安徽省合肥市三元高級(jí)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

安徽省合肥市三元高級(jí)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩．質(zhì)量為m的小明如圖所示靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小明左側(cè)橡皮繩在腰間斷裂，則小明此時(shí)（）A．加速度為零，速度為零B．加速度a=g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a=g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a=g，方向豎直向下參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：小明靜止時(shí)受到重力和兩根橡皮條的拉力，處于平衡狀態(tài)，三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線；撤去一個(gè)力后，其余兩個(gè)力未變，故合力與撤去的力等值、反向、共線，求出合力后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．解答：解：小明靜止時(shí)受到重力和兩根橡皮條的拉力，處于平衡狀態(tài)，如圖由于T1=T2=mg，故兩個(gè)拉力的合力一定在角平分線上，且在豎直線上，故兩個(gè)拉力的夾角為120°，當(dāng)右側(cè)橡皮條拉力變?yōu)榱銜r(shí)，左側(cè)橡皮條拉力不變，重力也不變；由于三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線，故左側(cè)橡皮條拉力與重力的合力與右側(cè)橡皮條斷開前的彈力反方向，大小等于mg，故加速度為g，沿原斷裂繩的方向斜向下；故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是對(duì)小明受力分析后，根據(jù)三力平衡時(shí)，三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線來確定撤去一個(gè)力后的合力，再根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．2.(多選)（2005秋?黃浦區(qū)期末）如圖所示，一物塊受到一個(gè)水平力F作用靜止于斜面上，此力F的方向與斜面底邊平行，如果將力F撤消，下列對(duì)物塊的描述正確的是（）A． 木塊將沿斜面下滑 B． 木塊受到的摩擦力變小C． 木塊立即獲得加速度 D． 木塊所受的摩擦力方向改變參考答案：BD解：設(shè)木塊的重力為G，將木塊所受的重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，沿斜面向下的分力大小為Gsinθ，如圖，在斜面平面內(nèi)受力如圖．力F未撤掉時(shí)，由圖1根據(jù)平衡條件得，靜摩擦力大小f1=，力F撤掉時(shí)，重力分力Gsinθ＜，所以木塊仍保持靜止．由圖2，根據(jù)平衡條件得f2=Gsinθ，所以木塊受到的摩擦力變小．由圖看出，木塊所受的摩擦力方向發(fā)生了改變．故選BD

3.如圖所示的電路，電源電動(dòng)勢(shì)=8V，電阻與一個(gè)電流傳感器相連，傳感器可以將電路中的電流隨時(shí)間變化的曲線顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，先將接2給電容器充電，再將接1，結(jié)果在計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖所示的曲線，將該曲線描繪在坐標(biāo)紙上（坐標(biāo)紙上的小方格圖中未畫出），電流坐標(biāo)軸每小格表示0．1，時(shí)間坐標(biāo)軸每小格表示，曲線與所圍成的面積約為80個(gè)小方格。則下列說法正確的是

（

） A．該圖象表示電容器的充電過程 B．電源給電容器充電完畢時(shí)，電容器所帶的電荷量約為 C．點(diǎn)的坐標(biāo)乘積表示此時(shí)電容器已放掉的電荷量 D．電容器的電容約為參考答案：BD4.如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)閑磕牙隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為A．

B．

C．

D．

參考答案：C5.如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊從O點(diǎn)以速度v0沿水平面向左運(yùn)動(dòng)，小滑塊撞擊彈簧后被彈簧彈回并最終靜止于O點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)過程中彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能是A.

B.

C.

D.參考答案：B解：物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為f=μmg，設(shè)彈簧的最大壓縮量為x，則物塊從O點(diǎn)再回到O點(diǎn)的過程中，由能量守恒有2μmg(x+s)=從A點(diǎn)到彈簧最大壓縮量的過程中，EPm+μmg(s+x)=，因此最大彈性勢(shì)能為EPm=，故B正確。故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.1905年愛因斯坦提出的狹義相對(duì)論是以狹義相對(duì)性原理和

這兩條基本假設(shè)為前提的；在相對(duì)于地面以0.8c運(yùn)動(dòng)的光火箭上的人觀測(cè)到地面上的的生命進(jìn)程比火箭上的生命進(jìn)程要（填快或慢）。參考答案：光速不變?cè)恚?.研究加速度和力的關(guān)系加速度和質(zhì)量的關(guān)系：兩個(gè)相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細(xì)線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤里分別放有不同質(zhì)量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認(rèn)為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大小．小車后端也系有細(xì)線，用一只夾子夾住兩根細(xì)線，控制兩輛小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)和結(jié)束運(yùn)動(dòng)．（1）利用這一裝置，我們來研究質(zhì)量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個(gè)小車初速度都是零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間又相同，由公式

，只要測(cè)出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)小車質(zhì)量相同時(shí)，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究?jī)奢v小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質(zhì)量是怎樣的．在兩個(gè)盤里放上相同數(shù)目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質(zhì)量．重做試驗(yàn)，測(cè)出

和

．實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)拉力F相等時(shí)，a與質(zhì)量m成反比。（3）實(shí)驗(yàn)中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以通過所打紙帶計(jì)算出物體的加速度。某次實(shí)驗(yàn)所得圖線如圖所示。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質(zhì)量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質(zhì)量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

(4)

8.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了從A→B→C溫度緩慢升高的變化過程，如圖所示，從A→B過程的p—T圖象和從B→C過程的V—T圖象各記錄了其部分變化過程，試求：①?gòu)腁→B過程外界對(duì)氣體

(填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)；氣體將

(填“吸熱”或“放熱”)。②氣體在C狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)。參考答案：）①不做功………………（1分）

吸熱（1分）②從B→C過程：………………（2分）代入數(shù)據(jù)有解得………9.汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為4.8A，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為80A，若電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則車燈的電阻為______________Ω，因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率的減少量為______________W。

參考答案：2.45Ω，30.3W10.某探究小組為了測(cè)定重力加速度，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．工型擋光片懸掛于光電門的正上方，釋放擋光片后，工型擋光片豎直下落，它的兩臂A、B依次通過光電門，光電計(jì)時(shí)器記錄A、B分別通過光電門的時(shí)間．（1）用圖乙游標(biāo)卡尺測(cè)量工型擋光片的兩臂A、B的寬度d1和d2，某次用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量A的寬度d1時(shí)如圖所示，則臂A的寬度d1為_____mm．（2）若計(jì)時(shí)器顯示臂A、B通過光電門的時(shí)間分別為t1和t2，則臂A、B通過光電門的速度表達(dá)式分別為____、____．（3）若測(cè)得臂A、B之間的距離為L(zhǎng)（L遠(yuǎn)大于d1、d2），用以上測(cè)量量表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為____．參考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．試題分析：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)平均速度等于瞬時(shí)速度，求出壁A、B通過光電門的速度；結(jié)合速度位移公式求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋猓海?）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為3mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×7mm=0.35mm，則最終讀數(shù)為3.35mm．（2）極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，可知壁A通過光電門的速度，．（3）根據(jù)速度位移公式得，，解得g=．故答案為：（1）3.35，（2），（3）．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間的平均速度等于瞬時(shí)速度的大小，以及掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，注意不需要估讀．11.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為和的輕質(zhì)彈簧、串接在一起，彈簧的一端固定在墻上，如圖所示.開始時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在彈簧的端向右拉動(dòng)彈簧，已知彈的伸長(zhǎng)量為，則彈簧的伸長(zhǎng)量為

.參考答案：12.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有_____________。用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。（2分）13.如圖所示的是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶，交流電周期為T＝0.02s，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量得AB＝3.01cm，AC＝6.51cm，AD＝10.50cm，AE＝14.99cm，AF＝20.01cm，AG＝25.50cm，則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=_____m/s，小車運(yùn)動(dòng)的a=____m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

參考答案：

0.326

0.500三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請(qǐng)你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對(duì)應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。15.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測(cè)者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.“太空粒子探測(cè)器”主要使命之一是在太空中尋找“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”，探索宇宙的起源的奧秘，是人類在太空中進(jìn)行的最大規(guī)模的科學(xué)實(shí)驗(yàn)．探測(cè)器核心部件是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡(jiǎn)化如下：如圖所示，輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面，圓心為O，外圓弧面AB的半徑為L(zhǎng)，電勢(shì)為φ1，內(nèi)圓弧面CD的半徑為，電勢(shì)為φ2．足夠長(zhǎng)的收集板MN平行邊界ACDB，O到MN板的距離為L(zhǎng)．在邊界ACDB和收集板MN之間加一個(gè)圓心為O，半徑為L(zhǎng)，方向垂直紙面向里的半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0．假設(shè)太空中漂浮著某種帶正電的反物質(zhì)粒子，它們能均勻地吸附到AB圓弧面上，并被加速電場(chǎng)從靜止開始加速，不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αＷ右Φ挠绊懀?）反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電量與正粒子相等但電性相反，如負(fù)電子為正電子的反物質(zhì)．若正電子和負(fù)電子相遇發(fā)生湮滅（質(zhì)量完全虧損），轉(zhuǎn)化成一對(duì)同頻率光子（γ）寫出上述核反應(yīng)方程，并計(jì)算該光的波長(zhǎng)λ；（已知電子的質(zhì)量為me，普朗克常量為h）（2）若發(fā)現(xiàn)從AB圓弧面收集到的粒子有能打到MN板上（不考慮過邊界ACDB的粒子），求漂浮粒子的比荷；（3）隨著所加磁場(chǎng)大小的變化，試定量分析收集板MN上的收集粒子的效率η和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)及電荷數(shù)守恒得出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程；由質(zhì)能方程求解波長(zhǎng)；（2）由幾何關(guān)系得出對(duì)應(yīng)的半徑；再由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求荷質(zhì)比；（3）根據(jù)題意明確粒子打在板上的關(guān)徑，則可明確收集效率與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系．：解：（1）核反應(yīng)方程為

e+e→2γ①根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc2②質(zhì)量虧損為△m=2me③根據(jù)能量關(guān)系△E=2hν④由波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系

⑤由①②③④⑤式解得⑥（2）由幾何關(guān)系得

R=L⑦粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律⑧粒子進(jìn)入電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理⑨由⑦⑧⑨式解得

⑩（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑減小，由幾何關(guān)系，知收集效率變小，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律1°當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1時(shí)，所有粒子剛好能打在收集板上，由幾何關(guān)系得L=2R1解得B1=2B0收集粒子的效率η=02°當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＜2B0時(shí)，設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與AB邊界的夾角為2θ，半徑為R2，由幾何關(guān)系得收集粒子的效率解得η=0B≥2B0綜上得（B＜2B0）答：（1）核反應(yīng)方程為e+e→2γ；該光的波長(zhǎng)λ為；（2）漂浮粒子的比荷為；（3）收集粒子的效率η和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為（B＜2B0）【點(diǎn)評(píng)】：本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，要注意在第3問中分情況進(jìn)行計(jì)論，進(jìn)而全面掌握可能的情況，得出準(zhǔn)確的表達(dá)