重慶西河中學高三物理期末試卷含解析

重慶西河中學高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量都為m。開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上。放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v，此時物體B對地面恰好無壓力，則下列說法中正確的是（

）參考答案：A由物體B對地面恰無壓力知此時B靜止，速度、加速度均為零，故彈簧的拉力為mg，細繩對A的拉力也等于mg，對A受力分析，受重力和拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有此時物體A的加速度大小為0，C、D項錯誤；此時彈簧的形變量為h，所以彈簧的勁度系數(shù)為，A項正確；物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故mgh=+，所以此時彈簧的彈性勢能等于mgh—mv2。2.如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P是參與波動的、離原點x1=2m處的質(zhì)點，Q是參與波動的、離原點x2=4m處的質(zhì)點．圖乙是參與波動的某一質(zhì)點的振動圖象（所有參與波動的質(zhì)點計時起點相同）．由圖可知（）A．從t=0到t=6s，質(zhì)點P通過的路程為0.6mB．從t=0到t=6s，質(zhì)點Q通過的路程為12mC．這列波的傳播速度為v0=2m/sD．從t=0起，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波峰E．乙圖可能是甲圖中質(zhì)點Q的振動圖象參考答案：ACE【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】由甲讀出波長λ，由圖乙讀出周期T，根據(jù)時間與周期的關(guān)系求質(zhì)點P、Q通過的路程．由v=求出波速．波源的起振方向與圖中x3=6m的質(zhì)點t=0時刻的振動方向，由波的傳播方向判斷．根據(jù)圖乙t=0時刻質(zhì)點的位置和速度方向，在圖甲中選擇對應(yīng)的質(zhì)點．【解答】解：AB、由圖乙讀出該波的周期T=2s，振幅為A=5cm，因為t=6s=3T，所以從t=0到t=6s，質(zhì)點P、Q通過的路程都是3×4A=12×5cm=60cm=0.6m，故A正確，B錯誤．C、由甲讀出波長λ=4m，波速v0===2m/s，故C正確．D、簡諧波沒x軸正方向傳播，t=0時刻質(zhì)點Q向上運動，質(zhì)點P向下運動，所以Q質(zhì)點比P質(zhì)點先到達波峰，故D錯誤．E、由圖乙看出，t=0時刻，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置向上，而圖甲中，Q點也經(jīng)過平衡位置向上運動，故乙圖可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象．故E正確．故選：ACE3.（單選）隨著航天技術(shù)的迅猛發(fā)展，不久的將來人們可實現(xiàn)太空旅行的夢想。若發(fā)射一個太空旅行倉繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑等于地球半徑的2倍，且小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，則下列說法正確的是A．旅行倉運行的線速度大于7.9km／sB．旅行倉運行的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期C．旅行倉的向心加速度等于地球表面重力加速度的一半D．旅行倉中的游客會處于失重狀態(tài)，游客不受重力參考答案：B4.（單選）如圖所示，在A、B兩點分別放置兩個電荷量相等的正點電荷，O點為A、B連線的中點，M點位于A、B連線上，N點位于A、B連線的中垂線上。則關(guān)于O、M、N三點的電場強度E和電勢的判定正確的是 （

） A．EM<EO

B．M＜O C．EN<EO

D．N<O參考答案：D5.近日，—個由法國、意大利和澳大利豫等國科學家組成的研究小組宣布，他們在距離地球2000萬光年的室女座，發(fā)現(xiàn)了由暗物質(zhì)組成的星系。這個被他們命名為“室女座HI21”的星系旋轉(zhuǎn)速度很大，進而推斷出這個星系的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的l億倍。若假設(shè)地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運動，軌道半徑等于地球繞太陽做勻速圓周運動的半徑，則地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運動周期是

A．10-4年

B．104年

C．10-8年

D．108年

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.如圖所示，有一塊無限大的原來不帶電的金屬平板MN，現(xiàn)將一個帶電量為+Q的點電荷放置于板右側(cè)的A點，并使金屬板接地。已知A點離金屬板MN的距離為d，C點在A點和板MN之間，AC⊥MN，且AC長恰為。金屬平板與電量為+Q的點電荷之間的空間電場分布可類比______________（選填“等量同種電荷”、“等量異種電荷”）之間的電場分布；在C點處的電場強度EC=______________。參考答案：（1）等量異種電荷

(2)

7.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；周期為____________。參考答案：8.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變

，

增大

9.

（選修3-4）（4分）如圖所示，一列簡諧橫波在某一時刻的波的圖象，A、B是介質(zhì)中的二個質(zhì)點．已知波是向x軸正方向傳播的，由此可以判斷：質(zhì)點A的振幅為

cm，質(zhì)點B此刻向

運動.

參考答案：答案：0.4；y軸正方向．（每空2分）10.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P．由于給用電器輸電的導線太長，造成用電器工作不正常．現(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為U1．則閉合電鍵后用電器Q的實際功率為P，輸電線的電阻為．參考答案：考點：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由電功率公式P=的變形公式可以求出用電器的電阻，已知用電器電阻與用電器電壓，由電功率公式P=可以求出用電器的實際功率；求出導線上損失的電壓，由P=UI的變形公式求出導線電流，然后由歐姆定律可以求出導線電阻．解答：解：∵P=，∴用電器電阻R=；開關(guān)閉合時，電壓表與用電器并聯(lián)，用電器兩端電壓是U1，用電器實際功率：P實===P；用電器工作時，導線上損失的電壓U損=U﹣U1，用電器工作時，電路電流I==，導線電阻R線===；故答案為：P，．點評：本題考查了求用電器實際功率、輸電線電阻等問題，熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式、歐姆定律，即可正確解題．11..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運動的質(zhì)點，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運動和觀察者的運動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為使實驗結(jié)果較為準確，應(yīng)選用10cm長的細線和小鐵球⑵如圖所示，一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時間內(nèi)，質(zhì)點P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時P質(zhì)點剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點Q第一次到達波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s12.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)星的運行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．參考答案：考點：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.相對論論認為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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應(yīng)，不必寫數(shù)學表達式）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，它的壓強跟熱力學溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知氣體在狀態(tài)B時的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學第一定律可得該過程氣體吸熱?！?1分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(12分)AB兩地間鋪有通訊電纜，長為L，它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь€組成的，通常稱為雙線電纜。在一次事故中經(jīng)檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護層損壞，導致兩導線之間漏電，相當于該處電纜的兩導線之間接了一個電阻，檢查人員經(jīng)過下面測量可以確定損壞處的位置：(1)令B端的雙線斷開，在A處測出雙線兩端間的電阻RA；(2)令A端的雙線斷開，在B處測出雙線兩端的電阻RB；(3)在A端的雙線間加一已知電壓UA，在B端用內(nèi)阻很大的電壓表測出兩線間的電壓UB。試由以上測量結(jié)果確定損壞處的位置。參考答案：解析：設(shè)雙線電纜每單位長的電阻為r，漏電處電阻為R，漏電處距A端為x，則

RA=rx+R

RB=r(L–x)+R

由歐姆定律，可知

解得

17.如圖所示，坐標平面第1象限內(nèi)存在大小為、方向水平向左的勻強電場，在第II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)荷比的帶正電的粒子，以初速度從x軸上的A點垂直x軸射入電場，OA=0.2m，不計粒子的重力。(1)求粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離：(2)若要使粒子不能進入第三象限，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進入電場后的運動情況)。參考答案：【知識點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強電場中的運動．K3C2D4I3【答案解析】（1）0.4m（2）B≥(2＋2)×10－2T解析：(1)設(shè)粒子在電場中運動的時間為t，粒子經(jīng)過y軸時的位置與原點O的距離為y，則：sOA＝at2

a＝

E＝

y＝v0t

聯(lián)立解得a＝1.0×1015m/s2；t＝2.0×10－8s；y＝0.4m

(2)粒子經(jīng)過y軸時在電場方向的分速度為：vx＝at＝2×107m/s

粒子經(jīng)過y軸時的速度大小為：v＝＝2×107m/s

與y軸正方向的夾角為θ，θ＝arctan＝45°

要使粒子不進入第三象限，如圖所示，此時粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則：R＋R≤y

qvB＝m

聯(lián)立解得B≥(2＋2)×10－2T

（1分）【思路點撥】（1）粒子在電場中做類平拋運動，x方向上做勻加速運動，y方向做勻速運動，根據(jù)平拋運動的基本公式求解粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離；

（2）設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出運動的軌跡，結(jié)合臨界條件和向心力公式可求磁場強度．18.如圖所示，在xoy坐標系內(nèi)存在一個以（a，0）為圓心、半徑為a的圓形磁場區(qū)域，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B．另在y軸右側(cè)有一方向向左的勻強電場，電場強度大小為E，分布于y≥a的范圍內(nèi)．O點為質(zhì)子源，其出射質(zhì)子的速度大小相等、方向各異，但質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi)．已知質(zhì)子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為a，設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m、電量為e，重力及阻力忽略不計．求：（1）出射速度沿x軸正方向的質(zhì)子，到達y軸所用的時間；（2）出射速度與x軸正方向成30°角（如圖中所示）的質(zhì)子，到達y軸時的位置；（3）質(zhì)子到達y軸的位置坐標的范圍．參考答案：解：（1）質(zhì)子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：evB=即：v=出射速度沿x軸正方向的質(zhì)子，經(jīng)圓弧后以速度v垂直于電場方向進入電場，在磁場中運動的時間為：t1===質(zhì)子進入電場后做類平拋運動，沿電場方向運動a后到達y軸，由勻變速直線運動規(guī)律有：a=即：故所求時間為：t=t1+t2=+（2）質(zhì)子轉(zhuǎn)過120°角后離開磁場，再沿直線到達圖中P點，最后垂直電場方向進入電場，做類平拋運動，并到達y軸，運動軌跡如圖中所示．由幾何關(guān)系可得P點距y軸的距離為：x1=a+asin30°=1.5a設(shè)在電場中運動的時間為