河北省石家莊市行唐中學(xué)高三物理期末試題含解析

河北省石家莊市行唐中學(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(gè)選項(xiàng)符合題意1.一個(gè)檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的靜電力為F,這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,在圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是()A.B.C.D.參考答案：D電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與放入電場(chǎng)中的電荷無(wú)關(guān)，故A、B錯(cuò)誤。根據(jù)F=qE知，E不變，F(xiàn)與q成正比，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)強(qiáng)度的性質(zhì)，知道電場(chǎng)強(qiáng)度與F和q無(wú)關(guān)，結(jié)合F=qE分析F與q的關(guān)系，基礎(chǔ)題．2.質(zhì)量相等的甲、乙兩人在光滑冰面上做拋球游戲，原來(lái)兩個(gè)人離得很近，都處于靜止，其中一個(gè)人拿起一只籃球向另一個(gè)人拋去，另一個(gè)人接到球后，又將籃球拋向?qū)Ψ剑@樣進(jìn)行下去，最后球在某一個(gè)人手中而停止游戲。這時(shí)測(cè)得甲的速率比乙大，下列說(shuō)法中正確的是

A．開(kāi)始時(shí)一定是甲最先拋球B．最后球一定在乙的手中C．全過(guò)程中甲給球的沖量比乙給球的沖量大D．全過(guò)程中甲給球的沖量和乙給球的沖量大小相等參考答案：

BC3.（單選）如圖所示，半徑為R的半球形碗內(nèi)表面光滑，一質(zhì)量為m的小球以角速度ω在碗內(nèi)一水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則該平面離碗底的距離為：（

）A

B

C

D、參考答案：D4.在太陽(yáng)的活動(dòng)期，地球大氣受太陽(yáng)風(fēng)的影響而擴(kuò)張，過(guò)樣使一些在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，而開(kāi)始下落．大部分垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼，但體積較大的則會(huì)落到地面上給我們?cè)斐赏{和危害．那么太空垃圾下落的原因是A．大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬(wàn)有引力增大而導(dǎo)致的B．太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，那么它做圓運(yùn)動(dòng)所需的向心力就小于實(shí)際的萬(wàn)有引力，因此過(guò)大的萬(wàn)有引力將垃圾拉向了地面C．太空垃圾在燃燒過(guò)程中質(zhì)量不斷減小，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，它在同一軌道上的向心加速度就會(huì)不斷增大，所以垃圾落向地面

D．太空垃圾上表面受到的大氣壓力大于下表面受到的大氣壓力，所以是大氣的力量將它推向地面的參考答案：C5.下列說(shuō)法正確的是（）A．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量B．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損參考答案：A【考點(diǎn)】愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程；原子核的結(jié)合能．【分析】光子不但具有能量，也具有動(dòng)量；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定；半衰期不受外界環(huán)境影響；核反應(yīng)后的總質(zhì)量小于反應(yīng)前的總質(zhì)量，從而產(chǎn)生質(zhì)量虧損．【解答】解：A、光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量，故A正確；B、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C、半衰期不會(huì)受外界環(huán)境的影響，高溫不會(huì)改變放射性元素的半衰期，故C錯(cuò)誤；D、核反應(yīng)后的總質(zhì)量小于反應(yīng)前的總質(zhì)量，從而產(chǎn)生質(zhì)量虧損，故D錯(cuò)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.（6分）如圖所示，電容器C1＝6，C2＝3，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，電壓U=18V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB＝______________；當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了______________庫(kù)侖。參考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體開(kāi)始處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同。設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在AB和BC過(guò)程中吸收或放出熱量的大小分別為QAB和QBC，則VA

VC，QAB

QBC（選填“>”、“＝”或“<”）。參考答案：>（2分）；<8.在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)把兩根彈簧如圖甲連接起來(lái)研究。(1)某次通過(guò)毫米刻度尺讀數(shù)如圖乙所示，指針示數(shù)為

_____

cm。(2)在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個(gè)掛在彈簧下端，得到指針A、B的示數(shù)LA和下表。用表中數(shù)據(jù)計(jì)算彈簧I的勁度系數(shù)為_(kāi)____N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取g=l0m·s-2)。由表中數(shù)據(jù)________

（填"能"或"不能"）計(jì)算出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)。參考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【詳解】（1）指針示數(shù)為25.85cm.（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)彈力的變化量△F=0.5N時(shí)，彈簧形變量的變化量為△x=4.00cm，根據(jù)胡克定律知：．

結(jié)合L1和L2示數(shù)的變化，可以得出彈簧Ⅱ形變量的變化量，結(jié)合彈力變化量，根據(jù)胡克定律能求出彈簧Ⅱ的勁度系數(shù)．9.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面與甲在同一直線(xiàn)上向左運(yùn)動(dòng)，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時(shí)乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9

水平向左10.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為_(kāi)_________；線(xiàn)速度大小為_(kāi)__________；周期為_(kāi)___________。參考答案：，，（提示：衛(wèi)星的軌道半徑為4R。利用GM=gR2。）11.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑，最高可滑至C點(diǎn)，B是AC的中點(diǎn)，如圖所示，已知物塊從A至B所需時(shí)間t0,問(wèn)它從B經(jīng)C再回到B，需要的時(shí)間

。參考答案：

12.（4分）物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級(jí)一般是

m，能說(shuō)明物體內(nèi)分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)有

（舉一例即可）。在兩分子間的距離由r0（此時(shí)分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零）逐漸增大的過(guò)程中，分子力的變化情況是

（填“逐漸增大”、“逐漸減小”、“先增大后減小”、“先減小后增大”）。參考答案：10-10（1分）；布朗運(yùn)動(dòng)（或擴(kuò)散現(xiàn)象）（2分）；先增大后減?。?分）13.電容器作為儲(chǔ)能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用。對(duì)給定電容值為C的電容器充電，無(wú)論采用何種充電方式，其兩極間的電勢(shì)差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請(qǐng)?jiān)趫D1中畫(huà)出上述u–q圖像。類(lèi)比直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略?xún)?nèi)阻）。通過(guò)改變電路中元件的參數(shù)對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次充電，對(duì)應(yīng)的q–t曲線(xiàn)如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線(xiàn)不同是______（選填E或R）的改變?cè)斐傻?；b．電容器有時(shí)需要快速充電，有時(shí)需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對(duì)電容器充電，可實(shí)現(xiàn)電容器電荷量隨時(shí)間均勻增加。請(qǐng)思考使用“恒流源”和（2）中電源對(duì)電容器的充電過(guò)程，填寫(xiě)下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過(guò)電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時(shí)，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時(shí)，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類(lèi)比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過(guò)程中電容器兩極板相當(dāng)于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應(yīng)為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能即為圖線(xiàn)與橫軸所圍面積，即，當(dāng)兩極間電壓為U時(shí)，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計(jì)，當(dāng)電容器充滿(mǎn)電后電容器兩端電壓即電源的電動(dòng)勢(shì)，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時(shí)間不同，所以①②曲線(xiàn)不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時(shí)，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時(shí)，只要適當(dāng)增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過(guò)程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負(fù)電，相當(dāng)于另一電源，且充電過(guò)程中電量越來(lái)越大，回路中的總電動(dòng)勢(shì)減小，當(dāng)電容器兩端電壓與電源電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時(shí)，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過(guò)電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過(guò)電源的電流減小。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線(xiàn)觸地得分．就在他剛要到底線(xiàn)時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見(jiàn)圖（1分）

能得分（1分）

15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過(guò)程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值（阻值約為200Ω），實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：電池組E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)電流表A1：量程0~15mA，內(nèi)阻約為100Ω電流表A2：量程0~300μA，內(nèi)阻為1000Ω電壓表V:量程15V，內(nèi)阻15kΩ滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0~20Ω定值電阻R2，阻值為9000Ω電鍵S、導(dǎo)線(xiàn)若干

請(qǐng)回答下面問(wèn)題：（1）在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，選擇的電表為_(kāi)_________（填寫(xiě)器材代號(hào)）；（2）在方框中畫(huà)出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是__________mA，電流表A2的示數(shù)是__________μA。參考答案：（1）A1

A2

（2分）⑵電路如圖

（測(cè)量部分使用外接法給2分，控制電路使用分壓電路給2分）⑶

8.0mA，150μA

17.如圖所示，長(zhǎng)為l=1.6m的細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m1=0.2kg的小球．將球拉起，當(dāng)細(xì)繩與豎直方向夾角為θ時(shí)，無(wú)初速度釋放小球．當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時(shí)，恰與放在光滑水平桌面邊緣的質(zhì)量為m2=2kg的鐵塊正碰，碰后小球以v=2.0m/s的速度彈回，鐵塊水平向右飛出．若光滑桌面距地面高度為h=1.25m，鐵塊落地點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離為x=0.3m，求：夾角θ的大?。ê雎孕∏蚝丸F塊的大小，取g=10m/s2）．參考答案：解：小球擺下來(lái)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則有：mgl（1﹣cosθ）=小球與鐵塊碰撞的過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，選取向右為正方向，則有：m1v1=﹣m1v+m2v2鐵塊飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為h，水平位移為x，有：x=v2t

聯(lián)立解得：cosθ=0.5

所以：θ=60°答：夾角θ的大小是60°．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】先由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出鐵塊的速度，然后由由動(dòng)量守恒定律可以求出小球碰撞前的速度，最后由機(jī)械能守恒定律求出夾角θ的大?。?8.(8分)“真空中兩個(gè)整體上點(diǎn)電荷相距10cm，它們之間相互作用力大小為9′10-4N。當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電量為3′10-8C的點(diǎn)電荷。問(wèn)原來(lái)兩電荷的帶電量各是多少？”某同學(xué)求解如下：根據(jù)電荷守恒定律地：