河北省石家莊市贊皇縣贊皇中學(xué)高三物理期末試卷含解析

河北省石家莊市贊皇縣贊皇中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸電壓信號(hào)以判斷火車的運(yùn)行情況。能夠產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的裝置被安裝在火車廂下面，當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的矩形線圈時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生一電信號(hào)且被控制中心接收。假設(shè)磁場(chǎng)有與軌道垂直的理想邊界AB、CD，且與線圈的兩邊EF、GH平行，如圖所示（俯視圖）?？刂浦行慕邮盏降木€圈兩端的電壓信號(hào)如圖，則下列判斷正確的是A．若電壓信號(hào)如圖甲所示，則火車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．若電壓信號(hào)如圖甲所示，則火車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．若電壓信號(hào)如圖乙所示，則火車可能做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)D．若電壓信號(hào)如圖乙所示，則火車可能做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：BC解析：磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于線圈切割磁感線，。由甲圖可以看出，說(shuō)明線圈是勻加速切割磁感線；在線圈離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，線圈中電流方向相反，電壓仍在線性增大，由于線圈的絕對(duì)值相等，說(shuō)明加速度相同，綜合來(lái)看，火車可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由乙圖可以看出，在線圈進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度增大而加速度減小，火車可能做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)評(píng)：本題考查了導(dǎo)線切割磁感線、圖象及運(yùn)動(dòng)學(xué)等知識(shí)點(diǎn)。2.圖1是甲、乙兩物體做直線運(yùn)動(dòng)的v一t圖象。下列表述正確的是

A．乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．0一ls內(nèi)甲和乙的位移相等

C．甲和乙的加速度方向相同

D．甲的加速度比乙的小

參考答案：A解析：甲乙兩物體在速度圖象里的圖形都是傾斜的直線表明兩物體都是勻變速直線，乙是勻加速，甲是勻減速，加速度方向不同，A對(duì)C錯(cuò)；根據(jù)在速度圖象里面積表示位移的方法可知在0一ls內(nèi)甲通過(guò)的位移大于乙通過(guò)的位移.B錯(cuò)；根據(jù)斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度，D錯(cuò)。3.（單選）如圖所示，光滑曲面上方有一固定的帶電量為+Q的點(diǎn)電荷，現(xiàn)有一帶電量為+q的金屬小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，在A點(diǎn)以初速度v0沿曲面射入，小球與曲面相互絕緣，則A.小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，速度逐漸減小B.小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能的增加量等于其動(dòng)能的減少量C.小球在C點(diǎn)時(shí)受到+Q的庫(kù)侖力最大，所以對(duì)曲面的壓力最大D.小球在曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能始終守恒參考答案：A4.對(duì)下列各圖蘊(yùn)含的信息理解正確的是（）A．圖甲的重力﹣質(zhì)量圖象說(shuō)明同一地點(diǎn)的重力加速度相同B．圖乙的位移﹣時(shí)間圖象表示該物體受力平衡C．圖丙的重力勢(shì)能﹣時(shí)間圖象表示該物體克服重力做功D．圖丁的速度﹣時(shí)間圖象表示該物體的合力隨時(shí)間增大參考答案：

考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．分析：甲圖是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，說(shuō)明重力跟質(zhì)量成正比；乙圖位移﹣時(shí)間圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，說(shuō)明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；由丙圖可知，重力勢(shì)能隨時(shí)間逐漸減小，重力做正功；丁圖表示加速度越來(lái)越小．解答：解：A、甲圖是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，說(shuō)明重力跟質(zhì)量成正比，故A正確；B、乙圖位移﹣時(shí)間圖象是一條傾斜直線，說(shuō)明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，故B正確；C、由圖可知，重力勢(shì)能隨時(shí)間逐漸減小，重力做正功，故C錯(cuò)誤；D、丁圖的斜率越來(lái)越小，表示加速度越來(lái)越小，所以合外力越來(lái)越小，故D錯(cuò)誤．故選AB點(diǎn)評(píng)：本題考查了同學(xué)們讀圖的能力，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象得出有效信息，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．5.（單選）如圖所示，水平面上有一輛小車，車廂底部固定一根細(xì)桿，桿的上端固定一個(gè)木球（木球密度小于水），車廂內(nèi)充滿了水?，F(xiàn)使小車沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)桿對(duì)木球的作用力為F，下面圖中能大致表示F方向的是圖（

）參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（選修3—4模塊）（7分）如圖所示，一簡(jiǎn)諧橫波的波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸正方向?yàn)椴ǖ膫鞑シ较?，y軸為振動(dòng)方向．當(dāng)波源開(kāi)始振動(dòng)0.5s時(shí)形成了如圖所示的波形（波剛好傳到圖中P點(diǎn)）．可以判斷該波的振幅為 ；從圖示位置再經(jīng)

s波將傳到Q點(diǎn)；Q點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向是

．

參考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y軸的負(fù)方向（2分）7.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為_(kāi)_______N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過(guò)程中，彈簧彈力做的功為_(kāi)_______J。參考答案：０

N；

５０

J。8.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開(kāi)小車，電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開(kāi)始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過(guò)圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：9.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T(mén)2，軌道半徑為R2，則太陽(yáng)的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：由萬(wàn)有引力提供向心力可知，，聯(lián)立以上兩式可得。10.場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m１、m２，電量分別為、．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為．參考答案：由題意，小球A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，必定滿足動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)的所受合外力為零；兩球受到重力與電場(chǎng)力，則知電場(chǎng)力與重力平衡，則得：。11.有一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，把此時(shí)刻作為零時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為y=

m.參考答案：12.如圖為“電流天平”，可用于測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)

度。在天平的右端掛有一矩形線圈，設(shè)其匝數(shù)n=5匝，底‘

邊cd長(zhǎng)L=20cm，放在垂直于紙面向里的待測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

且線圈平面與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流

I=100mA時(shí)：調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡。若保持電流大小不變；

使電流方向反向，則要在天平右盤(pán)加質(zhì)量m=8.2g的砝碼，

才能使天平再次平衡。則cd邊所受的安培力大小為_(kāi)_____N，

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

的大小為_(kāi)_________T。參考答案：13.一列頻率為2.5Hz的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，在t2=0.7s時(shí)刻波形如圖中虛線所示。則虛線時(shí)刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點(diǎn)的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時(shí)位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點(diǎn)中有一部分正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m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））（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?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)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(guò)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(gè)等溫過(guò)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(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)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(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱?！?1分)15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開(kāi)D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過(guò)程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來(lái)源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.太陽(yáng)內(nèi)部四個(gè)質(zhì)子聚變成一個(gè)粒子，同時(shí)發(fā)射兩個(gè)正電子和兩個(gè)沒(méi)有靜止質(zhì)量的中微子（中微子不帶電）．若太陽(yáng)輻射能量的總功率為P，質(zhì)子、氦核、正電子的質(zhì)量分別為mp、mHe、me，真空中光速為c．求時(shí)間t內(nèi)參與核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)．參考答案：核反應(yīng)放出的能量設(shè)t時(shí)間內(nèi)參與核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)35.[物理—選修3-5](15分)(1)(5分)關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)I個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)。Ａ.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C.銫原子核()的結(jié)合能小于鉛原子核()的結(jié)合能D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定Ｅ.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能最大于該原子核的結(jié)合能

(2)(10分)如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)童均為m的物塊Ａ、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計(jì)).設(shè)A以速度ｖ０朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過(guò)程時(shí)間極短。求從Ａ開(kāi)始?jí)嚎s彈簧直至與彈黃分離的過(guò)程中，(i)

整個(gè)系統(tǒng)拐失的機(jī)械能；

(ii)

彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢(shì)能。

參考答案：18.光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為，電場(chǎng)寬度為，左邊界有一固定的絕緣墻壁，如圖所示，質(zhì)量為和的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上，電場(chǎng)線與軌道平行，B球處于電場(chǎng)的右邊界處，A球距離墻壁為（），A、B兩球帶正電，電量分別為和；今由靜止同時(shí)釋放