象限所示的區(qū)域，入射方向與x軸正方向成α角．為了使該粒子能從x軸上的P2點(diǎn)射出該區(qū)域，且射出方向與x軸正方向也成α角，可在第一象限適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．若磁場分布為一個圓形區(qū)域，則這一圓形區(qū)域的最小面積為（不計(jì)粒子的重力）（）A．B．cos2αC．sinαD．sin2α參考答案：解：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，則粒子在磁場中做圓周的半徑：R=，由題意可知，粒子在磁場區(qū)域中的軌道為半徑等于r的圓上的圓周，這段圓弧應(yīng)與入射方向的速度、出射方向的速度相切，如圖所示：則到入射方向所在直線和出射方向所在直線相距為R的O′點(diǎn)就是圓周的圓心．粒子在磁場區(qū)域中的軌道就是以O(shè)′為圓心、R為半徑的圓上的圓弧ef，而e點(diǎn)和f點(diǎn)應(yīng)在所求圓形磁場區(qū)域的邊界上，在通過e、f兩點(diǎn)的不同的圓周中，最小的一個是以ef連線為直徑的圓周．即得圓形區(qū)域的最小半徑r=Rsinα=，則這個圓形區(qū)域磁場的最小面積Smin=πr2=；故選：D．4.（單選）如圖甲所示，AB是電場中的一條電場線.質(zhì)子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場力作用下沿直線從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，其v-t圖象如圖乙所示，則下列說法正確的是（

）A．質(zhì)子運(yùn)動的加速度隨時間逐漸減小

B．電場線的方向由A指向BC．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小關(guān)系滿足EA<EB

D．A、B兩點(diǎn)的電勢關(guān)系滿足φA<φB參考答案：D5.物體原來靜止在水平地面上，用一水平力F拉物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，物體先靜止后又做變加速運(yùn)動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖所示．設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．根據(jù)題目提供的信息，下列判斷正確的是（）A．物體的質(zhì)量m=2kgB．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6C．物體與水平面的最大靜摩擦力fmax=12ND．在F為10N時，物體的加速度a=2.5m/s2參考答案：A【考點(diǎn)】加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】對物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系，然后結(jié)合圖象得出相關(guān)信息即可求解．【解答】解：對物體受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣μmg=ma解得：a=﹣μg由a與F圖線，得到0.5=﹣μg4=﹣μg解得：m=2Kg，μ=0.3，故A正確，B錯誤；所以a=F﹣3故a=0時，F(xiàn)為6N，即最大靜摩擦力為6N，故C錯誤；當(dāng)F為10N時，物體的加速度a=2m/s2，故D錯誤．故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運(yùn)動的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；7.長L=0.5m的輕繩懸掛一質(zhì)量m=0.2kg的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)），開始時繩豎直，小球與一傾角θ=45°的質(zhì)量M=1kg的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示，不計(jì)所有的摩擦。若用水平推力使斜面體緩慢地向左移動，直至輕繩與斜面平行，在此過程中推力F______（選填“增大”、“減小”、“不變”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）；若用水平恒力F向左推動三角形物塊，當(dāng)輕繩與斜面平行時小球的速度大小為v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，則此過程中推力F做的功為_______J。參考答案：增大

0.3378.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個氘核聚變成一個氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個9.有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為Ta

和Tb

。②當(dāng)t1＝0.5s時，橫波b的傳播使質(zhì)點(diǎn)P發(fā)生的位移為_____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分10.據(jù)報道：1978年澳大利亞科學(xué)家利用5m長的電磁軌道炮，將質(zhì)量為3.3g的彈丸以5.9km/s的高速發(fā)射獲得成功。假設(shè)彈丸在軌道炮內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，彈丸所受的合力為_________N。如果每分鐘能發(fā)射6顆彈丸，該電磁軌道炮的輸出功率約為＿＿＿＿＿Ｗ。參考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。11.為探究力對同一個原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹耍鹌そ畹闹醒攵紥煸谛≤嚽岸松戏降男煦^上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運(yùn)動情況?，F(xiàn)有主要的探究步驟如下：

a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……；

b．由打點(diǎn)計(jì)時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動的最大速度……；

c．做出W—v圖象；

d．分析W—v圖象。如果W—v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。

①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：

。

②對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

。（填寫選項(xiàng)前的序號）

A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放

B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力

C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v

D．必須測量出小車的質(zhì)量參考答案：12.氫原子能級如圖17所示，則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射___________種不同頻率的光子。圖17參考答案：13.6eV，313.右圖為小車做直線運(yùn)動的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來?！吧裰燮咛枴眹@地球做圓周運(yùn)動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運(yùn)動。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管一端封閉，另一端與大氣相通且足夠長，玻璃管內(nèi)兩段水銀柱封閉了兩段空氣柱A和B，兩段空氣柱的長度分別為LA=5cm，LB=15cm，下端水銀面高度差h=6cm，A上端水銀柱長h1=4cm，大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，外界環(huán)境溫度保持不變，現(xiàn)從右端開口處緩慢向管中加入水銀，當(dāng)下段水銀面高度差h=0時，求：（1）B部分氣體的壓強(qiáng)；（2）A部分氣體的長度（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（i）根據(jù)題意，設(shè)玻璃管的截面積為S，加入水銀的過程是等溫變化，對B部分的氣體有：PBVB=PB'VB'又PB=P0+Ph1+PhVB=LBs由以上各式可得：PB'=107.5cmHg；（ii）由題意，A部分的企業(yè)也是做等溫變化，對A部分的氣體：PAVA=PA'VA'又，PA=P0+Ph1PA'=PB'VA=LASVA'=LA'S由以上各式化簡可得：LA'=3.72cm答：（1）B部分氣體的壓強(qiáng)是107.5cmHg；（2）A部分氣體的長度是3.72cm．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．【分析】利用理想氣體的等溫變化方程求解（1）由大氣壓的數(shù)值和右邊水銀柱的高度求出初狀態(tài)B的壓強(qiáng)，再利用等溫方程；（2）空氣柱A的壓強(qiáng)和大氣壓的差值，等于上面水銀柱的壓強(qiáng)，再根據(jù)等溫變化的方程求解某狀態(tài)的體積，進(jìn)而求出高度．17.如圖甲所示，兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時間t變化的電壓U，兩板間電場可看作均勻的，且兩金屬板外無電場，兩金屬板長L＝0.2m，兩板間距離d＝0.2m．在金屬板右側(cè)邊界MN的區(qū)域有一足夠大的勻強(qiáng)磁場，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中，已知每個粒子速度v0＝105m/s，比荷＝108C/kg，重力忽略不計(jì)，在每個粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)，電場可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場時的最大速度；(2)任意時刻從電場射出的帶電粒子，進(jìn)入磁場時在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離是一確定的值s，試通過計(jì)算寫出s的表達(dá)式（用字母m、v0、q、B表示）．參考答案：（1）。方向：斜向右上方或斜向右下方，與初速度方向成45°夾角；（2）s，距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān)，s為定值?！驹斀狻浚?）偏轉(zhuǎn)電壓由0到200V的變化中，粒子流可能都能射出電場，也可能只有部分粒子能射出電場，設(shè)偏轉(zhuǎn)的電壓為U0時，粒子剛好能經(jīng)過極板的右邊緣射出，則：解得U0＝100V知偏轉(zhuǎn)電壓為100V時，粒子恰好能射出電場，且速度最大。根據(jù)動能定理得，。方向：斜向右上方或斜向右下方，與初速度方向成45°夾角。（2）設(shè)粒子射出電場速度方向與MN間夾角為θ．粒子射出電場時速度大小為：在磁場中，解得R因此粒子射進(jìn)磁場點(diǎn)與射出磁場點(diǎn)間距離為：s。由此可看出，距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān)，s為定值。18.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角θ=37°足夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器測出了滑塊沖上斜面