四川省绵阳市实验高级中学西校区高三物理下学期期末试卷含解析

1、四川省绵阳市实验高级中学西校区高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场图中未画出，现有一带电荷量为、质量为m的粒子，以大小为的初速度从点沿与x轴正方向成的方向射入磁场中，通过y轴上的点进人第二象限后，依次通过无电场区域和匀强电场区域后，到达x轴时速度恰好为0，已知该粒子从第一次通过N点到第二次通过N点时所用的时间为，粒子重力不计，下列说法正确的是A. 磁场的磁感应强度大小为B. 该粒子从P点开始到第一次通过N点时所用的时间为C

2、. 该粒子在第一次通过无电场区域过程中的位移大小为D. 该粒子在第一次通过无电场区城过程中的位移大小为参考答案：B【详解】画出带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知，根据洛伦兹力提供向心力可得，联立可得：，故A错误；粒子在磁场中运动的周期：，从P到N的时间，故B正确；设粒子在非电场区域飞行时间为，位移为，在电场中飞行时间为，位移为，则有由几何关系有：又因为：，联立可得：，故CD错误。故选B。2. 在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是A使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样B单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C光子通过狭缝的运动路线像水波一样D

3、光的波动性是大量光子运动的规律参考答案：AD3. 假设月球半径为，月球表面的重力加速度为。“嫦娥三号”飞船沿距月球表面高度为3的圆形轨道运动，到达轨道的点，点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动。下列判断正确的是A飞船在轨道跟轨道的线速度大小之比为2：1B飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间为C飞船在点点火变轨后，动能增大D飞船在轨道上由A点运动到B点的过程中，动能增大参考答案：AD4. 在倾角为的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a 棒垂

4、直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c 连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计则A物块c的质量是2msinBb棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能Cb棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能Db棒放上导轨后，a棒中电流大小是参考答案：AD5. （单选）将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力做功W1=6109J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移至无限远处，静电力做功W2=7109J，则M、N两点的电势M、N

5、关系正确的是（）ANM0BNM0CMN0DMN0参考答案：解：正电荷从无穷处移向电场中M点，电场力做功为W1=6109J，电荷的电势能减小，由电势能公式Ep=q，知M点的电势小于无穷远的电势，即M0负电荷从电场中N点移向无穷远处，静电力做功W2=7109J，电势能减小，电势升高，则N点的电势小于无穷远的电势，即N0由于两电荷电量相等，从无限远处移入电场中N点电场力做功较大，N点与无穷远间的电势差较大，则N点的电势低于M点的电势，即得到NM0故选：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 右图为一道路限速标志牌。道路交通安全法明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最

6、高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于 m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于 m/s。 (取g =10 m/s2)参考答案：20，207. (1)我们已经知道，物体的加速度（a）同时跟合外力（F）和质量（M）两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的思想方法是 （2）某同学的实验方案如图所示，她想用砂桶的重力表示小车受到的合外力F，为了减少这种做法而带来的实验误差，她先做了两方面的调整措施：a：用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，目的是 。b

7、：使砂桶的质量远小于小车的质量，目的是使拉小车的力近似等于 。（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A、利用公式计算；B、根据利用逐差法计算。两种方案中，你认为选择方案_比较合理。（4）下表是该同学在 “保持小车质量M不变，探究a与F的关系”时记录了实验数据，且已将数据在下面的坐标系中描点，做出a-F图像；由图线求出小车的质量等于 kg（保留二位有效数字）参考答案：（1）控制变量法;（或先保持M不变，研究a与F的关系；再保持F不变，研究a与M的关系）；（2）a.平衡摩擦力；b.砂桶的重力 ；（3）B ；（4）0.49Kg0.50Kg ；8. 一条纸带与做匀加速直线运动的小

8、车相连，通过打点计时器打下一系列点，从打下的点中选取若干计数点，如图中A、B、C、D、E所示，纸带上相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。现测出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打点计时器电源频率为50Hz。打D点时，小车的瞬时速度大小为_ _m/s（保留两位有效数字）。小车运动的加速度大小为_ _m/s2（保留两位有效数字）。在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中，某同学设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同

9、时开始运动，然后同时停止，本探究实验可以通过比较两小车的位移来得到两小车加速度关系。若测量得到两个小车的位移分别为x1和x2，设两个小车的加速度分别为a1和a2，上述四个物理量的关系式为_。参考答案： 0.72 2.0 9. （6分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。 参考答案：，解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。电动势的最大值，电

10、动势的有效值，电流的有效值；10. 如图所示,将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起,上端固定,使摆球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就会沿圆锥面旋转,这样就构成了一个圆锥摆, 摆球运动周期为 参考答案： T=11. 如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90，杆OA对O点的作用力大小变化情况是_；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90，杆OB对O点的作用力大小变化情况是_（均选填“一直变

11、大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。12. 如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成=37放置，在斜面上虚线aa和bb与斜面底边平行，在aabb围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场已知线圈与斜面间的动摩擦因数为=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4103J参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律专题：

12、电磁感应与电路结合分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+mgcos=mgsin代入数据解得：F安=mgsinmgcos=（0.01100.60.50.01100.8）N=2102N； F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v=m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得： a=gsingcos=（100.60.5100.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ

13、边到bb的距离L=m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m， Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=210220.1J=4103J；故答案：1 4103点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热13. 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则完成核反应方程式 本次核试验释放的能量大约相当于7000吨 TNT 当量，已知铀核的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶（

14、Sr）核的质量为89.907 7 u，氙（Xe）核的质量为135.907 2 u，1 u相当于931.5 MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量参考答案：根据电荷数守恒和质量数守恒可得：该反应的质量亏损是：m=235.0439 u+1.0087 u89.9077 u135.9072 u101.0087 u=0.1507 u根据爱因斯坦方程 E = m c2 = 0.150 7931.5 MeV =140.4 MeV 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）利用图甲所示的装置测定某地重力加速度，得到图乙所示的一段纸带，测得AB=7.65cm， BC=9.17cm. 已

15、知打点计时器所用交流电频率是50Hz，则（结果保留两位有效数字） 打点计时器打B点时重物的瞬时速度大小为_m/s.由纸带计算出重力加速度的数值为_m/s2, 当地重力加速度公认值为9.80m/s2，该实验值对比公认值产生偏差的主要原因是 . 参考答案：15. 如图1所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图2所示设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm

16、、146.0mm，由此可验证机械能守恒定律已知电动机铭牌上标有“1200r/min“字样根据以上内容固答下列问题：（1）毛笔面相邻两条线的时间间隔T= （2）根据图中所给的数据可知：在毛笔面下记号“3“到面下记号“6“的这段时间内，棒的动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 由此可得出的结论是 （g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）参考答案：（1）0.05 （2）2.82 2.88 在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒解：（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，即每秒转20周，所以T=0.05s（2）根据中间时刻的瞬时速度等于

17、该短时间内的平均速度得：3到6之间棒的动能的变化量为EK=EK6EK3=2.82J根据重力势能的定义式得：重力势能减小量Ep=mgh=1.09.8（0.122+0.098+0.074）J=2.88 J重力势能减小量略大于3、6之间棒的动能的变化量，所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，水平放置的圆盘半径为R=1 m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h=1.25 m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4 kg的物块（可视为质点）

18、，物块与滑道间的动摩擦因数为=0.2.当用一大小为F=4 N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度 rad/s，绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度.参考答案：解：（1） 物块平抛：； 物块离开滑道时的速度： （2分） 拉动物块时的加速度，由牛顿第二定律：；得：（2分） 撤去拉力后，由牛顿第二定律：；得： （2分）盘转过一圈时落入，拉力时间最短； 盘转过一圈时间：；（2分）ks5u 物块在滑道上先加速后减速，

19、 （2分） 物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系： （2分） 由上两式得： （2分） （2）物块加速获得速度： （2分）2 则板长 （2分）17. 已知某星球的半径为R，有一距星球表面高度h=R处的卫星，绕该星球做匀速圆周运动，测得其周期T=2。求：（1）该星球表面的重力加速度g （2）若在该星球表面有一如图所示的装置，其中AB部分为一长为128m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为16m竖直放置的光滑半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点。现将一质量为01kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为05。问： 滑块能否到达D点？若能到达，试求出到达D点时对轨道的压力大小；若不能到达D点，试求出滑块能到达的最大高度及到达最大高度时对轨道的压力大小。参考答案：解：（1）对距星球表面h=R处的卫星（设其质量为m），有： 对在星球表面的物体m，有： 解得：g = 16 m/s2 （2）设滑