河北省石家莊市橫山嶺中學(xué)高三物理期末試題含解析

河北省石家莊市橫山嶺中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.在如圖9所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中,下列說法中正確的是

A．電壓表示數(shù)變小

B．電流表示數(shù)變小

C．電容器C所帶電荷量增多

D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢降低參考答案：D由題圖可知，電壓表與R1并聯(lián)，R3與電流表串聯(lián)后與R2并聯(lián)，兩部分串聯(lián)后接在電源兩端。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小，故總電阻減小，流過電源的電流增大，路端電壓減小，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，a點(diǎn)電勢降低，A錯誤D正確；R2兩端電壓減小，電容器與R2并聯(lián)，故電容器放電，所帶電荷量減少，C錯誤；流過R2的電流減小，又總電流增大，所以流過電流表的電流增大，B錯誤。2.（單選）矩形導(dǎo)線框abcd放在分布均勻的磁場中，磁場區(qū)域足夠大，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，如圖（甲）所示。在外力控制下線框處于靜止?fàn)顟B(tài)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所示，t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里。在0~4s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框ad邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定向左為安培力正方向）應(yīng)該是下圖中的（

）參考答案：D3.一根質(zhì)量為m、長為L的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半掛在桌邊，桌面足夠高，如圖（a）所示。若在鏈條兩端各掛一個質(zhì)量為m/2的小球，如圖（b)所示。若在鏈條兩端和中央各掛一個質(zhì)量為m/2的小球，如圖（c)所示。由靜止釋放，當(dāng)鏈條剛離開桌面時(shí)，圖（a）中鏈條的速度為va，圖（b)中鏈條的速度為vb，圖（c)中鏈條的速度為vc（設(shè)鏈條滑動過程中始終不離開桌面，擋板光滑）。下列判斷中正確的是A．va＝vb＝vc

B．va＜vb＜vcC．va＞vb＞vc

D．va＞vc＞vb參考答案：C4.（單選）某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石塊并開始計(jì)時(shí)，經(jīng)2s聽到石頭落底聲。由此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時(shí)間,重力加速度g取10m/s2)(

)A．10m

B．20m

C．30m

D．40m參考答案：B根據(jù)自由落體的運(yùn)動公式，所以選項(xiàng)B正確。5.（單選）某同學(xué)用頻閃相機(jī)拍攝了某中學(xué)運(yùn)動會期間運(yùn)動員跳遠(yuǎn)比賽時(shí)助跑、起跳、最高點(diǎn)、落地四個位置的照片,簡化圖如圖所示.請你根據(jù)體育常識估算運(yùn)動員正常起跳瞬間消耗的能量最接近

A.

B.C.

D.參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個晴朗的天氣，小明覺得湖水中魚兒戲水時(shí)吐出小氣泡的情景很美，于是畫了一幅魚兒戲水的圖畫（如圖所示）。但旁邊的同學(xué)認(rèn)為他的畫有不符合物理規(guī)律之處，請根據(jù)你所掌握的物理知識正確畫出草圖，并指出這樣畫的物理依據(jù)。①（2分）請?jiān)诖痤}紙上畫上你認(rèn)為正確的草圖②（3分）依據(jù)

③（2分）如果認(rèn)為小氣泡在水中緩慢上升，則小氣泡中的氣體對外做的功

（填“大于”、“等于或“小于”）氣體吸收的熱量。參考答案：①②因上層水溫較高和壓強(qiáng)較小，故小氣泡在上升過程中氣泡內(nèi)壓強(qiáng)減小，溫度升高，體積增大。③“小于”7.如圖所示，將兩條完全相同的磁鐵（磁性極強(qiáng)）分別固定在質(zhì)量相等的小車上，水平面光滑，開始時(shí)甲車速度大小為3m/s，方向水平向右，乙車速度大小為2m/s，方向水平向左，兩車在同一直線上，當(dāng)乙車的速度為零時(shí)，甲車速度為________m/s，方向________。參考答案：1；水平向右8.一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p－V的圖描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量。(1)氣體狀態(tài)從A到B是______過程(填“等容”、“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過程中，氣體的溫度______(填“升高”、“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過程中，氣體______(填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中，氣體對外界所做的總功為________。參考答案：(1)等壓

(2)降低

(3)放熱

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)9.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子（電子質(zhì)量為m)。該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為

，其德布羅意波長為

（普朗克常全為h)參考答案：

10.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量一小工件的長度，如圖甲所示的讀數(shù)是

mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

mm。用歐姆表測同一定值電阻的阻值時(shí)，分別用×1；×10；×100三個擋測量三次，指針?biāo)肝恢梅謩e如圖丙中的①、②、③所示，被測電阻的阻值約為

Ω。參考答案：104.05

0.520

200為提高測量的精確度，應(yīng)該用擋，被測電阻阻值約為；11.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左12.在軌道半徑是地球半徑n倍的圓形軌道上，人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點(diǎn)：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬有引力提供向心力可表示人造衛(wèi)星的加速度，第一宇宙速度是衛(wèi)星在近地圓軌道上的環(huán)繞速度，根據(jù)引力等于向心力，列式求解；根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度即可求解．解答：解：由萬有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，則人造衛(wèi)星的加速度與地面重力加速度之比為：a：g=：=第一宇宙速度為v：G=m，解得：v=同理可得人造衛(wèi)星的速度為：v=故人造衛(wèi)星的速度與第一宇宙速度之比為：故答案為：；．點(diǎn)評：抓住衛(wèi)星所受的萬有引力等于向心力這個關(guān)系即可列式求解！向心力公式根據(jù)需要合理選擇．13.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上，小車放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞住（不漏氣）試管口，現(xiàn)讓小車處于靜止，點(diǎn)燃酒精燈給試管中水加熱。當(dāng)加熱一段時(shí)間后，橡膠塞子向右噴出時(shí)，可以觀察到小車向

（選填“左”或“右”）運(yùn)動，在這個過程中，整個小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個小車受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車與塞子瞬間在水平方向動量守恒，故小車向左運(yùn)動，整個小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車受到的合力向左。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A的高度相對B的長度來說可以忽略不計(jì)。A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間的滑動摩擦力為f（f<mg），開始時(shí)B豎直放置，下端離地面高度為h，A在B的頂端，如圖所示，讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運(yùn)動，并且碰撞前后的速度大小相等，設(shè)碰撞時(shí)間很短，不考慮空氣阻力，問：在B再次著地前，要使A不脫離B，B至少應(yīng)該多長？參考答案：17.（12分）一宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后，為了測定該星球的質(zhì)量M，做了如下實(shí)驗(yàn)：取一根細(xì)繩穿過光滑的細(xì)直管，細(xì)線一端栓一質(zhì)量為m的砝碼，另一端連接在一固定的測力計(jì)上，手握細(xì)直管掄動砝碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，停止掄動細(xì)直管，砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，如圖所示，此時(shí)觀察測力計(jì)得到當(dāng)砝碼運(yùn)動到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)位置時(shí)測力計(jì)的讀數(shù)差為△F，已知引力常量為G。試根據(jù)題中所提供的條件和測量結(jié)果，求出該星球的質(zhì)量M。參考答案：

解析：砝碼在最高點(diǎn)，繩的拉力和重力之和充當(dāng)向心力

砝碼在最低點(diǎn)，繩的拉力和重力之差充當(dāng)向心力

砝碼在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，以最低點(diǎn)所在的水平面為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

依題意：T2-T1=△F

在星球表面附近，萬有引