安徽省合肥市楊公中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

安徽省合肥市楊公中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選）美國(guó)費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室于2008年8月宣布，在對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種新型粒子——?dú)W米伽b重子，這是迄今為止物理學(xué)界發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的重子．這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí)夸克模型是成功的．1961年，理論物理學(xué)家提出夸克模型，指出重子是由3個(gè)夸克組成的亞原子粒子．現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，夸克共分6種3類：上夸克、下夸克；粲夸克、奇異夸克；頂夸克、底夸克（如下表）．質(zhì)子由兩個(gè)上夸克加一個(gè)下夸克組成，而中子的構(gòu)成是兩個(gè)下夸克加一個(gè)上夸克，因此人類目前所接觸的物質(zhì)都是由第一類夸克組成的．此次對(duì)撞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的新型粒子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成．這是物理學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)由后兩類夸克混合組成的重子．注：1G=109根據(jù)以上信息可以判定：（

）（A）歐米伽b重子的帶電量為－e

（B）歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的250倍（C）歐米伽b重子的質(zhì)量是中子質(zhì)量的250倍（D）質(zhì)量單位GeV/c2可由質(zhì)能方程E＝mc2得知1GeV/c2＝1.78×10－27kg參考答案：ACDA、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；而一個(gè)奇異夸克帶電量為和1個(gè)底夸克帶電量為，因此歐米伽b重子的帶電量為，故A正確；B、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；則一個(gè)奇異夸克質(zhì)量為和1個(gè)底夸克帶電量為，因此歐米伽b重子質(zhì)量為，而質(zhì)子由兩個(gè)上夸克加一個(gè)下夸克組成，則質(zhì)子的質(zhì)量為，所以歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的312.5倍，故B錯(cuò)誤；C、歐米伽b重子是由2個(gè)奇異夸克和1個(gè)底夸克組成；則一個(gè)奇異夸克質(zhì)量為和1個(gè)底夸克帶電量為，因此歐米伽b重子質(zhì)量為，而中子由兩個(gè)下夸克加一個(gè)上夸克，則質(zhì)子的質(zhì)量為，所以歐米伽b重子的質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的250倍，故C正確；D、由質(zhì)能方程得：，可知，質(zhì)量單位GeV/c2．，那么，故D正確；故選ACD。2.（多選）在物理發(fā)展的過(guò)程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

B．密立根測(cè)定電子電荷量C．牛頓通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量 D．笛卡爾對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)參考答案：BD3.如圖所示a、b間接入正弦交流電，理想變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)原理圖，R2為熱敏電阻，隨著溫度升高其電阻變小，所有電表均為理想電表，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過(guò)R1的電流，電壓表V2顯示加在報(bào)警器上的電壓（報(bào)警器未畫出），R3為一定值電阻。當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是A.V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小 B.V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小C.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大 D.A1的示數(shù)減小，A2的示數(shù)減小參考答案：B試題分析：當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2的電阻減小，導(dǎo)致電路的總的電阻減小，所以電路中的總電流將會(huì)增加，A1測(cè)量的是原線圈中的總的電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流A1示數(shù)也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，由于副線圈中電流增大，R3的電壓變大，所以V2的示數(shù)要減小，即R1的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減小，所以AC正確，BD錯(cuò)誤．故選AC．4.如圖所示，理想變壓器的輸入端通過(guò)燈泡L1與輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電源相連，副線圈通過(guò)導(dǎo)線與兩個(gè)相同的燈泡L2和L3相連，開始時(shí)開關(guān)S處于斷開狀態(tài)．當(dāng)S閉合后，所有燈泡都能發(fā)光，下列說(shuō)法中正確的是A.燈泡L1變亮B.燈泡L2變亮C.原線圈兩端電壓不變D.副線圈兩端電壓變大參考答案：A開關(guān)S閉合，負(fù)載增加一并聯(lián)電路，總電阻減小，所以副線圈電流增大，根據(jù)變流規(guī)律，可知原線圈電流I1增大，L1變亮，所以A正確；燈泡L1的電壓增大，由于輸入的正弦交流電壓穩(wěn)定，即U不變，根據(jù)U=，可得原線圈的電壓U1減小，副線圈電壓U2跟著減小，L2變暗，所以B、C、D錯(cuò)誤。5.直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D.若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”參考答案：答案：C解析：因?yàn)槭艿阶枇Γ皇峭耆е貭顟B(tài)，所以對(duì)支持面有壓力，A錯(cuò)。由于箱子阻力和下落的速度成二次方關(guān)系，最終將勻速運(yùn)動(dòng)，受到的壓力等于重力，最終勻速運(yùn)動(dòng)，BD錯(cuò)，C對(duì)。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過(guò)程相符合的是

圖，該過(guò)程為

過(guò)程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，所以D圖正確。該過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。7.如圖所示，用一根輕彈簧和一根細(xì)繩將質(zhì)量1kg的小球掛在小車的支架上，彈簧處于豎直方向，細(xì)繩伸直且與豎直方向夾角為θ=30°，若此時(shí)小車和小于都靜止，則彈簧的彈力為10N；若小車和小球一起水平向右做加速度3m/s2的勻加速直線時(shí)，彈簧細(xì)繩位置仍然如圖，則彈簧的彈力為4.8N．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：當(dāng)小車處于靜止時(shí)，小球受重力和彈簧彈力平衡，當(dāng)小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受三個(gè)力作用，豎直方向上的合力為零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小車處于靜止時(shí)，彈簧的彈力等于重力，即F=mg=10N．小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有Tsin30°=ma，解得T=．豎直方向上有F′+Tcos30°=mg解得彈簧彈力為=4.8N．故答案為：10，4.8．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．8.在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑動(dòng)變阻器的阻值0—30Ω。閉合電鍵K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU表示。則____Ω。R1消耗的最小電功率為______W。參考答案：６

Ω；

０.8

W。9.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒(méi)有拴連。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長(zhǎng)的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1，并記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過(guò)原點(diǎn)的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計(jì)木塊通過(guò)AO段時(shí)摩擦力對(duì)木塊所做（3）

3

cmKs5u10.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體可以分解成水平方向上的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的

運(yùn)動(dòng)．物體在水平方向上的速度為

，豎直方向上的速度為

．參考答案：勻速直線，自由落體，v0，gt．【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向上的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再由分速度公式求解．【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上不受力，有初速度，根據(jù)牛頓第一定律知，物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．豎直方向上，物體僅受重力，初速度為零，所以豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．物體在水平方向上的速度為vx=v0，豎直方向上的速度為vy=gt故答案為：勻速直線，自由落體，v0，gt．11.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm12.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①?gòu)膱D示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)________s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為________cm。參考答案：①0.5②①B點(diǎn)離x=0處波峰的距離為△x=24m，當(dāng)圖示時(shí)刻x=0處波峰傳到質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰，則經(jīng)過(guò)時(shí)間為②波的周期為，圖示時(shí)刻，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡向下運(yùn)動(dòng)，則從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為13.參考答案：（1）小車與滑輪之間的細(xì)線與小車平面平行（或與軌道平行）(2分)（2）遠(yuǎn)小于(3分)（3）根據(jù)知，與成正比(3分)三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

15.“體育彩票中獎(jiǎng)概率為，說(shuō)明每買1000張?bào)w育彩票一定有一張中獎(jiǎng)”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.25．(18分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xoy的0≤x≤2L、0≤y≤L區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力，帶正電的粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入電場(chǎng)后，恰好從M（2L，L）點(diǎn)離開電場(chǎng)，粒子離開電場(chǎng)后將有機(jī)會(huì)進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外的矩形磁場(chǎng)區(qū)域，并最終從x軸上的N（4L，0）點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限，題中只有、、、為已知量，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;（3）如果粒子離開M點(diǎn)后有機(jī)會(huì)進(jìn)入的是垂直紙面向里的矩形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍然為，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后仍然能從x軸上的N點(diǎn)與x軸正向成45°角離開第一象限，則該矩形區(qū)域的最小面積S。參考答案：(1)由帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)有

（1分）①

（1分）②

（1分）③由①②③有（2分）

（2分）(2)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)y方向上有（1分）

（1分）

粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有

（1分）④

（2分）由幾何關(guān)系，粒子離開電場(chǎng)后直接進(jìn)入磁場(chǎng)四分之一圓周之后離開磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)。粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（1分）⑤粒子勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（1分）⑥則⑦由②⑤⑥⑦有（2分）粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所