上海梅川中學高三物理期末試題含解析

上海梅川中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設計原理圖如圖所示。她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等。第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個勻強電場，塵粒的運動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導線，在導線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒的運動方向如圖乙所示。已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比，即F阻＝kv（k為一定值)，假設每個塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中A．塵粒最終一定都做勻速運動B．塵粒受到的電場力大小相等C．電場對單個塵粒做功的最大值相等D．乙容器中的塵粒運動為類平拋運動參考答案：C2.（單選）如圖所示，有兩個相同材料物體組成的連接體在斜面上向上運動，當作用力F一定時，m2所受繩的拉力（）A．與θ有關(guān)B．與斜面動摩擦因數(shù)有關(guān)C．與系統(tǒng)運動狀態(tài)有關(guān)D．FT=，僅與兩物體質(zhì)量有關(guān)參考答案：考點：物體的彈性和彈力．版權(quán)所有專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對整體分析，運用牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離對m2分析，運用牛頓第二定律求出拉力的大小，判斷與什么因素有關(guān)．解答：解：對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得：a=隔離m2分析，設物體間的拉力為T，由牛頓第二定律得：T﹣m2gsinθ﹣μm2gcosθ=m2a，解得：T=；由上數(shù)據(jù)分析知：繩子的拉力與θ無關(guān)，與動摩擦因數(shù)無關(guān)，與運動狀態(tài)無關(guān)，僅與兩物體的質(zhì)量有關(guān)．故ABC錯誤，D正確．故選：D．點評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用牛頓第二定律進行求解，注意整體法和隔離法的運用．3.如圖3所示，用一與水平方向成α的力F拉一質(zhì)量為m的物體。使它沿水平方向勻速移動距離s，若物體和地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則此力F對物體做的功,下列表達式中正確的有（

）A．Fscosα

B．μmgsC.μmgs/（cosα-μsinα）

D.μmgscosα/（cosα+μsinα）參考答案：AD4.（多選題）如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間接有恒定的電壓，電荷M從極板A的左邊緣、電荷N從極板B的右邊緣同時沿水平方向進入板間電場（運動軌跡在同一平面內(nèi)），兩個電荷恰好在板間中線上某點P相碰，點P在中線中點的右側(cè)，若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，則下列說法中正確的是（

）A．電荷M的比荷等于電荷N的比荷B．碰撞時電荷M的速度大于電荷N的速率C．從兩個電荷進入電場到兩個電荷相遇，電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功D．兩電荷在P點時，速度共線參考答案：AB試題分析：兩個電荷的豎直位移的絕對值是相等的，水平位移是電荷M大于電荷N，由于電荷在豎直方向都做初速度為0的勻加速直線運動，運動時間相等，故它們的加速度也相等，而加速度a=，而極板間的電壓與間距都相同，故它們的比荷相等，選項A正確；兩電荷在豎直方向的速度大小相等，而水平方向上M的位移較大，故M在水平方向的初速度較大，所以在碰撞的位置上，電荷M的合速率大于電荷N的合速率，選項B正確；電場力對電荷做的功W=F電×=Eq×，由于兩個電荷的電荷量大小不確定，故功的大小不確定，選項C錯誤；由于兩個電荷的水平方向的速度大上不相等，故兩個電荷碰撞時其速度的方向與水平方向的夾角不相等，所以兩個電荷在P點不共線，選項D錯誤?？键c：電荷在電場中的運動，類平拋運動。5.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。求1g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及衰變成的過程放出的粒子是（

）

A.0.25g，α粒子B.0.75g，α粒子

C.0.25g，β粒子D.0.75g，β粒子參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：7.)如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：8.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內(nèi)氣體體積V1，玻璃管內(nèi)外液面等高．將注射器內(nèi)氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細玻璃管左側(cè)豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，最后注射器內(nèi)氣體體積V3，從管內(nèi)回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強與體積成反比，壓強變大體積變小，壓強變小體積變大；根據(jù)題意分析，找出各體積間的關(guān)系．解答：解：把注射器內(nèi)的氣體壓入容器時，氣體壓強變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內(nèi)氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)時，容器（包括注射器）內(nèi)氣體壓強變小，體積變大，注射器內(nèi)氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內(nèi)的水回流到容器內(nèi)且管內(nèi)外液面仍等高，壓強不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應用玻意耳定律根據(jù)題意即可正確解題．9.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點距最低點高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點并從靜止釋放，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為＿＿＿＿s，在最低點處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運動沿圓弧的運動可類比于單擺的簡諧運動，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為t=T/4==0.785s。由機械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點處的速度為v=。在最低點處的加速度為a===0.08m/s2。

10.一列橫波沿負x方向傳播，波上有A、B、C三個質(zhì)點，如圖所示是某時刻的波形圖，則三個質(zhì)點中最先回到平衡位置是質(zhì)點______（選填A、B、C字母），再過3/4周期時質(zhì)點C的位移是_________m。參考答案：

(1).A；

(2).0【詳解】波向左傳播，則質(zhì)點AB的振動方向均向下，而C質(zhì)點將要向上振動，則A質(zhì)點先回到平衡位置；再過3/4周期時質(zhì)點C回到平衡位置，位移是0。11.如圖所示為根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動勢E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標的交點表示電源的電動勢；因為縱坐標不是從零點開始的，圖象與橫坐標的交點不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動勢為：E=1.50V；當路端電壓為1.00V時，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點評：測定電動勢和內(nèi)電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實驗原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．12.寫出鈉核(Na)俘獲一個粒子后放出一個質(zhì)子的核反應方程{

}參考答案：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得結(jié)果。13.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為4.8A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為80A，若電源電動勢為12V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則車燈的電阻為______________Ω，因電動機啟動，車燈的電功率的減少量為______________W。

參考答案：2.45Ω，30.3W三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某高中物理課程基地擬采購一批實驗器材，增強學生對電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)研究的動手能力，其核心結(jié)構(gòu)原理可簡化為題圖所示．AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點的圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O點以水平初速度v0正對P點進入該電場后，從M點飛離CD邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點．已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場強度大小，粒子重力不計．試求：（1）粒子從M點飛離CD邊界時的速度大??；（2）P、N兩點間的距離；（3）磁感應強度的大小和圓形有界勻強磁場的半徑．參考答案：解：（1）據(jù)題意，作出帶電粒子的運動軌跡，如圖所示：粒子從O到M點時間：粒子在電場中加速度：=粒子在M點時豎直方向的速度：粒子在M點時的速度：速度偏轉(zhuǎn)角正切：，故θ=60°；（2）粒子從N到O點時間：粒子從N到O點過程的豎直方向位移：故P、N兩點間的距離為：（3）由幾何關(guān)系得：可得半徑：由，即：解得：由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為：R'=2Rcos30°即

答：（1）粒子從M點飛離CD邊界時的速度大小為2v0；（2）P、N兩點間的距離為；（3）磁感應強度的大小為，圓形有界勻強磁場的半徑為．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）粒子從O到M點過程是類似平拋運動，根據(jù)類似平拋運動的分運動公式列式求解即可；（2）從N到O過程是類似平拋運動，根據(jù)類似平拋運動的分運動公式列式求解即可；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，畫出軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系確定軌道半徑，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解．17.質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運動，一段時間后撤去F，其運動的如圖所示.g取10m/s2，求:(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)水平推力F.參考答案：（1）0.2

（2）8N根據(jù)圖像知。在0～6S時間內(nèi)的加速度為

①在6—10S時間內(nèi)加速度大小為

②（1）物體在6—10S時間內(nèi)沒有了推力由牛頓第二定律知

③所以

④物體在0—6S時間內(nèi)有推力由牛頓第二定律知

⑤所以

⑥18.靜止在水平面上的A、B兩個物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖所示，輕繩長L＝1m，承受的最大拉力為8N，A的質(zhì)量m1＝2kg，B的質(zhì)量m2＝8kg，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，現(xiàn)用一逐漸增大的水平力作用在B上，使A、B向右運動，當F增大到某一值時，輕繩剛好被拉斷(取g＝10m/s2)。(1)求繩剛被拉斷時F的大??；(2)若繩剛被拉斷時，A、B的速度為2m/s，保持此時的F大小不變，當A的速度恰好減小為0時，A、B間的距離為多少？參考答案：(1)40N(2)3.5m試題分析：（1）先分析A當繩達拉力最大時產(chǎn)生的加速度，再整體分析產(chǎn)生該加速度時整體需要受到的拉力；（2）繩斷后，A在摩擦力作用下做勻減速直線運動，B在拉力作用下做勻加速直線運動，分析地A的運動時間，確定B和A的位移可得AB間距．解：（1）設繩剛要拉斷時產(chǎn)生的拉力為F1，根據(jù)牛