河北省保定市祁州鎮(zhèn)中學高三物理期末試卷含解析

河北省保定市祁州鎮(zhèn)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.英國物理學家盧瑟福和他的助手們?yōu)榱搜芯吭拥膬炔拷Y構于1909-1911年進行了粒子散射實驗,實驗裝置如圖所示，關于該實驗的實驗目的及實驗裝置的設計思想，有下列說法，你認為正確的是：（

）A．盧瑟福設計該實驗是為了驗證湯姆生原子模型的正確性，進一步探究原子的結構與組成，試圖有新的發(fā)現(xiàn)與突破。B．望遠鏡與接收熒屏之所以設計成繞360°角范圍內轉動，是因為盧瑟福在實驗前認為粒子可能能穿過金箔，也可能穿不過，而反彈回來。C．整個裝置封閉在玻璃罩內，且抽成真空，是為了避免粒子與氣體分子碰撞而偏離了原來運動方向，而不能使粒子垂直轟擊金箔，致使粒子不能穿過金原子。D．采用金箔的原因是利用金的化學性質穩(wěn)定避免粒子與金箔發(fā)生化學反應。參考答案：

答案：AB2.關于物理學的研究方法，以下說法錯誤的是：

A．在用實驗探究加速度、力和質量三者之間關系時，應用了控制變量法B．在利用速度時間圖像推導勻變速直線運動位移公式時應用的是微元法C．在定義電場強度時應用了比值法，因而電場強度與電場力和試探電荷的電量無關D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，建立質點概念是應用近似替代法參考答案：D3.勻速運動的汽車從某時刻開始做勻減速剎車直到停止，若測得剎車時間為t，剎車位移為x，根據(jù)這些測量結果，可以(

)A．求出汽車剎車的初速度，不能求出加速度B．求出汽車剎車的加速度，不能求出初速度C．求出汽車剎車的初速度、加速度及平均速度D．只能求出汽車剎車的平均速度參考答案：C4.（2014秋?楊浦區(qū)校級期末）兩個力F1和F2間的夾角為θ，兩個力的合力為F．以下說法正確的是（）A.若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越小B.合力F總比分力中的任何一個力都大C.如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大D.合力F可能比分力中的任何一個力都小參考答案：D解：A、若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F越大，故A錯誤；B、由力的合成方法可知，兩力合力的范圍|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，還可能與兩個分力都相等，故B錯誤；C、如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F可以減小，也可以增加，故C錯誤；D、二力平衡時，合力為零，此時合力F比分力中的任何一個力都小，故D正確．故選：D．5.做勻速圓周運動的質點是處于（

）A、平衡狀態(tài)

B、不平衡狀態(tài)C、速度不變的狀態(tài)

D、加速度不變的狀態(tài)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.有組同學設計了一個如圖所示的測溫裝置，C為測溫泡，用玻璃管與水銀氣壓計相連，氣壓計A、B兩管內的水銀面在同一水平面上，氣壓計A、B兩管的下端通過軟管相連且充滿水銀（圖中涂黑部分）。在A管上畫上刻度．測溫時調節(jié)B管的高度使A管中的液面位置保持在a處，此時根據(jù)A、B兩管水銀面的高度差就能知道測溫泡所處環(huán)境的溫度。假設該測溫裝置在制定刻度時候的大氣壓為76cmHg，測溫泡所處環(huán)境的溫度為30OC。（1）當測溫泡放入較低溫度的液體中，即測溫泡中氣體溫度降低時，為使水銀氣壓計A管中的液面位置保持在a處，則水銀氣壓計的B管應向_______（填“上”或“下”）移動；（2）該溫度計的刻度是___________________________（填“均勻”或“不均勻”，及“溫度上高下低”或，“溫度上低下高”（3）該溫度計存在的缺陷之一，當天氣變化引起大氣壓強變大，而環(huán)境溫度仍為30OC，溫度計上30OC的刻度應該如何調整____________________。參考答案：（1）下（2分）

（2）均勻的（1分），溫度上高下低（1分）（3）30OC的刻度應向上平移7.有一個電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時間內產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、10008.小胡同學在學習了圓周運動的知識后，設計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設想是：通過計算踏腳板轉動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn9.如圖所示的是研究光電效應的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù),則增加光的強度,電流表示數(shù)____(填“變大”“變小”或“不變”).若開關K斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開關,調節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為____eV.參考答案：

(1).變大

(2).1.9電流表有讀數(shù),說明發(fā)生了光電效應，光電流的大小與光的強度成正比。增加光的強度,電流表示數(shù)變大。電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,根據(jù)題意光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV?！久麕燑c睛】發(fā)生了光電效應時，光電流的大小與光的強度成正比。光電子射出后，有一定的動能，若當恰好不能達到時，說明電子射出的最大初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應方程即可正確解答。10.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，

閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短（11.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為By=B0(1+ky)（此處k為比例常數(shù)，且k＞0），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度。俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為________（選填“順時針”或“逆時針”）；圓環(huán)收尾速度的大小為________。參考答案：順時針；12.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出；

5×104；13.在水平向右做勻加速直線運動的平板車上有如圖所示的裝置，其中圓柱體質量為m，左側豎直擋板和右側斜面對圓柱體的合力大小為（g為重力加速度），則此時車的加速度大小為__________；若圓柱體與擋板及斜面間均無摩擦，當平板車的加速度突然增大時，斜面對圓柱體的彈力將__________（選填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。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3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質1和介質2中以相同的入射角射到介質和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質1與紫光在介質2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質１對紅光的折射率等于介質２對紫光的折射率；②紅光在介質１中的傳播速度和紫光在介質２中的傳播速度相等；③紅光在介質１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質量ma=1kg，則b球的質量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，已知斜面傾角30°，物體A質量mA=0.4kg，物體B質量mB=0.7kg，H=0.5m．B從靜止開始和A一起運動，B落地時速度v=2m/s．若g取10m/s2，繩的質量及繩的摩擦不計，求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)（2）物體沿足夠長的斜面滑動的最大距離．參考答案：解：（1）以AB組成的整體為研究對象，根據(jù)動能定理得：mBgH﹣mAgsinθ?H﹣μmAgcosθ?H=得：代入解得：μ=（2）設物體沿斜面滑動的最大距離為S，根據(jù)動能定理得B落地后過程，對A：﹣mAgsinθ?（S﹣H）﹣μmAgcosθ（S﹣H）=0﹣代入解得，S≈0.8m答：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=．（2）物體沿足夠長的斜面滑動的最大距離為0.8m．17.在可控核反應堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。中子在重水中可與核碰撞減速，在石墨中與核碰撞減速。上述碰撞可簡化為彈性碰撞模型。某反應堆中快中子與靜止的靶核發(fā)生對心正碰，通過計算說明，僅從一次碰撞

考慮，用重水和石墨作減速劑，哪種減速效果更好？參考答案：設中子質量為mn靶核質量為m，由動量守恒定律

（1分）由能量守恒定律

（2分）解得：（1分）在重水中靶核質量：則碰后中子速度為

（2分）在石墨中靶核質量：則碰后中子速度為（2分）與重水靶核碰后中子速度較小，故重水減速效果更好。（1分）18.如圖所示，水平放置的圓盤半徑為R=1m，在其邊緣C點固定一個高度不計的小桶，在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB，滑道AB與CD平行．滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，其高度差為h=1.25m．在滑道左端靜止放置一質量為m=0.4kg的物塊（可視為質點），物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．當用一大小為F=4N的水平向右拉力拉動物塊的同時，圓盤從圖示位置以角速度ω=2πrad/s，繞盤心O在水平面內勻速轉動，拉力作用一段時間后撤掉，物塊在滑道上繼續(xù)滑行，由B點水平拋出，恰好落入小桶內．重力加速度取10m/s2．（1）求拉力作用的最短時間；（2）若拉力作用時間為0.5s，滑塊會落入小桶嗎？若能，求所需滑道的長度．（3）物塊落入桶中后如果隨圓盤一起以ω=nd/s勻速轉動，求小桶給物塊的作用力大?。畢⒖即鸢福嚎键c：平拋運動；線速度、角速度和周期、轉速．專題：平拋運動專題．分析：（1）若圓盤轉一圈，物塊恰好調入小桶，此時作用力時間最短．圓盤轉一圈的時間與勻加速運動、勻減速運動、平拋運動三個時間之和相等．（2）物塊離開B點后做平拋運動，可以求出平拋運動的時間和平拋運動的初速度，物塊在滑道上先勻加速運動再勻減速運動，兩個運動的位移之和為滑道的長度．（3）小桶水平方向給物塊的作用力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出水平方向的作用力，再由力的合成求解．解答：解：（1）物塊由B點拋出后做平拋運動，在豎直方向有：

h=gt2物塊離開滑到的速度：v==2m/s

拉動物塊時的加速度，由牛頓第二定律：F﹣μmg=ma1得：a1=8m/s2，圓盤轉過一周時落入，拉力作用時間最短；盤轉過一圈的時間：

T==1s

物塊在滑道導航先加速后減速：v=a1t1﹣a2t2物塊滑行時間、拋出在空中時間與圓盤周期關系：t1+t2+t=T由上面兩式聯(lián)立得：t1=0.3s（3）物塊加速獲得速度：v1=a1t=4m/s滑塊撤