江蘇省徐州市沿湖中學高三物理上學期期末試卷含解析

江蘇省徐州市沿湖中學高三物理上學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.空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界．一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射．這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不計重力．下列說法正確的是()A．入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C．在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D．在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大參考答案：BD2.慣性制導系統(tǒng)已廣泛應用于彈道式導彈工程中，這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計，加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖所示：沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連?；瑝K原來靜止，彈簧處于自然長度，滑塊上有指針，可通過標尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進行制導。設(shè)某段時間內(nèi)導彈沿水平方向運動，指針向左偏離0點的距離為s，則這段時間內(nèi)導彈的加速度

A．方向向左，大小為ks/m

B．方向向右，大小為ks/m

C．方向向左，大小為2ks/m

D．方向向右，大小為2ks/m參考答案：答案：D3.(單選題)如圖1所示，用細線豎直懸掛一質(zhì)量為M的桿，質(zhì)量為m的小環(huán)套在桿上，它與桿間有摩擦，環(huán)由靜止釋放后沿桿下滑過程中加速度大小為a，則環(huán)下滑過程中細線對桿的拉力大小為

A.Mg

B.Mg+mg

C.Mg+mg-ma

D.Mg+mg+ma參考答案：C4.平行板間加如圖所示周期變化的電壓，重力不計的帶電粒子靜止在平行板中央，從t=0時刻開始將其釋放，運動過程無碰板情況，能定性描述粒子運動的速度圖象正確的是：

參考答案：答案：A解析：由于電壓是常數(shù)，所以電場強度也是常數(shù)，帶電粒子受到的電場力也是常數(shù)，根據(jù)牛頓第二定律，帶電粒子的加速度也是常數(shù)，因此只能在選項A、B中選擇。選項C、D錯誤。帶電粒子勻加速后，電壓反向了，電場力也反向，該粒子做勻減速直線運動。由于加、減速時間相同，該粒子的速度恰好減為零，沒有反向運動的機會。下一周期又開始勻加速，所以選項A正確，選項B錯誤。5.火車在長直軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落到車上原處，這是因為（

）A.人跳起后車廂內(nèi)空氣給他以向前的力使他隨火車一起向前運動.B.人跳起的瞬間車廂地給他一個向前的力使他隨火車一起前進.C.人跳起后落下必定偏后一些，但由于時間短偏離太小看不出.D.人跳起后在水平方向的速度始終與火車相同.參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.利用如圖所示的裝置可以測量滑塊與固定在地面上的斜面間的動摩擦因數(shù)。在傾角為的斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門甲固定在斜面上，光電門乙的位置可以變化。當一個帶有遮光片的滑塊自斜面上勻加速滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t，改變光電門乙的位置進行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始滑下，并用米尺測量甲、乙光電門之間的距離x，記下相應的x和t值，所得數(shù)據(jù)見下表。(l)滑塊每次都從同一點由靜止開始下滑，設(shè)經(jīng)過光電門甲處的速度為，下滑的加速度為a。則、a、x、t四個物理量之間滿足的關(guān)系式是________________________。(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下面給出的坐標紙上畫出圖線。

(3)由(2)中所畫出的圖線，得出滑塊加速度大小為a=_________，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)__________。(g取l0，兩空結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：8.某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在下圖的方格坐標紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結(jié)論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論可解。（2）描點，連線，讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點應舍去。根據(jù)數(shù)學知識求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當力F為一大于零的值時，加速度a仍為零，說明實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。9.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強度為________A，此時每盞小燈泡的電功率為________W。

參考答案：0.3

0.6 23、如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時，vA：vB＝____________，A球運動的速度大小為____________。參考答案：

4：3，（或0.559）11.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】12.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）13.質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，oa=ob/2=l．現(xiàn)加一水平方向的勻強磁場，磁感應強度為B，并通以電流I，若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平，如圖所示．則電流應從桿的_______端流入；此電流強度I的大小為____________．

參考答案：答案：a

4Mg/9Bl三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分。圖中背影方格的邊長均為5cm，如果g取10m/s2,那么：（1）閃光頻率是

HZ；（2）小球平拋的初速度大小是

m/s；（3）小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。參考答案：15.用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落．重錘上拖著的紙帶打出一系列的點．對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：ks5u

A．按照圖示的裝置安裝器件

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上

C．用天平測出重錘的質(zhì)量

D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源打出一條紙帶

E．測量紙帶上某些點間的距離

F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．Ⅰ、其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是_____．（將其選項對應的字母填在橫線處）Ⅱ、在實驗中，質(zhì)量m為1.0kg的重物自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，如圖所示。相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s，距離單位為cm。

（1）紙帶的___________端與重物相連；

（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=___________m/s；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（3）某同學從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，計算出物體的動能增加量ΔEK=0.48J，勢能減少量ΔEP=0.49J（g=9.8m/s2），該同學的計算方法和過程并沒有錯誤，卻出現(xiàn)了ΔEK<ΔEP的結(jié)果，試問這一結(jié)果是否合理？答：________________。

（4）另一名同學用計算出B的動能EK=0.49J，恰好與勢能減少量ΔEP相等，于是該同學得出結(jié)論“重物下落過程中機械能守恒”，試問該同學的做法是否合理？答：________________。參考答案：BCD

左

0.98m/s

合理

不合理四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（21分）如下圖，在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為B.在t=0時刻，一位于坐標原點的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)。已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在時刻剛好從磁場邊界上點離開磁場。求：（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑R及粒子的比荷q／m;[來源:]（2）此時刻仍在磁場中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；[（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。參考答案：（1）

（2）速度與y軸的正方向的夾角范圍是60°到120°（3）從粒子發(fā)射到全部離開所用時間為解析：（1）粒子沿y軸的正方向進入磁場，從P點經(jīng)過做OP的垂直平分線與x軸的交點為圓心，根據(jù)直角三角形有解得，則粒子做圓周運動的的圓心角為120°，周期為[來粒子做圓周運動的向心力由洛侖茲力提供，根據(jù)牛頓第二定律得，，化簡得（2）仍在磁場中的粒子其圓心角一定大于120°，這樣粒子角度最小時從磁場右邊界穿出；角度最大時從磁場左邊界穿出。角度最小時從磁場右邊界穿出圓心角120°，所經(jīng)過圓弧的弦與⑴中相等穿出點如圖，根據(jù)弦與半徑、x軸的夾角都是30°，所以此時速度與y軸的正方向的夾角是60°。角度最大時從磁場左邊界穿出，半徑與y軸的的夾角是60°，則此時速度與y軸的正方向的夾角是120°。所以速度與y軸的正方向的夾角范圍是60°到120°

（3）在磁場中運動時間最長的粒子的軌跡應該與磁場的右邊界相切，在三角形中兩個相等的腰為，而它的高是，半徑與y軸的的夾角是30°，這種粒子的圓心角是240°。所用時間為。所以從粒子發(fā)射到全部離開所用時間為。

17.如圖所示，一根長L=100cm、一端封閉的細玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用h=25cm長的水銀柱封閉了一段長L1=30cm的空氣柱。已知大氣壓強為75cmHg，玻璃管周圍環(huán)境溫度為27℃求：

（1）若將玻璃管緩慢倒轉(zhuǎn)至開口向下，玻璃管中氣柱將變成多大？

（2）若保持玻璃管開口向下直立，緩慢升高管內(nèi)氣體溫度，當溫度升高到多少攝氏度時，管內(nèi)水銀開始溢出。參考答案：解：⑴設(shè)初態(tài)壓強為P1，倒轉(zhuǎn)后壓強P2，氣柱長L2，根據(jù)玻馬定律得：…………．．………⑴

式中

……………⑵

代入數(shù)值解得：L2=60cm

…………………．…⑶（2）當水銀柱與管口相平時，管中氣柱長

L3=75cm……