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黑龙江省哈尔滨市第四高级中学高三物理期末试卷含解析一、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.(单选)在如图甲所示电路的MN间加如图乙所示正弦交流电,负载电阻为200Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为A.311V,1.10A B.220V,1.10AC.220V,3.11A D.311V,3.11A 参考答案:B2.(单选)一带正电的检验电荷,仅在电场力作用下沿x轴从向运动,其速度随位置变化的图象如图所示.和处,图线切线的斜率绝对值相等且最大.则在轴上

A.和两处,电场强度相同 B.和两处,电场强度最大 C.=0处电势最高 D.从运动到过程中,电荷的电势能逐渐增大参考答案:A3.在电磁学建立和发展的过程中,许多物理学家做出了重要贡献.下列说法符合史实的是A.法拉第首先提出正电荷、负电荷的概念B.库仑首先提出电荷周围存在电场的观点C.奥斯特首先发现电流的磁效应D.洛伦兹提出分子电流假说参考答案:C4.(多选)(2014?杏花岭区校级模拟)如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用.根据以上信息,可以确定()A.粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电B.粒子1和粒子3的比荷之比为2:1C.粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为4:1D.粒子3的射出位置与d点相距参考答案:AB带电粒子在匀强磁场中的运动解:A、根据左手定则可得:粒子1带正电,粒子2不带电,粒子3带负电.故A正确;B、做出粒子运动的轨迹如图,则粒子1运动的半径:,由可得:粒子3的运动的轨迹如图,则:,所以:.故B正确;C、粒子1在磁场中运动的时间:粒子2在磁场中运动的时间:所以:故C错误;D、粒子3射出的位置与d点相距:x=R﹣L=L﹣L=(﹣1)L.故D错误.故选:AB5.如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.线框中产生交变电压的有效值为VC.变压器原、副线圈匝数之比为25︰11D.允许变压器输出的最大功率为5000W参考答案:CD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示为使用筷子的一种姿势。筷子2夹住不动,筷子1(不计重力)以拇指压住O处为轴,依靠食指和中指施加力而转动。为了使筷子1给A处食物施加恒定压力F1,食指和中指对筷子B点要施加F2的压力。则根据图中尺寸,可估算F1∶F2=----____________,若保持如图姿势不变,筷子足够长,则手握筷子位置越靠右,F2_____________(选填“越大”、“越小”或“不变”)参考答案:1:4;越大7.参考答案:8.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,压强随体积变化的关系如图所示.气体在状态A时的内能

状态B时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);由A变化到B,气体对外界做功的大小

(选填“大于”、“小于”或“等于”)气体从外界吸收的热量.参考答案:等于;等于.【考点】理想气体的状态方程.【分析】由图示图象求出气体在状态A、B时的压强与体积,然后判断A、B两状态的气体温度关系,再判断内能关系,根据气体状态变化过程气体内能的变化情况应用热力学第一定律判断功与热量的关系.【解答】解:由图示图象可知,气体在状态A与状态B时,气体的压强与体积的乘积:pV相等,由理想气体状态方程可知,两状态下气体温度相等,气体内能相等;A、B两状态气体内能相等,由A变化到B过程,气体内能的变化量:△U=0,由热力学第一定律:△U=W+Q可知:W+Q=0,气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量.故答案为:等于;等于.9.某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的,出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为-13℃,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa;已知外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12m,大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa,则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。

参考答案:答案:8.7×104,6613(数值在6550到6650范围内均可)10.为了探究加速度与力的关系,某同学设计了如图所示的实验装置,带滑轮的长木板水平放置,板上有两个光电门相距为d,滑块通过细线与重物相连,细线的拉力F大小等于力传感器的示数.让滑块从光电门1由静止释放,记下滑到光电门2的时间t,改变重物质量来改变细绳拉力大小,重复以上操作5次,得到下列表格中5组数据.

(1)若测得两光电门之间距离为d=0.5m,运动时间t=0.5s,则a=

m/s2;(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象.(3)由图象可得滑块质量m=

kg,滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m/s2)参考答案:11.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器,现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NO是水平桌面,PO是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片,让小车从木板的顶端滑下,光电门连接数据采集器,并把数据采集器和计算机连接,打开软件。①已知窄片的宽度为d(L远大于d),计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L,则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大,必须平衡摩擦力,方法是

。④该实验中,让小车质量M不变时,探究a与F关系,使用的探究方法是______________。有位同学通过测量,作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析:乙图线不通过坐标原点的原因是

;乙图线上部弯曲的原因是

;参考答案:.a=(d2/t22-d2/t12)/2L;调出一个合适的斜面;控制变量法;木板夹角过大;m<<M的条件未能很好满足;12.若神舟九号飞船在地球某高空轨道上做周期为T的匀速圆周运动,已知地球的质量为M,万有引力常量为G。则飞船

运行的线速度大小为______,运行的线速度_______第一宇宙速度。(选填“大于”、“小于”或“等于”)参考答案:

小于

13.(3分)如图所示,在光滑的水平支撑面上,有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s,B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰,碰撞后,A球动量变为8kg·m/s,方向没变,则A、B两球质量的比值为

参考答案:

答案:三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法:(g=10m/s2)(1)用公式mv2=mgh时对纸带上起点的要求是重物由静止自由下落,为此目的,所选择的纸带第1、2两点间距应接近2mm.(2)(本小题结果保留三位有效数字)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的动能EKB=0.174J.从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是△EP=0.176J,因此可以得出的结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.参考答案:考点:验证机械能守恒定律.专题:实验题.分析:书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.解答:解:(1)打点计时器的打点频率为50Hz,打点周期为0.02s,重物开始下落后,在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm,h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm.(2)利用匀变速直线运动的推论vB==0.59m/s,重锤的动能EKB=mvB2=0.174J从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×10×0.0176J=0.176J.得出的结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.故答案为:(1)2mm(2)0.174,0.176,在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.要注意单位的换算.15.在测量阻值较大的电阻的实验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:Rx(阻值约5KΩ);

电压表:V1(量程3V,内阻约3KΩ);

V2(量程15V,内阻约15KΩ)

电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);

A2(量程3mA,内阻约5Ω);

电源:E1(电动势3V,内阻不计)

E2(电动势15V,内阻不计)

滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)

开关S;导线。

为使测量尽量精确,电流表应选

、电压表应选

、电源应选

(均填器材代号),在虚线框中(见答题纸)完成电路原理图。参考答案:四、计算题:本题共3小题,共计47分16.A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前84m处时,B车速度为4m/s,且正以2m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20m/s的速度做匀速运动.经过12s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?参考答案:解设A车的速度大小为vA,B车加速行驶的时间为t,两车在t0时相遇.则有xA=vAt0 ①xB=vBt+at2+(vB+at)(t0-t), ②式中,t0=12s,xA、xB分别为A、B两车相遇前行驶的路程.依题意有xA=xB+x,③式中x=84m.由①②③式得t2-2t0t+=0,代入题给数据vA=20m/s,vB=4m/s,a=2m/s2,有t2-24t+108=0,式中t的单位为s.解得t1=6s,t2=18s.t2=18s不合题意,舍去.因此,B车加速行驶的时间为6s.17.气缸长为(气缸的厚度可忽略不计),开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为的光滑活塞,活塞质量,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为,大气压为时,气柱长度为。现缓慢拉动活塞,拉力最大值为,试判断:如果温度保持不变,能否将活塞从气缸中拉出?参考答案:未加拉力时,活塞受力平衡有

(2分)设L有足够长,F达到最大值时活塞仍在气缸中,设此时气柱长为L2,气体压强为p2,根据活塞受力平衡,有 (2分)根据理想气体状态方程(Tl=T2)有

(2分)解得:L2=O.88m

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