天津第六中学高三物理上学期期末试题含解析

天津第六中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是A．物体克服阻力做功。B．物体的动能转化为其它形式的能量。C．物体的势能转化为其它形式的能量。D．物体的机械能转化为其它形式的能量。参考答案：AD2.下列说法正确的是

。

A．已知一个水分子的质量和水的摩尔质量，可以计算出阿伏伽德罗常数

B．做功与热传递的本质不同在于做功导致能量转化，热传递导致内能转移

C．机械能可能全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能

D．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体

E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100％，制冷机却可以使温度降到一293℃参考答案：ABC3.（单选题）如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计）,轻杆B端吊一重物G.现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢上拉（均未断）,在AB杆达到竖直前,以下分析正确的是A．AB杆越来越容易断

B．AB杆越来越不容易断C．绳子越来越容易断

D．绳子越来越不容易断参考答案：D4.

质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场，如图所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为

A．

B．C．

D．参考答案：答案：C5.（多选题）如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）A．该波的传播速率为4m/sB．该波的传播方向沿x轴正方向C．经过0.5s时间，质点P沿波的传播方向向前传播2mD．该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显衍射现象E．经过0.5s时间，质点P的位移为零，路程为0.4m参考答案：ADE【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由波动图象甲读出波长，由振动图象乙读出周期，求出波速．在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向，在甲图上判断出波的传播方向．波在同一介质中匀速传播，由s=vt可以求出经过0.5s时间波沿波的传播方向向前传播的距离，而质点并不向前传播．根据波长与障碍物尺寸的关系分析能否发生明显的衍射现象．根据时间与周期的关系求质点通过的路程．【解答】解：A、由甲读出该波的波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=1s，则波速为v===4m/s．故A正确．B、在乙图上读出t=0时刻P质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向．故B错误．C、质点P只在自己的平衡位置附近上下振动，并不波的传播方向向前传播．故C错误．D、由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生明显的衍射现象．故D正确．E、经过t=0.5s=时间，质点P又回到平衡位置，位移为零，路程为S=2A=2×0.2m=0.4m．故E正确．故选：ADE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）7.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，8.电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示．三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120０时角速度为ω．则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_____；合外力做的功为______．参考答案：2Eql；

9.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。10.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：11.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；12.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）13.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现要用伏安法描绘一只标值为“2.5V，0.6W”小灯泡的I﹣U图线，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V，内阻3kΩ；0～15V，内阻10kΩ）B．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω；0～3A，内阻0.1Ω）C．滑动变阻器（10Ω，2A）D．滑动变阻器（100Ω，1.0A）E．蓄电池（电动势6V，内阻不计）①用如图甲所示的电路进行测量，滑动变阻器应选用C（用序号字母表示）．开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于A端（选填“A”、“B”或“AB正中间”）．②按图甲所示电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图．③通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为10Ω．参考答案：解：①由题意可知，两滑动变阻器都可以保证电路安全，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于A端．②根据图甲所示电路图连接实物电路图，如图所示．③由图丙所示图象可知，灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.25A，则灯泡正常发光时灯泡电阻R===10Ω．故答案为：①C；A；②实物连接如图所示；③10．15.某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上．

（1）观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U-I曲线；

（2）当电压表示数U＝2.OV时，元件的电功率值为

▲

W（保留2位有效数字），此值与元件的实际功率值相比

▲

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O的电池两端，则电学元件两端的电压是

▲

V．参考答案：（1）如右图所示（2分）（2）1.0（2分）偏大（2分）（3）0.8（3分）（2）电流表外接，测得的电流大于流过电学元件的实际电流，填偏大。（3）作图求出交点坐标即可。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（20分）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc的中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动。设线框由N=800匝导线组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B=0.010T，自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm（见图2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V？（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动）

参考答案：解析：当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值εm=NBS0

①

ω0为线框转动的角速度，即摩擦轮转动的角速度。

发电机两端电压的有效值

U=εm

②

设自行车车轮的角速度为ω1，由于自行车车轮摩擦小轮之间无相对滑动，有

R1ω1=R0ω0

③

小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同，也为ω1。设大齿轮的角速度为ω，有

R3ω=rω1

④

由以上各式得

ω=

⑤

代入数据得

ω=3.2rad/s

⑥17.某理想气体在温度为0℃时，压强为2P0（P0为一个标准大气压），体积为0.5L，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．求：（1）标准状况下该气体的体积；（2）该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字）．参考答案：解：（1）由题意可知，气体的状态参量：p1=2P0，V1=0.5L，T1=273K，p2=P0，V2=？，T2=273K，气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即：2P0×0.5L=P0×V2，解得：V2=1L；（2）气体分子数：n=NA=×6.0×1023≈3×1022个；答：（1）标准状况下该气体的体积是1L；（2）该气体的分子数是3×1022个．【考点】理想气体的状态方程；阿伏加德罗常数．【分析】（1）由理想气体状态方程可以求出气体在标准状况下的体积．（2）求出气体物质的量，然后求出气体分子数．18.（8分）某司机为确定他的汽车上所载货物的质量，他采用如下方法：已知汽车自身的质量为m0，当汽车空载时，让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为v0。当汽车载重时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上再读出